Описание микроконтроллера
Введение
Данный раздел предоставляет информацию об основных технических характеристиках микроконтроллера К1948ВК018, он же "MIK32", он же микроконтроллер "АМУР". Помимо этого приведены механические и температурные данные на продукт.
MIK32 основан на 32-битном ядре SCR1 от компании Syntacore. Всю дополнительную информацию по данному проекту можно получить на сайте этой компании.
Назначение
Микросхема 32х-битного микроконтроллера (далее микросхема MIK32, микросхема, микроконтроллер) предназначена для управления высокопроизводительными и многофункциональными электронными устройствами для интернета вещей, имеет развитию периферию и аппаратный криптографический блок, поддерживающий отечественные ГОСТ в области защиты информации.
Особенности (уникальность) продукции микросхемы MIK32:
- использование аппаратного криптографического блока для защиты информации в соответствии с отечественными ГОСТ;
- большинство устройств интернета вещей используют только программные криптографические средства на основе общепринятых алгоритмов защиты информации, которые имеют ряд недостатков;
- применение аппаратного криптографического блока для защиты информации в соответствии с Российскими ГОСТ – снижает вероятность успешности информационной атаки, увеличивает сложность взлома устройств и системы в целом. Таким образом, стоимость организации взлома устройств интернета вещей значительно возрастает.
Преимущества:
- применение открытой архитектуры RISC-V;
- высокая производительность;
- широчайший набор функций и возможностей;
- высокая степень интеграции компонент и блоков;
- высокая рабочая частота;
- большой запас встроенной памяти;
- отечественные разработка и производство
Описание MIK32
Микроконтроллер MIK32 построен на базе высокопроизводительной архитектуры RISC-V, процессор работает на частотах до 32МГц. Контроллер имеет встроенную высокоскоростную оперативную память 16кБ, а так же загрузочную EEPROM память 8кБ, которая так же работает на частоте ядра. Помимо этого MIK32 оснащен высокопроизводительным интерфейсом SPI-FI для подключения внешней памяти программ с интерфейсом QSPI. Криптографическая защита внешней памяти не предусмотрена.
Устройство имеет на борту базовую периферию в виде последовательных портов, дополнительных вычислителей - CRC/CRYPTO, а так же ряд "аналоговых" блоков - АЦП, ЦАП и миниторы напряжений.
Микроконтроллер снабжен встроенными генераторами тактового сигнала на внутренних и внешних времязадающих цепочках. Присутствует система сброса и контроля питающего напряжения. Все необходимые регуляторы встроены в MIK32 и для его работы необходимо только одно питающее напряжение в диапазоне от 2.7В до 3.6В.
MIK32 представлен в пластиковом корпусе типа QFN-64.
Внутренняя архитектура
<<Здесь будет блок схема с шинной архитектурой>>
Система тактирования
<<здесь будет схема тактирования>>
Микроконтроллер оснащен четырьмя генераторами, два на основе внешнего кварцевого резонатора и два на встроенном контуре RC.
- Внешние генераторы
- OSC32K – генератор с выводами для подключения внешнего часового кварцевого резонатора;
- OSC32M – генератор с выводами для подключения внешнего кварцевого резонатора для тактирования системы с частотой от 1 до 32 МГц (генератор по-умолчанию);
- Внутренние генераторы
- HSI32M – встроенный генератор с частотой 32 МГц с возможностью корректировки частоты;
- LSI32K встроенных генератора с частотой 32 кГц с возможностью корректировки частоты;
- монитор частоты, предназначен для контроля состояния источников тактирования во время работы микроконтроллера;
Подробное описание устройства контроллера
Вычислительное ядро и память
Процессор
В состав микросхемы входит ядро SCR1, разработка компании Syntacore, на базе открытой архитектуры RISC-V. Дополнительные расширения - М, С.
Встроенная память EEPROM
Энергонезависимая память на технологии EEPROM имеет объём 8кБ и предназначена для исполняемого кода и данных. Основная цель данного блока памяти - обеспечить начальную загрузку.
Встроенное статическое ОЗУ
Встроенное статическое ОЗУ объемом 16кБ может быть использована как память программ или память данных. Так же поддерживается загрузка с этой памяти.
Управление прерываниями
Контроллера прерываний на процессорном ядре нет. Поэтому применен внешний контроллер EPIC. Все прерывания сваливаются в один обработчик, начальный адрес которого фиксирован и не может быть изменен.
Наименование | Адрес |
---|---|
Вектор прерывания | 0x000000C0 |
Стартовый алгоритм
Система сброса
Микроконтроллер оснащен всеми необходимыми встроенными системами сброса и контроля напряжения питания.
Микроконтроллер стартует со встроенного генератора HSI32M. Далее, в приложении пользователь может переключиться на другие источники тактирования. Данный микроконтроллер не оснащен PLL.
Режимы загрузки
Микроконтроллер имеет три режима загрузки:
- Из встроенного ОЗУ
- Из встроенного EEPROM
- Из внешней памяти на интерейсе SPIFI.
Схема питания
Общая информация
Микроконтроллер имеет несколько доменов питания
- Питание цифровой части
- Питание аналоговой части
- Питание резервного домена
- Питание для программирования однократно-программируемой памяти (OTP).
Для стабилизации встроенных LDO требуется применять внешние сглаживающий конденсаторы на выводах Vcap