SAM4S – kolejna prezentowana przez nas (po opisywanej niedawno XMEGA-A3BU) płytka ewaluacyjna z serii Xplained firmy Atmel. Jest to wygodna platforma prototypowa, zawierająca kilka przydatnych peryferiów i wbudowany emulator JTAG z interfejsem USB.

Fot. 1. Wygląd płytki SAM4S Xplained

Moduł wyposażono w mikrokontroler AT91SAM4S16C z rdzeniem Cortex-M4, taktowany sygnałem zegarowym o częstotliwości do 120 MHz. Do dyspozycji programisty oddano 1 MB pamięci Flash, 128 kB SRAM oraz technologię CoreLink SMC (Static Memory Controller), która ułatwia wydajne korzystanie z dodatkowych zewnętrznych układów SRAM, PSRAM, PROM, EPROM, EEPROM, NOR oraz NAND Flash, a także modułu LCD. W zestawie SAM4S Xplained, SMC ma zastosowanie w obsłudze zewnętrznej pamięci SRAM 8 Mb. Mikrokontroler ma także 16 kB ROM, miejsca przeznaczonego dla booloadera (UART, USB) i obsługi procedur IAP (In Application Programming).

Układ zawiera 22 kanały PDC (Peripheral DMA Controller) połączone z większością peryferiów, co pozwala na ich dwustronną komunikację z pamięcią, bez potrzeby nadmiernego angażowania do tego zadania CPU. PDC ogranicza liczbę cykli zegara potrzebnych do transferu danych, poprawiając wydajność działania mikrokontrolera. Jednym z peryferiów kompatybilnych z PDC jest interfejs HSMCI. Pozwala on na szybką i nieobciążającą procesora komunikację pomiędzy nim, a kartami MMC (do 30 równocześnie w magistrali), kartą SD, SDHC i SDIO. Oprócz tego, z PDC połączony jest 12-bitowy przetwornik ADC z 16 kanałami, 12-bitowy DAC z 2 kanałami 16-bitowy, sprzętowy kontroler PWM oraz interfejsy komunikacyjne: USB 2.0, 2x UART, 2x USART, 2x TWI/I²C, SPI i SSC. Warto również wspomnieć o wbudowanym w mikrokontroler układzie RTC oraz czujniku temperatury, które mogą się przydać w niektórych aplikacjach.

AT91SAM4S16C posiada łącznie 79 portów I/O, z których każdy może służyć do wywoływania przerwania zewnętrznego, ale tylko część z nich została wyprowadzona na złącza goldpin w SAM4S Xplained. Podobnie jak w innych modułach z serii Xplained, dostępne są 4 złącza rozmieszczone w narożnikach płytki, umożliwiając montaż kompatybilnych płytek z różnymi peryferiami w formie „kanapki”. Zasilanie doprowadzano do SAM4S przez dwa złącza micro-USB; oba mogą zasilać zestaw niezależnie od siebie (zawierają diody na wejściu). Na płytce znajduje się także stabilizator LDO 3,3 V. Pobór prądu można łatwo zmierzyć dzięki zastosowaniu zworki JP7.

Fot. 2. Rozmieszczenie peryferiów zestawu SAM4S Xplained na płytce

Wszystkie układy SAM4S współpracują z biblioteką czujników pojemnościowych QTouch, które pozwalają na dodanie do układu bezstykowych przycisków. SAM4S Xplained wyposażono w 4 przyciski QTouch, pogrupowane w szeregu i działające jako dotykowy „suwak”. Do wykorzystania przy programowaniu są także dwie diody LED i jeden tradycyjny przycisk.

Cechą wyróżniającą moduły z serii Xplained jest pełna obsługa w darmowym środowisku Atmel Studio 6.1, wliczając w to przygotowane przez programistów firmy Atmel biblioteki peryferiów oraz przykładowe programy. Możliwość przeglądania kodu gotowych, działających rozwiązań z pewnością uprości i przyspieszy naukę programowania mikrokontrolera oraz prototypowanie.

Fot. 3. Korzystania z bibliotek i przykładów ułatwia najnowsza wersja Atmel Studio – 6.1