Atmel SMART SAM L21 - ARM Cortex-M0+ - Embarcados
A Atmel já tinha lançado a família de microcontroladores SMART SAM D20, D10/D11/D21 e SAM G. Agora existe um novo membro nessa família, o SAM L21!
A Atmel vem trabalhando intensivamente na família SMART, baseada em core ARM. São oferecidos tanto microcontroladores com Flash interna (ARM7, ARM9, ARM Cortex-M0+, ARM Cortex-M3 e ARM Cortex-M4) quanto microprocessadores sem Flash interna (ARM9 e ARM Cortex-A5). Já tinha sido lançada a família de microcontroladores SMART SAM D20, D10/D11/D21 e SAM G. Agora existe um novo membro nessa família, o SAM L21!
O microcontrolador Atmel SAM L21 possui o core ARM Cortex-M0+, apresentando as seguintes características:
ARM Cortex-M0+ operando até 48MHz;
Disponível em encapsulamentos de 32 a 64 pinos;
Memórias: Flash (até 256KB) e SRAM (até 44KB);
Performance: 2,46 CoreMark/MHz;
In-system programmable Flash;
Controlador de DMA de 16 canais;
Event System com 12 canais;
Periféricos Sleepwalking;
Controlador de interrupção programável;
Até 51 I/Os programáveis;
Real Time Clock (RTC) de 32 bits e calendário;
Até 5 Timers/Contadores de 16 bits e 3 Timers/Contadores para controle, TCC (24 bits e 16 bits);
Single-cycle IO access, o que oferece uma frequência de GPIO de até 24 MHz;
1 interface USB full-speed 2.0 – Host e Device;
Até 6 SERCOM's (Serial Communication Module) podendo ser configurados como USART, UART, SPI, I2C de até 3.4MHz, SMBus, PMBus e LIN escravo;
Até 20 canais ADC de 12 bits 1MSPS;
2 canais DAC de 12 bits 1MSPS;
3 OPAMPs;
AES e TRNG;
Controlador de touch que suporta até 192 botões, sliders, wheels e sensor de proximidade;
Opção de clock interno e externo, podendo realizar a escolha entre eles dinamicamente.
São disponibilizados três modelos dessa série: SAM L21J, SAM L21G e SAM L21E. Para maiores detalhes, veja o seu datasheet. Veja agora o diagrama de blocos desse microcontrolador abaixo:
Figura 1 – Diagrama de bloco do microcontrolador Atmel SAM L21.
Por que o baixo consumo?
O mercado criado com a era da Internet das Coisas (IoT – Internet Of Things) é estimado em bilhões de dispositivos até 2020, o que cria uma demanda por equipamentos que façam muito bom uso de baterias. Para isso surgiu a plataforma Atmel SMART.
Com um consumo abaixo de 40 µA/MHz em modo ativo, de 200 nA no modo sleep mais profundo e de menos de 900 nA com completa retenção de 32KB de memória SRAM e RTC/calendário, ganhou de seus concorrentes no teste EEMBC CoreMark benchmark. Veja mais detalhes desse teste aqui.
Esse resultado é obtido com a ajuda de algumas características desse microcontrolador: possui Event System e periféricos Sleepwalking, além de ser o primeiro microcontrolador da série SMART que faz uso da tecnologia picoPower, proprietária da Atmel.
Modos de sleep
O SAM L21 oferece quatro modos de sleep selecionáveis por software: idle, standby, backup e off. No modo idle, o clock da CPU é removido, enquanto os outros periféricos podem continuar funcionando. No modo standby, todos os clocks e periféricos são desligados, com exceção dos módulos escolhidos para continuarem funcionando, situação na qual todo conteúdo das RAMs são mantidos. É possível desligar todo o sistema, mas ainda deixar funcionando somente um conjunto de periféricos de um área, chamada de domínio de backup, usando o modo backup de sleep. O retorno desse estado para idle ocorre por meio de um pulso de reset do controlador de reset de backup. Em último caso, é possível desligar completamente o microcontrolador, no modo off de sleep, e deixar que somente um pulso de reset principal do dispositivo o acorde.
É possível ainda usar periféricos que suportem SleepWalking, os quais podem executar suas tarefas e gerar eventos, usando os seus próprios clocks, sem acordar a CPU.
Por causa disso tal microcontrolador é ideal para handheld, dispositivos operados por bateria e para uma variedade de aplicações IoT.
Permite comunicação autônoma, configurável e de baixa latência entre periféricos. Alguns periféricos podem ser configurados de forma a emitir e/ou responder a sinais, conhecidos como eventos, sendo que cada módulo possui sua peculiaridade para geração e consumo dessa sinalização. Um detalhe importante é que a CPU do microcontrolador não participa da comunicação entre os periféricos e, portanto, não consome alguns recursos do sistema, tal como memória RAM. Veja a Figura 2, que exibe o diagrama em block do Event System.
Figura 2 – Diagrama em block do Event System.
Confira abaixo o vídeo da entrevista que Andreas Eieland, Senior Product Marketing Manager da Atmel, concedeu à ARMdevices.net sobre esse microcontrolador.
Veja também o vídeo da apresentação desse microcontrolador na feira Electronica 2014:
[1] http://www.atmel.com/products/microcontrollers/arm/
[2] https://www.embarcados.com.br/atmel-sam-d20-arm-cortex-m0/
[3] https://www.embarcados.com.br/sam-d10-d11-d21/
[4] https://www.embarcados.com.br/atmel-sam-g/
[5] http://www.atmel.com/products/microcontrollers/arm/sam-l.aspx
[6] Datasheet do SAM L21
[7] http://www.atmel.com/arm/whysmart.aspx
[8] http://www.coremark.org/
[9] http://www.ineltek.com/atmel-smart-sam-l21-ultra-low-power-kits-and-engineering-samples-shipping-now/