آموزش راه اندازی برد آردوینو Nano 33 IOT بخش دوم: SAM D21 Family

در بخش دوم از سری آموزش های برد آردوینو Arduino Nano 33 IOT به معرفی تراشه اصلی استفاده شده در ساخت برد یعنی تراشه SAM D21 می‌پردازیم. چرا این تراشه انتخاب شده است و چه تفاوتی با سایر بردها ایجاد کرده است. در ادامه شناخت تراشه SAM D21 با مرجع تخصصی آردوینو نانو به زبان فارسی، دیجی اسپارک همراه باشید.

تراشه SAM D21

تراشه SAM D21 یک میکروچیپ کم مصرف، پردازنده ۳۲ بیتی CORTEX +M0 است که از آنالوگ ANALOG و مدولاسیون پهنای باند PWM پشتیبانی می‌کند.

•  پردازنده

این تراشه از پردازنده ARM Cortex-M0+ CPU running at up to 48 MHz استفاده می‌کند.

این تراشه از Micro Trace Buffer پشتیبانی می‌کند و عملیات اصلی ردیابی TRACE را تامین می‌کند. تغییرات را در برنامه CPU ذخیره کرده و سپس پاکت های TRACE را در حافظه SRAM ذخیره می‌کند. MTB و CPU می توانند به حافظه SRAM دسترسی داشته باشند، اما عملیات نوشتن MTB اولویت بیشتری دارد.

•  حافظه 

این تراشه از حافظه فلش داخلی ۳۲/۶۴/۱۲۸/۲۵۶ KB استفاده می‎‌کند. حافظه SRAM به ترتیب ۴/۸/۱۶/۳۲ KB است.

•  سیستم

سیستم این تراشه از POR , BOD پشتیبانی می‌کند. منظور از POR همان POWER ON RESET و منظور از BOD همان BROWN OUT DETECTION است. این تراشه از کلاک داخلی و خارجی با فرکانس ۴۸MHz پشتیبانی می‌کند. از EIC یا همان External Interrupt Controller به معنی کنترلر وقفه خارجی در ساخت تراشه بهره برده شده است. به صورت کلی تراشه از ۱۶ وقفه خارجی طراحی شده و از SWD برای برنامه ریزی آن استفاده می‌شود. SWD همان Serial Wire Debug است که میتواند سیستم را ریست کرده و سپس کد را بدون دخالت و انتخاب کلیدی بر روی برد بارگیری و اجرا کند.

• کم مصرف

این تراشه از مود IDLE و مود STANDBY پشتیبانی می‌کند. در مود IDLE پردازنده CPU و فلش FLASH متوقف می‌شوند و تا زمانیکه این مود فعال است،تراشه غیرفعال می‌ماند. اگر نمیخواهید کد اجرا شود، اما در حال اندازه گیری پارامترهای سنسور با A/D یا برقراری ارتباط با رادیو هستید، باید از مود IDLE استفاده کنید.

•  بخش های جانبی تراشه

1. 1. پشتیبانی از WDT
   2. پشتیبانی از DMAC
   3. پشتیبانی از RTC
   4. پشتیبانی از TC, TCC
   5. پشتیبانی از USART
   6. پشتیبانی از SPI
   7. پشتیبانی از I2C

1. پشتیبانی از LIN SLAVE
2. پشتیبانی از DAC ده بیتی
3. پشتیبانی از ADC دوازده بیتی
4. قابلیت برنامه نویسی ۵۲ GPIO
5. دمای کاری – ۴۰ تا +۱۲۵
6. ولتاژ کاری ۱٫۶۲V – ۳٫۶۳V

میکروکنترلر SAMD 21 از سری میکروکنترلرهای کم مصرف است و از پردازنده ۳۲ بیتی CORTEX +M0 بهره میبرد. تعداد پایه های این میکروکنترلر از ۳۲ تا ۶۴ پین است. حافظه فلش ۲۵۶KB و حافظه SRAM برابر با ۳۲KB است. فرکانس کاری تراشه ۴۸MHz است که برای ساخت در ماژول های ساده با دسترسی به بخش های جانبی متعدد با کارآیی بالا تهیه و تولید شده است. میکروکنترلرهای SAMD از مجموعه بزرگی از برنامه ها و بردهای توسعه پشتیبانی می‌شوند.

تراشه SAMD21G18A

تراشه استفاده شده از خانواده SAMD 21 در برد آردوینو نانو ARDUINO NANO 33 IOT تراشه SAMD21G18A است. تراشه ای کم مصرف، عملکرد فوق العاده بر پایه پردازنده ARM Cortex-M0+ است. از این تراشه برای ساخت پروژه های مانند اتوماسیون خانه، مصرف کننده ها و اتوماسیون صنعتی در بازه ی گسترده ای قابل استفاده است. ویژگی های این تراشه به صورت زیر است:

•  حافظه فلش ۲۵۶KB
• حافظه SRAM 32KB
• فرکانس کاری ۴۸MHz
• پشتیبانی از پروتکل ارتباطی USART
• پشتیبانی از پروتکل ارتباطی I2C
• پشتیبانی از پروتکل ارتباطی  SPI
• پشتیبانی از پروتکل ارتباطی UART
• دارای سه تایمر و کانتر ۱۶ بیتی
• دارای ساعت دقیق ۳۲ بیتی
• دارای ۲۰ کانال PWM
• دارای یک ADC چهارده کاناله ۱۲ بیتی
• دارای یک DAC ده بیتی
• از USB DEVICE , USB HOST پر سرعت بهره برده است
• پشتیانی از ۱۲۰ کانال تاچ
• دمای کاری – ۴۰ تا + ۸۵ درجه سانتی گراد
• دارای ۱۶ وقفه خارجی

تعداد رابط های استفاده شده

• I2C x6
• I2S
• LIN x6
• SPI x6
• SWD
• UART x6
• USB device
• USB Host

جمع بندی لیدی پای

تراشه SAM D21 اصلی به کار برده شده در ساخت برد آردوینو ARDUINO NANO 33 IOT تراشه SAMD از خانواده SAMD21 FAMILY است. بر روی برد آردوینو ARDUINO NANO 33 تراشه هک شده بر روی برد SAMD21G18A است. این تراشه از پردازنده قدرتمند ARM Cortex-M0+ طراحی شده است. حافظه مورد نیاز برای اجرای برنامه بر روی میکروکنترلر از اهمیت ویژه ای برخوردار است و این برد به واسطه تراشه SAMD21 از این قائده مستنثنی نبوده است. در سری آموزش های مقدماتی آردوینو نانو ۳۳ این تراشه را تحلیل و بررسی کردیم.

وسایل مورد نیاز

برد آردوینو ARDUINO NANO 33 IOT

چنانچه در مراحل راه اندازی برد ARDUINO NANO 33 IOT و انجام این پروژه با مشکل مواجه شدید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد. همچنین اگر ایرادی در کدها و یا مراحل اجرایی وجود دارند می‌توانید از همین طریق اطلاع رسانی کنید.