Двухъядерная архитектура, функциональный набор периферийных модулей и усовершенствованная система защиты идеально подходят для Smart Metering приложений



Новая система-на-кристалле SAM4CP16B, выполненная на базе двухъядерного процессора ARM® Cortex®-M4, является дальнейшим развитием платформы для интеллектуальных приборов учета SAM4Cx компании Atmel. Полностью совместимое с PLC-модемом ATPL230A, отвечающее требованиям стандарта PRIME, это гибкое в использовании, высокоинтегрированное решение позволит OEM-производителям решить задачи масштабирования системы, снижения числа используемых комплектующих и сокращения сроков вывода на рынок новых продуктов за счет реализации независимых прикладных функций, стека протоколов и физического уровня в едином устройстве.

Система-на-кристалле SAM4CP16B соответствует требованиям действующего стандарта PRIME v1.3.6 и поддерживает ряд функций его расширяющих: (1) дополнительные защищенные режимы работы, обеспечивающие беспрецедентно надежное функционирование в жестких условиях окружающей среды и (2) расширенную до 500 кГц полосу частот. Благодаря таким особенностям, SAM4CP16B можно считать одной из самых надежных и производительных систем-на-кристалле для интеллектуальных приборов учета.

Помимо этого, устройство интегрирует модуль криптографии и защиты от несанкционированного доступа, 1 Мбайт FLASH и 128 Кбайт SRAM памяти, контроллер ЖКИ и малопотребляющие часы реального времени.

В сочетании с дискретной метрологической схемой из линейки продуктов Smart Energy компании Atmel, SAM4CP16B представляет мощную платформу для реализации интеллектуального счетчика электроэнергии. Atmel также предлагает бесплатное, сертифицированное альянсом PRIME, программное обеспечение для организации интерфейса связи по сети электропитания (Power Line Communication - PLC), функциональный набор инструментальных средств, подробную документацию и примеры прикладного ПО, позволяющих оценить все возможности SAM4CP16B и значительно ускорить разработку любого приложения на базе этого производительного устройства.

Дополнительная информация об аппаратных и программных решениях Smart Energy доступна в пользовательской области Atmel Spaces среды проектирования Atmel Studio 6.

Приложения Smart Energy включают: счетчики электроэнергии, концентраторы данных, интеллектуальные системы электропитания и домашние контроллеры электроприборов.

Внутренняя архитектура SAM4CP16B в 176-выводном корпусе

Отличительные особенности SAM4CP16B

• Основное ядро
• ARM Cortex-M4 с рабочей частотой до 120 МГц
• Блок защиты памяти (MPU)
• Поддержка DSP-инструкций
• Набор команд Thumb®-2
• Контроллер кэш-памяти данных и команд с 2 Кбайт кэш-памяти
• Сопроцессор
• ARM Cortex-M4F с рабочей частотой до 120 МГц
• Блок вычислений с плавающей точкой (FPU) одинарной точности, соответствующий требованиям IEEE® 754
• Поддержка DSP-инструкций
• Набор команд Thumb®-2
• Контроллер кэш-памяти данных и команд с 2 Кбайт кэш-памяти
• Симметричная / асинхронная двухъядерная архитектура
• Межъядерные коммуникации на основе прерываний
• Асинхронная система тактирования
• Один контроллер прерываний (NVIC) для каждого ядра
• Модуль криптографии
• Высокопроизводительный алгоритм шифрования AES со 128- / 256-битным ключами с поддержкой различных режимов (GCM, CBC, ECB, CFB, CBC-MAC, CTR)
• Аппаратный генератор случайных чисел (TRNG), поддержка потока до 38 Мбит/с, протестирован методами diehard и FIPS
• Криптографический контроллер классического открытого ключа (CPKCC) с соответствующей библиотекой алгоритмов (RSA, ECC, DSA, ECDSA) в области ROM-памяти
• Модуль контроля целостности (ICM) на основе алгоритмов SHA1, SHA224, SHA256
• Безопасность
• 4 линии ввода/вывода определения физического несанкционированного доступа с функцией отметки времени и немедленной очистки резервных регистров общего назначения (GPBR)
• Бит защиты устройства от доступа посредством JTAG интерфейса
• Встроенный PLC-модем стандарта PRIME
• Модем связи по линиям электропитания на 50 Гц / 60 Гц
• OFDM модуляция на 97 поднесущих в соответствии со стандартом PRIME
• Доступные схемы модуляции: DBPSK, DQPSK, D8PSK
• Дополнительные расширенные режимы работы: DBPSK Robust, DQPSK Robust
• Восемь выбираемых каналов в диапазоне от 42 кГц до 472 кГц
• Скорость передачи данных от 5.4 кбит/с до 128.6 кбит/с
• Четыре специализированных буфера для приема/передачи данных
• Уровень вносимого сигнала до 124.6 дБ*мкВ при нагрузке, соответствующей стандарту PRIME
• Динамический диапазон до 79.6 дБ в сетях стандарта PRIME
• Приемник сигнала с автоматическим управлением коэффициентом усиления и постоянным отслеживанием амплитуды
• Схема управления усилителем мощности класса D
• Контроллер питания общего пользования
• Системное питание
• Встроенный регулятор напряжения для ядра и ЖК индикатора обеспечивает возможность работать от единого источника питания
• Схемы сброса по включению питания (POR), детектора падения напряжения питания (BOD) и сторожевой таймер обеспечивают высокую надежность работы
• Малопотребляющие режимы сна и работы от резервного источника питания

Средства разработки

Демонстрационный комплект для SAM4CP16B позволяет оценить возможности устройства при использовании в интеллектуальных приборах учета с функцией передачи данных по линиям электропитания (Power Line Communication). Комплект включает полнофункциональный стек протоколов PRIME (PoweR line Intelligent Metering Evolution), являющийся устоявшимся, принятым во всем мире стандартом связи по линиям электропитания методом OFDM модуляции, ориентированным на реализацию сервисов Smart Greed в распределительных электросетях. Платформа SAM4CP16B соответствует требованиям спецификации стандарта PRIME v1.3.6 и сверх того поддерживает расширенную до 500 кГц полосу частот и дополнительные высоконадежные режимы передачи данных.

Демонстрационный комплект SAM4CP16B EK включает:

• Две модемные платы SAM4CP16BMB
• Две согласующие платы для приема/передачи сигнала в полосе частот CELENEC-A
• Две согласующие платы для приема/передачи сигнала в полосе частот ARIB
• Два кабеля USB - micro-B USB
• Два шнура питания (IEC320-C8)
• Набор джамперов для конфигурации платы (выбор сети на 230 В / 115 В, RS-485, сигнал стирания ERASE)

Связанные компоненты

ATPL230A, 07.05.2014
Интегральная схема модема для связи по линиям электропитания (Power Line Communication – PLC)

ATSAM4CP16B, 20.04.2015
Система-на-кристалле на базе двухъядерного процессора ARM® Cortex®-M4 со встроенным модулем криптографии и защиты от несанкционированного доступа, 1 Мбайт FLASH

 

---

Автор документа: Варламов , http://www.rtcs.ru"	Дата публикации: 18.09.2014 Дата редактирования: 18.09.2014
Кол-во просмотров 937
Все новости одной лентой