Microchip facilita la integración USB con la nueva familia de MCU de 8 bits

Si bien los microcontroladores (MCU) de 32 y 64 bits reciben la mayor atención en estos días, el humilde MCU de 8 bits sigue siendo una parte muy importante del mundo del diseño, y el legendario AVR es uno de los microcontroladores de 8 bits más conocidos. Microcontroladores de bits (MCU). Arquitecturas de bits. En Embedded World 2024, Microchip demostró su compromiso continuo con la línea AVR con el anuncio de la nueva familia AVR DU MCU.

El nuevo chip AVR DU de Microchip es una incorporación importante a su cartera de MCU USB, que ofrece protección de código mejorada y suministro de energía de hasta 15 W. Imagen cortesía de Microchip.

La nueva familia de chips se basa en el legado de AVR y trae nuevas funciones de seguridad y USB.

Aporta más funcionalidad USB al mundo de 8 bits

Según Microchip, cualquiera que esté familiarizado con el desarrollo de AVR puede cambiar fácilmente al chip AVR DU. Las capacidades USB avanzadas de la MCU permiten a los desarrolladores de dispositivos de 8 bits agregar rápidamente conectividad y carga USB sin aumentar el número de piezas. Si bien algunos chips AVR existentes tienen conectividad USB incorporada, los modelos más populares no la tienen. La nueva familia DU también incluye gestión de carga, a diferencia de los MCU USB AVR anteriores.

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Su interfaz de datos USB es una interfaz USB 2.0 de alta velocidad (12 Mbit/s) y utiliza los pines de datos estándar D+ y D-, que son compatibles con cualquier puerto USB. Además de los datos USB 2.0, los MCU AVR DU son compatibles con el modo USB-C de 15 W. Esta compatibilidad permite la gestión en chip de la corriente de carga de hasta 3 A a 5 V. Con los datos y la alimentación USB integrados del DU, lo que antes probablemente era una solución de dos chips ahora es una solución de un solo chip con pasivos reducidos.

Arquitectura del microcontrolador AVR DU

La familia DU (hoja de datos vinculada) contiene piezas con 14 a 32 pines, Flash de 16 a 64 KB, SRAM de 2 a 8 KB y EEPROM de 256 B. Es compatible con tensiones de alimentación desde 1,8V hasta 5,5V. Microchip basó la familia en la popular CPU AVR de 24 MHz.

La CPU AVR es un microcontrolador RISC de arquitectura Harvard (ubicaciones de almacenamiento de datos y códigos independientes) popularizado por las placas Arduino de código abierto. Presenta un diseño eficiente de canalización de un solo nivel, y la mayoría de las instrucciones requieren solo uno o dos ciclos de reloj. Incluye un conjunto diverso de periféricos analógicos y digitales, incluidas cuatro tablas de búsqueda programables (LUT) para reducir aún más la cantidad de piezas externas cuando la aplicación requiere poca lógica digital.

Diagrama de bloques de AVR DU. Imagen cortesía de Microchip

La nueva familia de MCU está dirigida a dispositivos pequeños donde las necesidades de procesamiento están dentro de las capacidades de 8 bits y el espacio es escaso. El chip sería un MCU anfitrión útil para una variedad de sistemas integrados, incluidos dispositivos portátiles, electrodomésticos y aplicaciones industriales. La capacidad de carga de 15 W significa que la pieza se puede utilizar en bloques de alimentación u otros dispositivos recargables que consumen mucha energía donde los costos y el número de piezas deben mantenerse bajos. La MCU ofrece soporte de 5 V, lo que contribuye a la compatibilidad con sistemas más antiguos.

Funciones de seguridad de la MCU

Incluso las aplicaciones MCU de 8 bits requieren seguridad y este nuevo AVR tiene características que satisfacen esta necesidad. Los delincuentes pueden reprogramar MCU de 8 bits utilizando la función de actualización en el campo. La función de desactivación de interfaz de programación y depuración (PDID) de Microchip se puede configurar para bloquear la interfaz de programación y depuración para evitar actualizaciones espurias o ataques de vectores de depuración. Además, la familia MCU utiliza Flash de lectura mientras escribe (RWW) para permitir que los cargadores de arranque seguros solucionen problemas y actualicen el código de forma segura.

Herramientas de desarrollo y embalaje.

Microchip ha lanzado una placa de desarrollo junto con la familia AVR DU que facilita a los programadores comenzar de inmediato. La placa está disponible en el factor de forma de la placa de desarrollo Curiosity Nano de Microchip. El entorno Curiosity Nano es una plataforma de placa de desarrollo común que admite una amplia gama de procesadores Microchip PIC y AVR.

Placa de desarrollo familiar AVR DU. Imagen cortesía de Microchip

El chip utiliza lenguajes AVR y herramientas de desarrollo y es totalmente compatible con MPLAB X IDE y el compilador MPLAB XC8 C. La herramienta MCC Melody permite a los diseñadores configurar fácilmente la pila de software USB.

Microchip ofrece MCU en paquetes de montaje en superficie y de orificio pasante; el más grande es un SPDIP de 28 pines con un ancho de 300 mils y un paso de pin de 0,1 pulgada. El más pequeño está disponible en un encapsulado VQFN de 20 pines, 3 mm x 3 mm y paso de 0,4 mm. Esta oferta brinda a la familia la oportunidad de utilizar placas de prueba cableadas a mano, dispositivos con limitaciones de espacio extremas y todo lo demás.