Atmel 在 AVR 快閃記憶體微控制器系列中加入 USB 和 OTG 功能
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2006-04-06 00:00
前言:
Atmel 公司宣佈推出四款擁有 USB 控制器的全新 AVR® 快閃記憶體微控制器(Flash MCU)。AT90USB 微控制器可用來滿足主機和功能模式中需要 USB 連接之嵌入式應用中的各種不同需求。
目前市面上有超過10億的USB 設備在使用中;而在佔領電腦和週邊設備領域之後,USB 也逐漸增強它在消費性產品和工業設備領域的發展動力。資料儲存、資料傳輸、產品配置和韌體更新是推動此一趨勢的關鍵應用。
AT90USB1286 和 AT90USB646 具有 USB 介面,可支援需要與 USB 主機相連的應用。AT90USB1287 和 AT90USB647 符合 USB On-The-Go(OTG)標準,在應用中作為兩用設備(Dual Role Device,DRD),既可充當 USB 主機,也可充當 USB 功能元件。USB 主機功能對不需要連接電腦便可進行資料傳輸的嵌入式設備來說是一項關鍵性功能。
AT90USB1286 和 AT90USB1287 具有 128 Kb 系統內編程(In-System Programmable,ISP)快閃記憶體、8 Kb RAM 和 4 Kb EEPROM。AT90USB646 和 AT90USB647 也具有同樣的配置,但儲存容量減半。這四種器件都擁有片上啟動載入程式(bootloader),它可以經由 USB 匯流排來實現系統內編程,從而提供從開發階段一直到現場升級(Field Upgrade)過程中無與倫比的彈性。
一種新的 USB 控制器已經開發出來,用於為其所能設定的各種 USB 模式和 OTG 提供支援,以便在低速的1.5 Mbit/s 或全速的 12 Mbit/s狀態下運作。低速能夠實現對各種平價設備(如滑鼠和鍵盤)的支援,而全速則能夠在數秒內完成幾百萬位元組的傳輸。透過一個大小為64位元組最大資料封包,可同步設定多達一個控制裝置和6個資料端點/管道。最大資料封包大小(maximum packet size)最多可擴大至256位元組,可用於以第一資料端點/管道所進行、對時間要求嚴格的“同步”傳輸。透過雙重緩衝即可接近最大的 USB 頻寬,而不需要在AVR MCU 以 8 MHz 運行時進行任何即時限制。
擁有 2 MHz 至 16 MHz 外部晶體的片上 PLL 為 USB 的運作提供 48 MHz 時鐘。最新的 AVR 微控制器能夠以 8 MHz 在3伏電源電壓下運作,可用於電池供電應用。在這種情況下,在 USB 主機運轉時,電力消耗一般不超過 20mA。這些設備還可以5伏電壓驅動 USB,最高可在 16 MHz 條件下運行。
所有器件都包括一個硬體乘法器、一個 USART、一個 SPI、一個 TWI、擁有 PWM 和 RTC 的兩個8位元和兩個16位元計時器、具有差動輸入的8通道10位元 ADC、一個可編程增益放大器和48個可編程 I/O。
還提供一個龐大的軟體庫,以支援嵌入式市場最具相關性的 USB 種類:大容量儲存設備(Mass Storage Device,MSD)、人機介面設備(Human Interface Device, HID)、設備韌體升級(Device Firmware Upgrade,DFU)、通信設備類(Communication Device Class,CDC)、和音頻類(Audio Class)等等。
評估和除錯工具現已推出。STK525 開發工具組(Starter Kit)售價為199美元,可用於獨立模式,並可展示上述所有設備類型。STK525 還可作為普通 STK500 的配接器。AVR USB Key 的售價為29.99美元,是一種價格很便宜的評估工具,可展示人機介面、大容量儲存和 OTG 功能。還可透過 USB 介面在不到5秒鐘時間內重新編程。JTAGICE MkII 能夠與這些開發工具組以及 AVR USB Key 連接,透過片上除錯(On-Chip Debug,OCD)資源進行系統內編程和評估。AT90USB1287 將用於樣品的提供及整個 AT90USB 系列(包括即將公佈的設備)的開發。
AT90USB1286 現以 QFN64 封裝形式銷售,大宗訂購1萬顆時的單價為5.80美元。AT90USB1287 已可提供樣器,採 QFN64 和 TQFP64 的封裝,大宗訂購1萬顆時的單價為6.20美元,AT90USB647 和 AT90USB646 將在2006年稍晚的時候上市,大宗訂購1萬顆時的單價分別為4.60美元和4.20美元。