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。

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Atmel AVR MCU がシンプルでどこにでも使える理由

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Atmel AVR

卓越したパフォーマンス、効率、柔軟性

使いやすく、低電力消費で、統合性の高い Atmel® AVR® 8 ビットおよび 32 ビットマイクロコントローラー (MCU) は、ARM® ベースマイクロコントローラーおよびマイクロプロセッサの Atmel® | SMART 系列です。これらのデバイスは、パフォーマンス、電力効率、設計の柔軟性の独自の組み合わせを提供します。市場参入までの時間を短縮するため、C およびアセンブリプログラミング向けの、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 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は他にありません。また、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。さらに、製品が市場に出たあとは、大きな AVR ファミリーにより、製品を改善し機能向上するための知識を再利用でき、簡単に、コスト効率よく、新しい市場に展開することができます。

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 MCU
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

32-100 ピン

最大 32 MHz

1.0 MIPS/MHz
その他の周辺機能とオプション
汎用

照明

LCD

QTouch

PTC

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
汎用

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、かつ頑丈な設計。

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堅牢な設計

いろいろなアプリケーションに向けた豊富な品揃え

ディペンダブルな設計

電力効率を最大限にするために必要なパフォーマンス、機能、ツール

今日のアプリケーション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 テクノロジーによって、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 (リアルタイムクロック) が稼働しているときに 1.8Vで 500 nA、パワーダウンモードのスリープモードで 9 nA という業界で最も低い消費電力を達成しています。

充実したツールセットが開発を合理化

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。無料で提供される Atmel Studio 統合開発環境 (IDE) により、C またはアセンブリでのコード開発とシミュレーションが可能になります。また、Atmel スターターキット、プログラマー、デバッガー、評価キット、設計参考とシームレスに連携します。その結果、開発が迅速になり、開発チームの生産性が上がり、製品を短期間で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ドライバやミドルウェアの完全なライブラリである Atmel ソフトウェアフレームワーク (ASF) 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。Atmel ギャラリーは、さまざまなサンプルと、開発に関するビデオを提供します。Atmel スペースは、世界各地に分散しているチームが同じプロジェクトに従事できる共同作業環境です。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、各アプリケーションにおけるすべてのオンチップの周辺機能の使い方を説明しています。

静電容量式タッチセンサー

ペリフェラルタッチコントローラー (PTC): Atmel ペリフェラルタッチコントローラー (PTC) は、1 ~ 256 チャンネルの自律感知をサポートする静電容量式タッチ感知モジュールです。PTC は、同一のアプリケーション内で自己容量式と相互容量式の両方のセンサーレイアウトをサポートし、システム設計者に、より大きな柔軟性を提供します。自律操作により、PTC は、キー数の多い設計でも、CPU リソースと電力をほんの少ししか使用しません。自動調整およびキャリブレーションを備えた PTC は、厳しい条件の環境下でも高品質のタッチパフォーマンスを提供します。これにより PTC を持つ MCU は、あらゆるタッチアプリケーションに適しています。Atmel Studio はコード開発とデバッグをサポートします。PTC を備えた MCU は、統合やタッチパフォーマンスの厳しい要件を持つあらゆるアプリケーションに最適です。

QTouch ライブラリ: PTC のないデバイスには、Atmel QTouch® ライブラリは、マイクロコントローラーの選択と構成にかなりの自由がきくソフトウェアベースのソリューションを提供します。このライブラリは、業界において実績が証明されている強力な静電容量式タッチパフォーマンスを提供し、ほとんどの Atmel AVR および Atmel | SMART ARM ベースのデバイスがサポートされています。また、自己容量式および相互容量式感知の両方をサポートします。ただし、ハードウェア PTC モジュールを持つマイクロコントローラーとは異なり、ソフトウェアライブラリは同時に 1 つの感知メソッドしか実行できません。

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に加え、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を充実させています。この充実した品揃えにより、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、シングル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 マイクロコントローラー内の DMA コントローラーは、データ伝送効率の新しい標準となりました。 CPU 負担を最小限に抑え、周辺機能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 ポートあたり最大 33 Mビット/秒のデータ伝送レートが得られ、CPU 負荷はわずか 15% しかありません。

周辺機能のインテリジェント化

AVR XMEGA、AVR UC3、megaAVR デバイスにおける Atmel SleepWalking テクノロジーは、周辺機能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一定の間隔で 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機能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、ひとつの周辺機能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。

周辺機能の連携

周辺機能管理の効率が悪いと、パフォーマンスが落ち、消費電力が増えます。これらの問題を解決するために、当社のペリフェラルイベントシステムでは、周辺機能が他の周辺機能に CPU を迂回して直接、信号 (イベント) を送るようにしました。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。アプリケーションの電力消費を抑えてシステムパフォーマンスを向上させるために、ペリフェラルイベントシステム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もできます。

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向けに、いくつかの AVR MCU では IEEE 754 に準拠した浮動小数点演算回路 (FPU) を有しています。このFPU 回路により、MCU 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を向上させることができます。センサーデータをフィルター処理または解析して、ノイズを抑制したり、バッテリー品質情報を捉えたり、オーディオデータを Hi-Fi で処理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 MCU 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おり、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ことを要す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メモリの一部分だけをプログラムしてロックし、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アに保存することが可能です。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にロック機構が備えられており、オンチップフラッシュメモリ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。

セルフプログラミングフラッシュメモリの能力

セルフプログラミングフラッシュメモリのサポートにより、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が可能であるため、柔軟性と拡張性を提供できます。また、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。フラッシュメモリの書き込み中の読み取りのサポートにより、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可能なため、ダウンタイムを最小化できます。