6. Питание

6.1 Выводы для подключения источников питания

Каждый микроконтроллер из семейства AT91SAM7S имеет шесть типов выводов для подключения внешних источников питания. Наличие встроенного стабилизатора напряжения позволяет использовать всего один внешний источник для питания микроконтроллера.

• VDDIN: вход встроенного стабилизатора напряжения и аналого-цифрового преобразователя. Допустимый диапазон напряжений составляет от 3,0В до 3,6В (номинал 3,3В).

• VDDOUT: выход встроенного стабилизатора с выходным напряжением 1,8В.

• VDDIO: питание буферов портов ввода-вывода и встроенных трансиверов USB порта. Реализована поддержка двух уровней питания: от 3,0В до 3,6В (номинал 3,3В) и 1,65В…1,95В (номинал 1,8В). При напряжении питания менее 3,0В работа USB трансиверов становится уже невозможной.

• VDDFLASH: питание встроенной флэш-памяти. Наличие этого вывода необходимо для надежной работы флэш-памяти. Допустимый диапазон напряжений составляет от 3,0В до 3,6В (номинал 3,3В).

• VDDCORE: питание ядра микроконтроллера и его внутренних логических узлов. Допустимый диапазон напряжений составляет от 1,65В до 1,95В (номинал 1,8В). Эти выводы могут быть подключены к выводу VDDOUT с соответствующим развязывающим конденсатором. Для нормальной работы микроконтроллера необходимо наличие питания на выводах VDDCORE.

Для стабильного запуска микроконтроллера скорость нарастания напряжения питания ядра (VDDCORE) должна быть не менее 6В/мс.

• VDDPLL: питание внутреннего тактового генератора и ФАПЧ (PLL). Этот вывод может быть подключен к выводу VDDOUT.

Для каждого из указанных выше входов питания существует один общий вход - выводы GND. Все эти выводы необходимо соединять с земляным полигоном схемы в максимальной от него близости.

Если не используется внутренний регулятор напряжения и встроенный АЦП, то с целью уменьшения потребляемого тока выводы VDDIN, ADVREF, AD4, AD5, AD6 и AD7 следует соединить с общим выводом схемы (GND). В этом случае вывод VDDOUT необходимо оставить неподключенным.

6.2 Общее потребление

Каждый микроконтроллер из семейства AT91SAM7S потребляет в статическом режиме 60 мкА (VDDCORE) при температуре 25 °C, включая внутренний RC-генератор, внутренний Стабилизатор Напряжения и Модуль Формирования Сигнала Сброса по Включению Питания. Супервизор напряжения питания потребляет 20 мкА.

Потребляемый ток в динамическом режиме по выводу VDDCORE не превышает 50 мА, если работа осуществляется из внутренней статической памяти (SRAM). При работе программы из внутренней флэш-памяти, потребляемый ток в динамическом режиме по выводу VDDFLASH не превышает 10 мА.

6.3 Встроенный стабилизатор напряжения

Каждый микроконтроллер из семейства AT91SAM7S имеет встроенный стабилизатор напряжения, управляемый программно через системный контроллер.

В обычном режиме работы стабилизатор потребляет не более 100 мкА и позволяет питать нагрузку с потребляемым током до 100 мА.

Также стабилизатор напряжения имеет возможность работать в экономичном режиме. В этом режиме сам непосредственно стабилизатор потребляет не более 25 мкА и позволяет питать нагрузку с потребляемым током до 1 мА.

На выходе стабилизатора напряжения возможно возникновение пульсаций, что увеличивает вероятность сбоев в работе тактового генератора. Во избежание этого в максимальной близости от вывода VDDOUT следует расположить керамический конденсатор емкостью 470 пФ (или 1 нФ). Кроме того, необходимо наличие танталового конденсатора X7R емкостью 2,2 мкФ (или 3,3 мкФ) между выводами VDDOUT и GND.

На входе стабилизатора напряжения необходимо подключить между выводами VDDIN и GND керамический конденсатор 0,1 мкФ и танталовый 4,7 мкФ в максимальной близости от этих выводов c целью увеличения стабильности запуска микроконтроллера и снижения уровня провалов напряжения на выходе стабилизатора.

6.4 Типовая схема питания

Каждый микроконтроллер из семейства AT91SAM7S имеет возможность работы от одного источника питания с выходным напряжением 3,3В.

Внутренний стабилизатор напряжения подключается к этому источнику и формирует на своем выходе напряжение, которое подается на выводы VDDCORE и VDDPLL. На рис. 6-1 приведена условная схема питания при использовании в качестве источника USB порт компьютера.

Рисунок 6-1. Схема питания микроконтроллера от одного источника напряжением 5 В