32-РАЗРЯДНЫЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ СЕМЕЙСТВА AVR32

Авторы
Файлы

Ефремов Д.А. Борисов В.А. Статья в формате PDF 263 KB

В настоящее время активно развивается мультимедийное направление, которое требует выполнения всё более сложных алгоритмов обработки информации, что увеличивает вероятность достижения предела возможностей любого встраиваемого микроконтроллера (МК). Алгоритмы быстрого преобразования Фурье (БПФ), инверсного дискретного косинусного преобразования (iDCT) и другие математически-насыщенные алгоритмы, которые редко реализовывались на встраиваемых МК еще несколько лет назад, становятся более востребованными сегодня. В мультимедийных системах такие алгоритмы, как правило, используются для кодирования/декодирования данных, в т.ч. форматов MP3 и MPEG-4. Это требует высокой производительности элементной базы, на которой построены указанные приборы.

Задача повышения производительности решается за счет увеличения рабочей тактовой частоты процессора либо реализации многоядерных решений (ARM + DSP). По причине высокого энергопотрeбления такие решения могут использоваться не во всех встраиваемых системах.

При этом складываются следующие требования к МК: высокая производительность; низкое энергопотрeбление; высокая степень интеграции; простота использования; развитые средства разработки.

Задачей построения МК с перечисленными выше требованиями еще в 2001 году занялась группа разработчиков компании Atmel, которая предложила решать её не повышением тактовой частоты, а улучшением архитектуры ядра процессора, который должен выполнить максимальное количество действий за один такт.

Первым семейством МК, выполненных на RISC ядре AVR32, стало семейство AP7. Его отличительной особенностью является 7-стадийный конвейер обработки инструкций, обеспечивающий высокую производительность. Также они содержат наборы инструкций DSP и SIMD, значительно повышающих производительность операций цифровой обработки сигнала. Помимо реализации на основе нового процессорного ядра данные МК примечательны степенью интеграции: в их состав интегрированы пpaктически все функциональные блоки, необходимые для реализации мультимедийных систем, использующихся в сотовых телефонах, цифровых камерах, персональных цифровых помощниках, автомобильной и домашней аудио/видеотехнике, ТВ-приставках, сетевом оборудовании, промышленных принтерах и одноплатных компьютерах. МК полностью интегрируют тpaкт ввода (интерфейс фотоприемника изображения), обработки (сопроцессор векторного умножения для оптимизации масштабирования изображений и преобразования форматов YUV/RGB) и вывода (графический контроллер TFT/STN ЖК-дисплея с разрешающей способностью 640×320 и 320×240) графической информации. Для вывода звуковой информации предусмотрен 16-битный аудио ЦАП и цифровой интерфейс I2S/AC`97. Кроме того, МК оснащены обширными инструментами для организации последовательного и параллельного обмена данными, в т.ч. трaнcивер USB 2.0 480 Мбит/сек, 2-кaнaльный контроллер Ethernet (опционально), интерфейс IDE, интерфейс карт памяти CF/SD/MMC, а также порты IrDA, 3×SPI, I2C, 3×SSC, 4×УСАПП.

В состав семейства входят три МК AT32AP7000, AT32AP7001, AT32AP7002. Вслед за семейством AP7 компания Atmel еще одно семейство 32-разрядных микроконтроллеров AVR32 UC3. По сути, ядро UC3 представляет собой урезанную версию ядра AP7.

Для ядра AVR32 фирма IAR Systems разработала компилятор языка С. В качестве альтернативы этому коммерческому продукту предлагается бесплатный компилятор GCC, который по компактности кода проигрывает в 1,5-2 раза.

В качестве аппаратного средства разработки предлагается стартовый набор. В состав набора включен дистрибутив ОС Linux. Единственным на сегодняшний день недостатком построения системы на базе этой ОС является необходимость использования компилятора GCC, так как продукт IAR Systems не может компилировать проекты на основе Linux.

Список литературы

Jo Uthus, Joyvind Strjom MCU Architectures for Compute-Intensive Embedded Applications // www.atmel.com.
www.eemoc.org.
www.avrfreaks.net.

УПРОЧНЕНИЕ ПРЕСС–ФОРМ МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Статья в формате PDF 265 KB...

31 10 2026 13:19:17

ОРГАНИЗАЦИЯ ДОСУГА МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ В ЛЕТНИХ ОЗДОРОВИТЕЛЬНЫХ ЛАГЕРЯХ

Статья в формате PDF 244 KB...

30 10 2026 20:32:50

Методы лазеротерапии при астматическом бронхите

Статья в формате PDF 110 KB...

29 10 2026 2:41:45

МЕТОДОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ КЛАСТЕРА ПРОЦЕССОВ КАЧЕСТВА ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ: ИННОВАЦИОННЫЙ ПОДХОД РАЗВИТИЯ РЕГИОНОВ

В статье рассмотрен интенсивный подход к структурированию экономики и обоснованию стратегий региональной экономической политики повышения качества кластера процессов жизнеобеспечения. ...

28 10 2026 22:43:38

РЕНТГЕНОСПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ КОСТНОЙ ТКАНИ В КЛИНИЧЕСКОЙ ПАРОДОНТОЛОГИИ

Статья в формате PDF 112 KB...

27 10 2026 9:33:47

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ МОДЕРНИЗАЦИИ СИСТЕМЫ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ В ОБЛАСТИ АРХИТЕКТУРЫ И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВА

Статья в формате PDF 127 KB...

26 10 2026 20:37:26

ФОРМИРОВАНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ У СТУДЕНТОВ ВУЗОВ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ

Статья в формате PDF 136 KB...

25 10 2026 15:22:34

ИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ПОТА

Статья в формате PDF 115 KB...

24 10 2026 10:45:26

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА БИОКАТАЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ОБРАБОТКЕ МЯСНОГО СЫРЬЯ С ПОЛУЧЕНИЕМ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ, ИНГРЕДИЕНТОВ, МАТЕРИАЛОВ

Статья в формате PDF 87 KB...

23 10 2026 17:24:36

Влияние нефтезагрязнения на состояние природного фона почв

Для оценки современного состояния природного фона и его изменений под действием техногенных факторов выполнены геохимические исследования почв на различных объектах нефтегазового комплекса Якутии. Показано, что при попадании в почву нефть и нефтепродукты сорбируются почвогрунтами и смешиваются с нативным органическим веществом почв, что приводит к изменению природного фона вплоть до формирования аномальных поверхностных геохимических полей техногенного генезиса. ...