AT32F415 ARM Cortex-M4 微控制器技术手册

"RM_AT32F415_V1.03.pdf 是关于AT32F415系列微控制器的技术手册，包含了处理器核心、内存、时钟系统、低功耗特性、模拟功能、DMA、调试模式以及丰富的外设接口等详细信息。" AT32F415是一款基于ARM Cortex-M4架构的32位微控制器，它在2021年2月4日发布的版本1.03中进行了详细介绍。该芯片具有高性能、低功耗和广泛的外设集，适用于各种嵌入式应用。 核心部分，AT32F415采用ARM Cortex-M4 CPU，运行频率高达150MHz，带有存储器保护单元（MPU）以确保代码和数据的安全性。该CPU支持单周期乘法和硬件除法操作，并且集成了数字信号处理（DSP）指令，适合于需要高速计算的应用场景。 内存配置方面，芯片内置的闪存容量从64KB到256KB不等，可以存储程序和数据。系统存储器（18KB）除了作为启动加载程序（Bootloader）外，还可以用作用户程序和数据区域。此外，还有32KB的SRAM用于程序运行时的数据存储。特别地，sLib功能允许将部分主存储区设置为执行代码安全库区，该区域的代码只能被调用而不能被读取，增强了代码的保密性。 时钟和电源管理系统是微控制器的重要组成部分。AT32F415支持2.6V到3.6V的供电电压和I/O引脚电压。它包括了上电/断电复位（POR/PDR）、可编程电压监测器（PVD），并支持不同频率的晶体振荡器，如4到25MHz的晶体振荡器，以及一个48MHz的内部RC振荡器，具有自动校准功能，确保精度。此外，还有一个40kHz的RC振荡器和一个32kHz的晶体振荡器，两者都具有校准功能。PLL单元提供灵活的倍频和分频选项，以适应不同的时钟需求。 在低功耗特性上，AT32F415支持多种节能模式，如睡眠、停机和待机模式。VBAT引脚可以为RTC和20个32位的后备寄存器提供备用电源。 模拟功能包括一个12位A/D转换器，转换速度极快，只需0.5μs，最多可以连接16个输入通道。A/D转换范围为0至3.6V，还具备采样和保持功能以及温度传感器。此外，两个比较器可进一步扩展其模拟处理能力。 为了提高数据传输效率，AT32F415集成了一个14通道的DMA控制器，可以服务于定时器、ADC、SDIO、I2S、SPI、I2C和USART等多种外设。这对于需要大量数据传输的场景非常有用。 在调试模式下，提供了串行单线调试（SWD）和JTAG接口，便于开发和故障排查。 接口部分，AT32F415拥有55个快速I/O引脚，其中27/39/55个是多功能双向I/O，所有I/O口都可以映射到16个外部中断，大多数I/O口能承受5V输入信号。所有I/O口均为快速I/O，支持高速的寄存器访问。 在定时器方面，芯片提供了11个定时器，包括5个16位定时器和2个32位定时器，它们支持多种功能，如输入捕获、输出比较、PWM和脉冲计数。还有一个专用于电机控制的16位PWM高级控制定时器，具有死区控制和紧急刹车功能。此外，还有2个看门狗定时器，独立型和窗口型各一个，以及系统时钟。 综合来看，AT32F415是一款功能强大的微控制器，广泛应用于工业控制、物联网设备、汽车电子、消费电子等领域，它的高效性能、丰富外设和低功耗设计使其成为嵌入式系统的理想选择。