ATSAML10/11 - pierwszy na rynku Cortex M23 zużywający mniej niż 25 uA/MHz w normalnym trybie pracy.

Microchip rozwinął bardzo udaną serię mikrokontrolera firmy ATMEL - ATSAML o unikalną jak na razie na rynku konstrukcję opartą na architekturze ARM v8-M i rdzeniu Cortex M23. Mowa o dwóch modelach ATSAML10 i ATSAML11. W stosunku do architektury ARM v6-M na której oparte były popularne rdzenie Cortex M0/M0+ uzyskano poprawę wydajności i skalowalności. Główne cechy nowej architektury to wprowadzenie TrustZone chroniącej dane przed "wyciekiem" lub uszkodzeniem , sprzętowe dzielenie, rozszerzone opcje Debuggowania, rozszerzenie modułu MPU (Memory Protection Unit. Nowa architektura opiera się na trzech filarach : Szybciej, Bezpieczniej, Energooszczędniej. 

Poniżej tabelka porównująca wszystkie obecnie dostępne modele z rodziny ATSAML oraz ich podstawowe funkcjonalności :

Z tabelki widzimy , że ATSAML10 jest w stosunku do ATSAML11 okrojony z funkcjonalności w zakresie security. Dla nas hobbystów w/g mnie jest predysponowany bardziej ATSAML10. I dla niego bedę robił płytkę developerską to tak na marginesie. Poniżej obrazek uwypuklający różnice pomiędzy modelami :

Schemat blokowy ATSAML10 :

Schemat blokowy ATSAML11 :

Mikrokontrolery dostępne są w obudowach 32 i 24 pin z maksymalną pamięcią Flash 64 kB i RAM 16kB. Najbardziej ciekawym aspektem jak dla mnie są parametry Power Saving 

SAM L10 / SAM L11 Family:
picoPower ® Technology

• Ultra-Low Power:
• Active, Idle, Standby with partial or full SRAM retention and off sleep modes
• Active mode (< 25 μA/MHz)
• Idle mode (< 10 μA/MHz) with 1.5 μs wake-up time
• Standby with Full SRAM Retention (0.5 μA) with 5.3 μs wake-up time
• Off mode (< 100 nA)

Już w samym trybie aktywnym pobór prądu jest na poziomie trybów Idle w innych mikrokontrolerach. Zwracam uwagę na szalenie szybki czas pobudki z trybów uśpienia. Wydaje mi się , że są to rekordowe wielkości jak na tę chwilę na rynku. Mikrokontrolery te są idealne dla aplikacji bateryjnych. Cena poniżej 10 zł jak za tyle dobrodziejstw upakowanych w małych obudowach jest moim zdaniem nie wygórowana. Szczególnie obudowa 24 pin SSOP jest fajnie mikraśna ale łatwa do polutowania.

Na pokładzie znajdziemy trzy moduły SERCOM to unikalne moduły , które sa tylko w rodzinie ATSAM. Każdy z takich modułów można skonfigurować jako  SPI lub I2C lub UART. W zakresie bezpieczeństwa i ochrony danych ATSAML11 jest królem parkietu to jest prawdziwa forteca. Na dzień dzisiejszy nie ma technologii , która by złamała zabezpieczenia danych w tym MCU z tego punktu widzenia jest to unikalny wyrób na rynku. Tutaj nawet Chińczyk nie odczyta danych ze struktury krzemu nawet gdyby kolejne warstwy ciął laserem.
A gdzie to może mieć zastosowanie ? Prosty przykład z naszego rynku. Jednemu z naszych polskich producentów komputerów do instalacji LPG, Chińczyk skopiował z MCU napisany przez Polaków algorytm  i zastosował w swoich tanich wyrobach. Przed takimi złodziejskimi praktykami uchroni nas ATSAML11, który skutecznie uniemożliwi skopiowanie wrażliwych danych, algorytmów czy programów. To jest w sumie już jakiś trend związany z ochroną wartości intelektualnej w MCU. MCU , które nie będą miały takich funkcjonalności mogą powoli znikać z rynku komercyjnego.

Więcej szczegółów doczytamy na stronie producenta : ATSAML10E16 i ATSAML11E16

Mikrokontrolery te możemy programować nie tylko dedykowanymi programatorami Microchipa ale np. tanim programatorem J-LINK EduMini. ATSAMY bardzo lubią firmę SEGGER i jej produkty J-Link :)

Programy możemy pisać w genialnym IDE SEGGERA , ATMEL STUDIO a już niedługo w MPLABX-IDE. Warto jeszcze nadmienić, że seria ATSAML jest w/g mnie najbardziej udaną serią mikrokontrolerów w rodzinie ATSAM. Mamy tu do czynienia z dojrzałą konstrukcją z rewizjami powyżej literki A z małą ilością błędów.

Moim zdaniem mikrokontrolery ATSAML10/11 są bardzo ciekawymi konstrukcjami i doskonale się wpisują w zbliżające nowe trendy na rynku w których dotychczasowe "klasyczne" rdzenie Cortex M0...M7 zaczną być wypierane przez konstrukcje oparte o RISC-V (ciekawy artykuł), a szanse przetrwania będą miały na rynku wyspecjalizowane np w bezpieczeństwie Cortex M23 / 33. Już obecnie można postawić tezę , że konstrukcje oparte o rdzeń M23 zaczną powoli wypierać rdzenie Cortex M0/M0+ a rdzenie oparte o M33 zabiją Cortex M4.

Warto zatem jeśli chcemy iść z postępem inwestować swoją wiedzę w nowe konstrukcje.
Jak wspomniałem pracuję nad płytką developerską dla ATSAML10E bo cena płytki producenta jest lekko mówiąc nie przyzwoita jak na płytką kieszeń hobbysty.

Pozdrawiam
picmajster.blog@gmail.com