不得不感叹一下，等待了好久的性能怪兽Atmel SAM V71 Xplained Ultra开发板终于拿到手了。就在去年的9月，ARM面向嵌入式市场的M系列处理器又添了一位新丁——“Cortex-M7”，无疑，M7也是历代ARM M系列处理器中性能最为强悍的一款产品，目标直指高端的嵌入式市场。当时，许多国际知名的半导体公司如Atmel、ST、Freescale就在第一时间获得了Cortex-M7处理器的授权，准备推出自家高性能的微控制器，而Atmel SAM V71就是其中的一个产品，时隔大半年拿到了Atmel SAM V71 Xplained Ultra开发板，还是非常让人期待的。

当然，我们还是首先来了解下Cortex-M7处理器的特点。M7在提供高性能的同时也保持了ARMv7-M架构的卓越响应性和易用性，拥有业内领先的高性能和灵活的系统接口，是各种应用领域的理想之选，如汽车电子、工业自动化、医疗设备、高端音频、图像和语音处理等领域。

Cortex-M7处理器有3个突出的特性：

• 性能和可配置性：在 ARM Cortex-M 处理器系列中，Cortex-M7 的性能最为出色。它拥有六级超标量流水线、灵活的系统和内存接口（包括 AXI 和 AHB）、缓存（Cache）以及高度耦合内存（TCM），为MCU 提供出色的整数、浮点和 DSP 性能。
• 高能效核心：基于大获成功的低功耗 Cortex-M3 和 Cortex-M4 处理器上构建，并扩展时钟（clock）和电源门控（power gating），可全面定制自己的设计，以便最大化地降低能耗。
• 系统兼容性：Cortex-M7 能与现有 Cortex-M 处理器和工具实现 100% 的二进制兼容。并且增加了通过内存 ECC提供的错误修复功能、全面数据跟踪（Trace）以及全面的安全文档，能协助芯片厂商开发对安全敏感应用的市场。

了解了ARM Cortex-M7处理器的一些特性，我们再来看看Atmel是如何改造这颗性能怪兽的？又是如何将它融入到最新的Atmel SAM V71 Xplained Ultra开发板上来的。

Atmel SAM V71 Xplained Ultra

和Atmel以往的Xplained Pro平台类似，SAM V71同样采用了这个系列的机器人包装盒，不过有区别的是SAM V71在板卡的名字上有所升级，不同以往的Xplained Pro，这次更加强悍，更直接，以“Xplained Ultra”命名，由此来看Atmel要突出搭载的这颗Cortex-M7处理器性能的意愿是非常强烈的。

打开包装后，第一个反应是，好家伙，这么大一颗MCU，20mm*20mm，比目前旗舰手机的应用处理Soc都要来的大，当然这也与微控制器采用LQFP144封装形式有关，如下图所示。（下一页）

Atmel  ARM开发板推荐：

• Atmega256RFR2 Xplained  一款包括tmel I/O1 Xplained Pro, OLED1 Xplained Pro, 和PROTO1 Xplained Pro的扩展板。
• ATSAM3U评估套件  一款基于Atmel AT91SAM3系列芯片的开发评估平台。
• ATSAMA5D35评估套件  一款基于Atmel SAMA5D35嵌入式处理器且包含一个主板，一个带SAMA5D35处理器的计算机模型。
• 匆匆来临，世界首款量产Cortex-M7

SAM V71 Xplained Ultra开发板为8层PCB板，从板卡的样式以及布局来看，有点像我们评测过的Atmel的SAMA5D3 Xplained开发板，兼容目前流行的Arduino扩展接口，SAM V71 Xplained Ultra板载主要资源如下：

• ATSAMV71Q21（ATSAMV71Q21数据手册）微控制器
• 2MB SDRAM、2MB QSPI FLASH
• 一个机械复位按键、一个电源开关按键、两个机械用户按键
• 两个黄色用户LED、一个超级后备电容
• 集成以太网MAC以及搭载10/100M 以太网PHY
• 256KB EEPROM AT24MAC402 （AT24MAC402数据手册）
• 低功率立体声音频codec WM8904
• CAN收发器 ATA6561 （ATA6561数据手册）
• SD卡接口、摄像头接口、MediaLB接口、LCD接口、两个Xplained Pro扩展接口
• Coresight 20 接口：用于4-bit ETM，外部调试接口
• Arduino™ Due扩展接口
• USB接口：Device 、Host模式
• EDBG调试模块
• 外部5~14V DC供电、USB供电

从SAM V71 Xplained Ultra开发板的板载资源来看，相比Atmel Xplained Pro系列板卡多了许多新玩意，比如说摄像头接口、MediaLB接口，一个完整的音频电路等，另外板载的2MB SDRAM以及2MB QSPI FLASH也是一大亮点。有关板载的更多细致功能可以参考下图，这里就不再一一介绍了。

不过，既然SAM V71 Xplained Ultra搭载了这么多的功能，供电系统又该如何解决呢？

从板卡的接口上来看，SAM V71 Xplained Ultra是可以通过EDBG USB、Target USB、外部5.0V接口或者DC jACK供电，而值得斟酌的是，DC JACK供电采用了5-14V 的输入电压范围（如下图所示），这又是为什么呢？

原来，在板卡上某些功能的使用，是需要更高的供电电压，比如说mediaLB接口，这就需要DC JACK的12V供电。在DC JACK旁边的Super CAP也同样有非常大的作用，它可以通过板卡供电充电到3.6V，当移除外部供电后，板载的微控制器ATSAMV71Q21可以通过Super CAP（需要通过板卡上的电源开关切换），此时也是微控制器的低功耗backup模式。整个板卡的供电系统如下图所示。（下一页）

Atmel  ARM开发板推荐：

• Atmega256RFR2 Xplained  一款包括tmel I/O1 Xplained Pro, OLED1 Xplained Pro, 和PROTO1 Xplained Pro的扩展板。
• ATSAM3U评估套件  一款基于Atmel AT91SAM3系列芯片的开发评估平台。
• ATSAMA5D35评估套件  一款基于Atmel SAMA5D35嵌入式处理器且包含一个主板，一个带SAMA5D35处理器的计算机模型。
• 匆匆来临，世界首款量产Cortex-M7

SAMV71Q21微控制器

 SAM V71 Xplained Ultra搭载的SAMV71Q21微控制器是AtmelSAM V71系列中规格配置最高的一款产品，基于ARM超强性能的Cortex-M7处理器，最高能达300MHz主频，如下图所示。

SAMV71Q21微控制器特性：

• 基于ARM Cortex-M7内核，最高300MHz主频，内部集成2MB FLASH、384KB SRAM
• 1.62V至3.6V供电
• 集成GMAC、USB Device/Host接口
• 12bit ITU-R BT.601/656图像传感器接口、两个CAN控制器、mediaLB接口
• 3个USART、5个两线UART、3个两线的TWI接口、QSPI接口、2个SPI接口
• 一个串行同步控制器（支持I2S、TDM）、一个SDIO/SD CARD/MMC接口
• 4个3通道16位定时器/计数器、两个4通道16位PWM
• 32位低功耗RTT、RTC
• 两个ADC、一个两通道12位 2Msps DAC、一个模拟比较器
• 最高支持115个I/O、LQFP144封装、20mm*20mm

不过这里还是有点疑问的，细看板载的微控制器型号标明的是ATSAMX7EA，而无论是资料还是官网介绍这无疑应该是SAMV7Q21系列产品，ATSAMX7EA这型号也是在官网上不存在的，这点我们暂时持怀疑态度，而有关SAMV7Q21更详细的功能可以参考官网的Datasheet，下图则是Atmel整个SAMV7系列产品微控制器的功能配置情况介绍。

（点击图片放大）

SAM V71 Xplained Ultra开发

SAM V71 Xplained Ultra开发板支持Atmel Studio开发工具，尤其对于新手来说，这也是首选推荐的，同时SAM V71板卡也支持Keil、IAR这些第三方IDE工具的软件包，当然这需要先安装SAMV71的软件包，包括软件驱动、库、例程等资源，我们可以从Atmel官网下载，如下图所示。（下一页）

以Atmel Studio为例，下载SAMV71-XULT Atmel Studio Software Package 1.3软件包执行安装。

安装完成后我们可以在安装目录下找到库，例程等资源，Atmel为SAM V71开发板提供了丰富的例程源码，可供工程师各种折腾，如下图所示。

本文以getting-started例程为例说明，首先将SAM V71开发板连接电脑，打开Atmel Studio6.2，载入getting-started例程。

编译，编译完成后通过Device Programming执行下载。（可以通过Ctrl+Shift+P快捷键组合呼出菜单）

下载完成后复位板卡我们能看到板卡上的两颗用户LED以不同的频率点亮、熄灭。

我们还可以通过串口命令来控制LED的点亮熄灭，找到开发板EDBG模块的COM端口号。

通过串口工具查看开发板的输出打印信息，如下图所示，此时我们可以通过发送“1”或“2”来分别来控制两个用户LED的点亮、熄灭。

当然，这只是Atmel SAM V71 Xplained Ultra板卡功能的冰山一角，更多例程本文不再一一演示了，爱板网马上会推出此板卡的试用、赠送活动，更多的功能等待你来挖掘。

小结

介绍了Atmel最新推出的性能怪兽级开发板Atmel SAM V71 Xplained Ultra，板载高性能、高能效的Atmel SAM V71微控制器，基于ARM Cortex-M7处理器，最高主频可达300MHz，另外，板卡基于微控制器的功能扩展了众多外设资源，如LCD接口、以太网接口、mediaLB接口、SD卡接口、摄像头接口、音频电路、CAN电路等资源，众多的功能不亚于目前市面上流行的开源硬件板；而在软件方面，Atmel提供了自家的Atmel Studio6.2 IDE的支持，同样，也提供了兼容第三方IDE工具如Keil 、IAR的软件包支持，灵活的开发环境以及丰富的资源使工程师可以迅速投入到Cortex-M7的学习、开发中，爱板网近期会上线Atmel SAM V71 Xplained Ultra开发板的试用、赠送活动，有兴趣的朋友绝对不能错过！

参考资料

• Atmel SAM V71 Xplained Ultra评估套件资料
• Atmel SAM V71 Xplained Ultra开发板资料
• Atmel SAM V71 微控制器资料
• Atmel SAM V71 软件包下载

Atmel  ARM开发板推荐：

• Atmega256RFR2 Xplained  一款包括tmel I/O1 Xplained Pro, OLED1 Xplained Pro, 和PROTO1 Xplained Pro的扩展板。
• ATSAM3U评估套件  一款基于Atmel AT91SAM3系列芯片的开发评估平台。
• ATSAMA5D35评估套件  一款基于Atmel SAMA5D35嵌入式处理器且包含一个主板，一个带SAMA5D35处理器的计算机模型。
• 匆匆来临，世界首款量产Cortex-M7

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