はじめに

ここでは、本製品の評価および作業を開始するために理解する必要がある内容のすべてをご紹介しています。

Basic Power Saving Techniques
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Introducing AVR Studio 5
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Atmel AVR

幅広いアプリケーションに渡る性能と効率、柔軟性

Atmel® AVR® 8 ビットおよび 32 ビットマイクロコントローラーは、性能、電力の効率性、設計の柔軟性を併せ持っています。市場参入までの時間を短縮するため、業界で最もコード効率性の高いアーキテクチャに基づいてC およびアセンブリプログラミング向けに開発されています。これ以上、電力効率が良く、計算能力の高いマイクロコントローラーは他にありません。最先端の開発ツールと設計サポートにより、製品化までの時間を短縮できます。市場に参入すると、大きな AVR ファミリーを使ってその知識を再利用すると、簡単にコストをかけずに、製品を改善したり、新しい市場に拡大展開したりすることができます。

Atmel AVR 8 ビットおよび 32 ビットマイクロコントローラー デバイス

デバイスファミリー メリットのまとめ アプリケーション テクノロジー 主なパラメータ
世界で最も効率がよい 32 ビットマイクロコントローラー
汎用
picoPower

SleepWalking

FlashVault

DMA

イベントシステム

セルフプログラミング
16-512KB フラッシュ

48-144 ピン

最大 66 MHz

1.5 MIPS/MHz
Xtreme 性能 8 ビット
汎用
picoPower

SleepWalking

DMA

イベントシステム

EEPROM

セルフプログラミング
16-384KB フラッシュ

44-100 ピン

最大 32 MHz

1.0 MIPS/MHz
その他の周辺回路とオプション
汎用

照明

LCD

QTouch

picoPower

SleepWalking

EEPROM

セルフプログラミング

4-256KB フラッシュ

28-100 ピン

最大 20 MHz

1.0 MIPS/MHz
小型で強力
ジェネラルパーパス

限られたボードスペース

QTouch

EEPROM

0.7V 動作

0.5 – 8KB フラッシュ

6-32 ピン

最大 20 MHz

1.0 MIPS/MHz
リチウムイオンバッテリーマネージメント
ガスの検量

セルバランシング

認証

短絡保護

熱保護

1 – 4 セル

ハイサイド N-MOS

クーロンカウンター

温度センサー

セルフプログラミング

1.8 – 25V で動作

8 – 40KB フラッシュ

28 – 48 ピン

最大 8 MHz

1.0 MIPS/MHz
要件の厳しい自動車環境に合わせて、インテリジェントに制御でき尚且つ頑丈な設計。

オートモーティブ認証
オートモーティブ

QTouch

picoPower

SleepWalking

EEPROM

セルフプログラミング

オートモーティブ環境に合った頑丈な設計

いろいろなアプリケーションに向けた豊富な品揃え

独創的な設計

電力効率を最大限にするために必要な性能、機能、ツール
今日のアプリケーションからの厳しい要件を満たすために、Atmel は低電力の研究を 10 年以上続け、Atmel picoPower® テクノロジーを開発しました。picoPower によって、スリープモードとアクティブモードの両方で、AVR マイクロコントローラーの消費電力を削減できます。RTC が稼働しているときに 1.8Vで500nA、パワーダウンモードのしかもスリープモードで 9nA という業界で最も低い消費電力を達成しています。

開発を合理化するためのツール一式
Atmel は、すべての AVR ファミリー向けに高品質で使いやすいツール群を提供します。Atmel AVR Studio® 開発環境は無料で入手できます。C またはアセンブリでのコード開発やシミュレーションができます。さらにAtmel スターターキットやプログラマー、デバッガー、評価キット、リファレンスデザインとシームレスに統合しています。開発が迅速になり、開発チームの生産性が上がり、製品を迅速に市場参入させることができます。

Atmel AVRツールの品質

ソフトウェア開発を簡単に
Atmel は、アプリケーション開発に必要な、完全なライブラリの揃ったドライバやミドルウエア、すなわち AVR ソフトウェアフレームワークを提供します。共通のアプリケーションプロトコルインターフェース (API) が用意されているので、ソフトウェアをさまざまな AVR マイクロコントローラーに簡単に移植できます。

さらに、アプリケーションノートが豊富に用意されていますので、アプリケーション内のすべてのオンチップ周辺回路の使い方を説明しています。

静電容量式タッチセンサ
Atmel QTouch® ライブラリにより、静電容量式タッチボタンやスライダー、ホイール機能を汎用の AVR マイクロコントローラーアプリケーションに簡単に組み込むことができます。ロイヤリティフリーの QTouch ライブラリは、デバイスごとに複数のライブラリファイルを提供し、さまざまな数のタッチチャンネルをサポートしています。柔軟性と効率の両方を持つタッチ機器ができるようになります。必要なチャンネル数をサポートするライブラリファイルを選択することにより、開発者はよりコンパクトでコード効率を上げられるので少ない RAMですみます。

お客様のアプリケーションに完全に適合
Atmel は、幅広い標準 AVR マイクロコントローラーを自信を持っています。特定のアプリケーション向けにカスタマイズされた派生品が豊富になってきたためです。当社の拡大している品揃えにより、幅広いアプリケーションと機能をサポートできます。これらには、オートモーティブ、LCD ドライバ、CAN ネットワーキング、USB 接続、モーター制御、照明器具、1チップバッテリー管理、IEEE 802.15.4、ZigBee、遠隔アクセス制御などがあります。

データ伝送のボトルネックを除去
Atmel AVR XMEGA® および Atmel AVR UC3 の DMA ロコントローラーは、マイクロコントローラーにおけるデータ伝送の新しい標準となりました。 CPU 負担を最小限に抑え、周辺機器とメモリとの間で効率よくデータ伝送を行うことができます。その結果、SPI および USART ポート当り最大 33Mビット/秒 のデータ伝送レートで、CPU 負荷はわずか15% しかありません。

周辺回路のインテリジェント化
AVR XMEGA、AVR UC3、Atmel megaAVR® デバイスにおける Atmel SleepWalking テクノロジーは、周辺回路をインテリジェントにし、CPU に割り込みをかける前に基本的な範囲チェックを行うようにしました。省電力モードと合わせて自動範囲チェックを適用することで、環境をチェックするために通常の間隔で CPU を起こす必要をなくしました。インテリジェントな周辺回路は独自に環境をモニタリングし、アクションが必要なときだけ CPU を起こします。CPU は、ひとつの周辺回路よりもかなり多くのエネルギーを消費するため、SleepWalkingモードは消費電力を劇的に減らすことができます。

周辺回路の連携
効率の悪い周辺管理は、性能に影響を与え、消費電力を増やします。これらの問題を解決するために、当社の周辺イベントシステムでは、周辺回路が他の周辺回路に直接、信号 (イベント) を送るようにしました。CPU はバイパスさせます。その結果、応答時間が短く予測可能になり、スリープ解除の回数が減り、CPU リソースが他のタスクのために解放されるようになりました。周辺イベントシステムでは、割り込み駆動データ伝送をイベントトリガーデータ伝送に置き換えることにより、アプリケーションの消費電力が削減しシステム性能が上ります。

高度な演算性能
ハイエンドな演算性能を要求するアプリケーションでは、IEEE754に準拠した浮動小数点演算回路 (FPU) を持つAVR マイクロコントローラーを選択します。このFPU回路が集積されているため、マイクロコントローラーは従来より少ないクロックサイクルで、より高い精度で 10 進数の演算を行うことができます。FPU によって、多くのアプリケーションの機能が高まりました。センサーデータは、ノイズを抑制したり、バッテリー品質情報を捉えたり、Hi-Fiで処理されたオーディオデータを取得するためにフィルタをかけたり解析したりすることができます。

セキュリティ機能を一体化
機密性の高い情報を保護するため、いくつかの AVR マイクロコントローラーには、高性能な暗号化および復号化エンジンが搭載されています。AES 向けの 128、192、256 ビット鍵長と DES 向けの鍵長をサポートします。これらの製品は、高速通信ストリームに暗号をオンザフライでかけるアプリケーションに最適です。

フラッシュベースのセキュリティ
機密性の高いデータを保護するため、Atmel FlashVault コード保護機能によってオンチップのフラッシュが一部分だけをプログラムしてロックします。ソフトウェアの知的財産をオンチップストレージにセキュりティ保護します。FlashVault コード保護があるため、数学ライブラリや暗号アルゴリズムなどのソフトウェアを、信頼できない可能性のある環境に持ち運ぶことができます。この環境で、残りのソースコードを開発しデバッグします。すべての AVR マイクロコントローラーにロック機構が備えられており、オンチップフラッシュに格納されているプログラムの読み取りとコピーを防ぎます。

自己プログラミングフラッシュの威力
柔軟性と拡張性を提供するため、セルフプログラミングフラッシュをサポートすることにより、どんな通信インターフェースを介してもフィールドでアップグレードできます。顧客が、暗号化されたフィールドプログラミングを行うこともできるため、誤ったバイナリをプログラミングしてしまうリスクが軽減、あるいは完全に除去されます。フラッシュの書き込み中の読み取りをサポートしているため、顧客は、アップグレードが進行中でもアプリケーションを実行し続けることができ、ダウンタイムを最低限に抑えられます。