Jste zde

MARC4 - 4bitová architektura od Atmelu

Tomáš Coufal, 26. Červenec 2007 - 15:03

Rodina mikrokontrolérů MARC4 obsahuje jádro RISC jehož instrukce jsou prováděny ve 2 taktech hodinového impulsu, z čehož vyplývá délka instrukce 0.5 µs při taktu 4 MHz. I přesto je v aktivním módu spotřeba hluboce pod 1mA. Tato jedinečná kombinace rychlého zpracování dat a nízké spotřeby předurčuje rodinu MARC4 pro aplikace v bezdrátových přenosech jako např. elektronický klíč, imobilizéry, bezdrátová klávesnice pro PC a multimédia, bezdrátová čidla a každé jiné datové aplikace využívající IR a RF.

Popis:

AtmelRodina mikrokontrolérů MARC 4 firmy ATMEL jsou založeny na nízko-příkonovém 4-bitovém CPU jádře. Modulová MARC 4 architektura odpovídá harvardské architektuře, orientovaná pro vyšší jazyky a vhodná pro realizaci integrovaných mikrokontrolérů s různými aplikacemi nebo zákaznicky specifikovanými periferiemi na čipu. Speciální periferie pro tyto aplikace (např. velmi výkonné oscilátory, watchdog, low-bat, flexibilní I/O struktura s přerušovacími funkcemi a s velkým výstupním proudem, EEPROM pamětí) jsou plně integrovány. Mikrokontroléry MARC 4 jsou pro svou nízkou spotřebu a nízké napájecí napětí vhodné pro kapesní a bateriemi napájené aplikace.

Programování je podporováno uživatelsky jednoduchým PC softwarovým vývojovým systémem s kompilátorem vyššího jazyka qFORTH a real-time emulátorem. Mnoho qFORTH instrukcí a dva zásobníky, Return Stack a Experession Stack, jsou již implementovány. Architektura připouští programování vyšším jazykem bez ztráty výkonnosti a Obr. 1. Blokové schémakódové redundance (nadbytečnosti).

Vlastnosti:

  • Harvardská architektura, 3 paralelní sběrnice
  • 5 zdrojů hodinového kmitočtu
  • organizace paměti RAM 256 x 4 bity
  • až 9 kB ROM
  • instrukce ve dvou cyklech
  • 4 módy se sníženou spotřebou
  • 72 8bitových RISC instrukcí
  • 8 vektorů přerušení
  • různé kombinace periferií na čipu
  • kontrola nap. napětí a Brown-Out detektor
  • široký rozsah teplot: -40oC - +125oC
  • široký rozsah nap. napětí: 1.8V - 6.5V

RF MARC4:

  • jednočipové řešení s RF vysílačem / přijímačem
  • provozní frekvence: 315, 433, 868 a 915 MHz

Aplikace:

Bezdrátové ovládání:

  • dvěří, vrat, garáže
  • topení / klimatizace
  • okenních rolet
  • TV, Hi-Fi
  • zabezpečovací ústředny

Hračky a sport:

  • výškoměr
  • cyklistické počítače
  • rychloměr (kolečkových bruslí, atd.)
  • sledování srdeční činnosti
  • počítačové periférie

Průmysl:

  • měření světla
  • měření vlhkosti
  • měření větru
  • měření radiace
  • měření a kontrola produkce
  • dálkové ovládání jeřábů
  • logistika a skladový management:
  • bezdrátové ruční terminály
  • čtečky čárových kodů
  • telemtrie

Parametry obvodů RF MARC4:

Obr. 2. Parametry obvodů

Napájecí módy:

Režimy se sníženou spotřebou pracují na principu odpojení jednotlivých částí MCU a zastavení činnosti určitých hodin. Na následujícím obrázku je patrné, že i v režimu Active (všechny oscilátory běží) je spotřeba kolem 300?A.

Obr. 3. Napájecí režimy

 Vývojové prostředí:

Pro vývoj aplikací můžete použít vývojové prostředí winIDEA, jehož demoverze je volně ke stažení na internetové adrese [2]. Toto integrované prostředí mimo jiné podporuje celou řadu procesorů např. 8051, 68HC08, atd. Nebo:

MARC4 Starter Kit:

  

Software:

  • Editor pro OS Windows
  • Integrovaný qFORTH kompiler
  • Integrovaný jednoduchý simulátor jádra MARC4 (pouze jádro, bez periférií)
  • Integrovaná nápověda se slovníkem qFORTH
  • MTP (Flash) programovací software

Hardware:

  • MTP programátor
  • "Ready-to-run" zkušební deska
  • 5 ks MTP s jádrem ATAM893

Download & Odkazy:

Hodnocení článku: