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SAML系列简介
1.概述
SAML系列是MicrochipTechnology推出的一款低功耗、高性能的32位ARMCortex-M0+微控制器系列。该系列微控制器专为需要长时间电池供电的应用而设计,例如物联网(IoT)设备、可穿戴设备、环境监测系统等。SAML系列提供了多种型号,具备不同的功能和性能,以满足不同应用场景的需求。
1.1低功耗特性
SAML系列微控制器采用了先进的低功耗技术,包括多种低功耗模式、低功耗外设和优化的电源管理系统。这些特性使得器件在保持高性能的同时,能够显著降低功耗,延长电池寿命。
1.2高性能ARMCortex-M0+内核
SAML系列基于ARMCortex-M0+内核,该内核具有32位架构和高性能的特点。ARMCortex-M0+内核在保持低功耗的同时,提供了更高的处理速度和更好的代码密度,使得开发人员能够更高效地实现复杂的应用。
1.3丰富的外设
SAML系列微控制器集成了多种外设,包括UART、SPI、I2C、ADC、DAC、定时器/计数器等,这些外设支持广泛的通信和数据处理需求。此外,SAML系列还提供了专门的低功耗外设,如低功耗定时器(LPTIM)和低功耗SPI(LPSPI),以进一步优化功耗性能。
1.4开发工具和支持
Microchip提供了丰富的开发工具和支持,包括MPLABXIDE、MPLABXC编译器和MPLABICD4编程器/调试器。这些工具使得开发人员能够更便捷地进行开发、调试和测试。此外,Microchip还提供了详细的文档和示例代码,帮助开发人员快速上手。
2.硬件架构
2.1内核架构
SAML系列微控制器基于ARMCortex-M0+内核,该内核具有以下特点:
32位架构:提供更高的数据处理能力。
高性能:最高可达48MHz的工作频率。
低功耗:优化的内核设计使得功耗极低。
中断系统:支持多个中断源,中断响应时间短。
2.2存储器架构
SAML系列微控制器具有以下存储器配置:
闪存:高达256KB的闪存,用于存储程序代码。
SRAM:高达32KB的SRAM,用于存储运行时数据。
EEPROM仿真:通过特定的闪存区域实现EEPROM功能,用于存储非易失性数据。
2.3电源管理
SAML系列微控制器提供了多种电源管理模式,包括:
正常运行模式:全速运行,所有外设可用。
睡眠模式:关闭CPU,保留部分外设的运行。
待机模式:仅保留RTC和少数外设的运行。
关闭模式:完全关闭系统,仅保留最低功耗的RTC和唤醒中断。
2.4时钟管理
SAML系列微控制器支持多种时钟源,包括:
内部RC振荡器:提供8MHz的内部时钟源。
外部晶体振荡器:支持1-32MHz的外部晶体时钟源。
低功耗内部RC振荡器:提供32kHz的低功耗时钟源。
外部32kHz晶体:用于RTC和低功耗定时器。
2.5通信接口
SAML系列微控制器集成了多种通信接口,包括:
UART:支持异步通信。
SPI:支持同步通信。
I2C:支持多主多从通信。
USB:支持USB2.0全速通信。
CAN:支持CAN2.0B通信。
2.6模拟外设
SAML系列微控制器提供了丰富的模拟外设,包括:
ADC:12位或16位模数转换器,支持多种采样率。
DAC:12位数模转换器,支持多种输出模式。
比较器:用于模拟信号的比较和检测。
2.7定时器和计数器
SAML系列微控制器集成了多种定时器和计数器,包括:
通用定时器/计数器:支持多种模式,如计数、定时、PWM等。
低功耗定时器(LPTIM):在低功耗模式下仍可运行。
RTC:实时时钟,支持时间戳和闹钟功能。
3.软件开发
3.1开发环境
开发SAML系列微控制器的应用程序,推荐使用以下开发工具:
MPLABXIDE:集成开发环境,支持项目管理、代码编辑、编译和调试。
MPLABXC8/XC32编译器:高性能的C/C++编译器。
MPLABICD4:编程器和调试器,支持在线编程和调试。
3.2示例代码
3.2.1UART通信示例
以下是一个使用SAML系列微控制器通过UART接口进行通信的示例代码。此示例展示了如何配置和使用UART外设进行简单的串行通信。
#includesam.h
#includestdio.h
//配置UART
voidconfigure_uart(void){
//使能UART外设时钟
PM-PM_APBCMASK.bit.USART0_=1;
//配置GPIO
PORT-Group[0].PMUX[6].bit.PMUXO=PORT_PMU