Podążając za obecnymi standardami, mikrokontrolery SAM D20 wyposażono w niepowtarzalny, cyfrowy identyfikator układu, który jest zapisywany w pamięci Flash (niekasowalna sekcja User Row) na jednym z etapów produkcji układu. Kod ten może być wykorzystany do identyfikacji układu lub jako element klucza szyfrującego związanego z konkretnym mikrokontrolerem.
Mikrokontrolery SAM D20 wyposażono w 12-bitowy przetwornik A/C, który umożliwia konwersję napięć asymetrycznych lub różnicowych. Interesującym elementem jego wyposażenia są m.in. wstępny wzmacniacz analogowy o programowanym wzmocnieniu i zintegrowany postprocesor (rysunek 7), który umożliwia wstępną obróbkę przetworzonych próbek, np.: likwidację lub dodanie offsetu, monitorowanie wartości napięcia (programowany cyfrowy komparator), uśrednianie wartości próbek itp.
Rys. 7. Schemat blokowy przetwornika A/C zastosowanego w mikrokontrolerach SAM D20
Dodatkowym wyposażeniem „analogowym” zastosowanym w mikrokontrolerach SAM D20 są szybkie komparatory analogowe o programowanej histerezie oraz opcjonalnymi filtrami zakłóceń na wejściach. Odpowiednio skonfigurowane dwa komparatory mogą spełniać rolę komparatora okienkowego. Każdy z komparatorów może pracować w dwóch trybach, różniących się poborem mocy i prędkością działania:
- high-speed, w którym czas propagacji sygnału od wejścia do wyjścia komparatora wynosi ok. 50 ns,
- low-speed (low power), w którym czas propagacji sygnału od wejścia do wyjścia komparatora wynosi ok. 300 ns.
Na wejścia komparatorów można podawać sygnały zarówno z zewnątrz jak i z wyjścia przetwornika C/A, można także dołączyć wejścia do masy zasilania. Sygnał z wyjścia komparatora może być traktowany jako zdarzenie obsługiwane przez kontroler zdarzeń, można go wykorzystać także do generacji przerwań.
Warto zwrócić uwagę na zastosowane w prezentowanych mikrokontrolerach interfejsy komunikacyjne o nazwie SERCOM (Serial Communication). Są to wielofunkcyjne interfejsy komunikacji szeregowej, mogące pracować w trybie USART, SPI lub I2C (master/slave). Dzięki multiplekserom wejścia i wyjścia SERCOM-ów mogą być przypisane do kilku lokacji fizycznych, dzięki czemu projekt płytki drukowanej można – przynajmniej w niektórych przypadkach – uprościć.
Domyślnym obszarem aplikacyjnym mikrokontrolerów z rdzeniem Cortex-M0+ są systemy zasilane bateryjnie. Poważnym atutem układów z rodziny SAM D20 jest możliwość obudzenia CPU ze stanu uśpienia przez moduł sensorów pojemnościowych, który skanuje całe pole czujników (tworzących np. bezstykową klawiaturę) w czasie poniżej 250 ms, pobierając przy tym prąd o natężeniu poniżej 10 µA.
Rys. 8. Podział domen zasilających w mikrokontrolerach SAM D20
Na rysunku 8 podział domen zasilających w mikrokontrolerach SAM D20, jak widać mikrokontrolery wyposażono w wewnętrzne stabilizatory LDO stabilizujące napięcie zasilające rdzeń i wewnętrzny syntezer przebiegu taktującego CPU. W domenie analogowej znajdują się wszystkie elementy torów A/C i C/A oraz generatory taktujące.
Rys. 9. Budowa systemu taktującego w mikrokontrolerach SAM D20
Na rysunku 9 pokazano schemat systemu taktującego peryferia, jaki został wbudowany w mikrokontrolery SAM D20. Zrozumienie jego tajników jest jedną z podstaw poprawnego stosowania prezentowanych mikrokontrolerów, bowiem wszystkie wbudowane peryferia wymagają konfiguracji i zarządzania sygnałami taktującymi, dotyczy to nawet tak – na oko – „nietaktowalnych” bloków jak linie GPIO.
Fot. 10. Wygląd zestawu Atmel SAM D20 Xplained Pro Evaluation Kit oraz płytek dodatkowych
Kontynuując dobre tradycje, firma Atmel przygotowała dla konstruktorów zainteresowanych mikrokontrolerami SAM D20 tani zestaw startowy z serii Xplain (Atmel SAM D20 Xplained Pro Evaluation Kit, ATSAMD20-XPRO – fotografia 10), wyposażony w mikrokontroler SAMD20J18 oraz zintegrowany programator-debugger. Zastosowane w zestawie peryferia nie są przesadnie bogate, ale możliwości zestawu można łatwo powiększyć dzięki trzem złączom XplaineePro Headers i płytkom rozszerzeń (widoczne na zdjęciu), a dzięki zastosowanemu przez producenta systemowi AutoID pakiet Atmel Studio 6.x samodzielnie rozpozna typ płytki i zaproponuje skorzystanie z odpowiedniego dla niej szablonu projektowego.
