Просмотр кода страницы 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 [https://syntacore.com/ 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.

* применение открытой архитектуры RISC-V, , процессор работает на частотах до 32МГц;
** высокая производительность благодаря встроенному блоку целочисленного умножения и деления;
* широчайший набор функций и возможностей;
* высокая степень интеграции компонент и блоков;
* высокая рабочая частота;
* большой запас встроенной памяти - 16кБ ОЗУ и 8кБ EEPROM;
* MIK32 оснащен высокопроизводительным интерфейсом SPI-FI для подключения внешней памяти программ с интерфейсом QSPI. Криптографическая защита внешней памяти не предусмотрена.
* Аналоговые блоки - 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;
* отечественные разработка и производство.

=== Внутренняя архитектура ===
<<Здесь будет блок схема с шинной архитектурой>>

=== Системные устройства ===

==== Система сброса тактирования ====
Данные устройства обеспечивают работу основных узлом микроконтроллера, его запуск, тактирование и контроль критических блоков.

===== Тактовые генераторы =====
<<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;

===== 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 встроенный менеджер загрузки, позволяющий выбирать три режима загрузки:

* Из встроенного ОЗУ
* Из встроенного EEPROM
* Из внешней памяти на интерфейсе SPIFI.
Подробнее - в разделе "Карта памяти"

==== 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

===== Мониторы питания =====

===== Встроенные регуляторы напряжения =====

=== 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 произвольно, изменяется только старший байт 32-битного адреса.
{| class="wikitable"
|+
!Наименование
!Адрес
|-
|Вектор прерывания
|0x**0000C0
|}
Это позволяет в базовом варианта менять адрес прерываний на внутренние ОЗУ или EEPROM или на внешнюю QSPI flash.

==== Режимы низкого потребления ====

==== Контроллер Прямого Доступа в Память (ПДП) ====
Специализированный контроллер прямого доступа к памяти (ПДП) реализует передачу данных между ведомыми устройствами на коммутационной матрице без участия микроконтроллера, поддерживая аппаратное адресное обращение к доменам MCU32, участвующими в обмене данными.  

Контроллер ПДП имеет 4 независимых каналов, обеспечивающих работу в режимах память-память, периферия-периферия, память-периферия.

Каждый из каналов ПДП имеет программируемый уровень приоритетов обработки запросов, задаваемый пользователем.

==== Порты ввода-вывода общего назначения ====
Микроконтроллер оснащен двумя 16 битными портами и одним 8-битным.
{| class="wikitable"
|+
!Порт
!Ширина
|-
|PORT0
|16 линий
|-
|PORT1
|16 линий
|-
|PORT2
|8 линий
|}
Большая часть портов обладают несколькими функциями:

* Программное управление - ввод и вывод распространяется на все сигналы
* Часть выводов имеет подключение к аналоговой периферии - ЦАП, АЦП
* Так же выводы имеют возможности работы с внутренними периферийными устройствами, в основном - последовательными интерфейсами и таймерами.

==== Таймеры и сторожевые устройства ====

===== Таймер 1 =====

===== Таймер 2 =====

===== Сторожевой таймер =====

===== Часы реального времени =====

==== Шина I2C ====

==== Универсальный асинхронно-синхронный последовательный порт (УАПП,USART) ====

==== Периферийная последовательная шина SPI ====

==== Аналогово-Цифровой Преобразователь ====
Аналого–цифровой преобразователь (АЦП) предназначен для формирования 12-битного цифрового кода, пропорционального аналоговому входному напряжению.

==== Цифро-Аналоговый Преобразователь ====
Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) предназначен для формирования напряжения пропорционального 12-битному управляющему коду. 

==== Датчик температуры ====
Сенсор преобразует электрические величины, прямо пропорционально зависящие от температуры кристалла, в двоичное представление этой температуры.

==== Порт отладки ====