10. Системный контроллер

Системный контроллер управляет всеми основными модулями микроконтроллера: прерывания, тактовые сигналы, таймеры, питание, внутрисхемная отладка и сброс.

Рисунок 10-1. Структурная схема системного контроллера (AT91SAM7S256/128/64/321)

Рисунок 10-2. Структурная схема системного контроллера (AT91SAM7S32)

10.1 Организация памяти системного контроллера

Все регистры системного контроллера размещены в старших 4 Кбайт всего доступного адресного пространства, по адресам 0xFFFFF000…0xFFFFFFFF.

На рисунке 10-3 приведено карта распределения памяти регистров системного контроллера. Необходимо отметить, что регистры пользовательского интерфейса контроллера памяти размещены в этой же области памяти.

Рисунок 10-3. Распределение памяти системного контроллера

10.2 Контроллер сброса

Контроллер Сброса основан на Схеме Сброса при Подаче Питания и Супервизоре питания. Контроллер Сброса позволяет зафиксировать источник последнего произошедшего сброса: сброс по включению питания, программный сброс, внешний аппаратный сброс, сброс от сторожевого таймера, сброс от супервизора напряжения питания. В дополнение ко всему, Контроллер Сброса управляет разрешением и запретом сброса от всех внутренних источников сброса и выводом NRST с открытым стоком, формируя на нем импульс низкого логического уровня определенной длительности.

Примечание: если при возникновении провалов напряжения питания вывод NRST используется для формирования импульса сброса для внешних устройств, то для этого необходимо разрешить работу детектора провалов питающего напряжения.

10.2.1 Супервизор напряжения питания и схема сброса при подаче питания

В каждом микроконтроллере из семейства AT91SAM7S встроен супервизор питания и схема сброса при подаче питания. Оба модули получают питание от вывода VDDCORE и одновременно контролируют напряжение на нем. Кроме того, сигналы от обоих модулей управляют работой контроллера флэш-памяти, тем самым, предотвращая сбои и ошибки в работе флэш-памяти при сбоях в питании.

Схема сброса при подаче питания имеет порог 1,5В (это значение калибруется на этапе изготовления кристалла). Выход этого модуля остается на низком логическом уровне до тех пор, пока напряжение VDDCORE не превысит порог 1,5В. С помощью этого же сигнала производится полная инициализация всего устройства.

Супервизор питания следит за напряжением VDDCORE, постоянно сравнивая его значение с определенным уровнем. Это позволяет значительно уменьшить вероятность сбоев в работе программы микроконтроллера, тем самым, увеличивая надежность устройства в целом.

Провалы напряжения питания контролируются только на выводе VDDCORE, так как ни снижение напряжения на выводе VDDFLASH, ни снижение напряжения на других выводах питания микроконтроллера не может нарушить содержимое флэш-памяти.

В супервизор питания встроен аналоговый компаратор с гистерезисом hyst, равным примерно 50 мВ. На один вывод компаратора подано напряжение Vbot, а на другой - напряжение с вывода VDDCORE. Уровень напряжения Vbot составляет 1,68В и откалиброван с точностью +2% на этапе производства кристалла.

Если напряжение на этом выводе упадет ниже Vbot? = Vbot-hyst/2 и на время не менее 1 мкс, то на выходе супервизора возникнет сигнал сброса. Если напряжение на выводе VDDCORE возрастет выше уровня Vbot+ = Vbot+hyst/2, то выход Супервизора вернется в обычное состояние.

Супервизора питания потребляет ток не более 20 мкА (в статике). Однако, для повышения экономичности приложения супервизора может быть отключен (с помощью GPNVM бита 0), при этом его ток потребления снизится до уровня 1 мкА.