Microchip SAM E70/S70/V70/V71 系列芯片勘誤與數(shù)據(jù)手冊說明

在電子設(shè)計領(lǐng)域，芯片的性能和穩(wěn)定性至關(guān)重要。Microchip 的 SAM E70/S70/V70/V71 系列芯片是眾多工程師的選擇之一，但在實際使用過程中，我們需要關(guān)注芯片可能存在的問題以及數(shù)據(jù)手冊中的相關(guān)說明。本文將詳細介紹該系列芯片的硅片問題、數(shù)據(jù)手冊澄清內(nèi)容，以及相應(yīng)的解決方法。

文件下載：ATSAMS70N19A-CNT.pdf

一、芯片概述

SAM E70/S70/V70/V71 系列設(shè)備在功能上基本符合當(dāng)前的設(shè)備數(shù)據(jù)手冊（DS60001527C），但存在一些本文檔中描述的異常情況。這些硅片問題涉及多個模塊，影響不同版本的芯片。

芯片識別與版本

文檔中提供了不同型號芯片的設(shè)備識別信息和版本號，包括 SAM V71、SAM V70、SAM S70 和 SAM E70 各個型號的 CHPID_CIDR[31:0]、CHIPID_EXID[31:0] 以及版本信息（CHIPID_CIDR.VERSION[4:0]）。我們在使用芯片時，可以根據(jù)這些信息來確定芯片的具體版本和型號，以便更好地處理可能出現(xiàn)的問題。

二、硅片問題總結(jié)

該系列芯片的硅片問題涉及多個模塊，下面為大家梳理一些常見模塊的問題及解決方法。

（一）模擬前端控制器（AFEC）

• 寫保護問題：AFEC_CSELR 寄存器沒有寫保護。目前沒有解決方法，在使用時需要特別注意，避免誤寫入數(shù)據(jù)導(dǎo)致問題。
• 性能問題：AFEC 對噪聲敏感，過多的噪聲可能會降低其性能，尤其是積分非線性（INL）、差分非線性（DNL）和信噪比（SNR）。使用 64 引腳 QFP 封裝選項、設(shè)備活動（如時鐘樹）以及外部組件（如缺少板上電源去耦電容）等情況都可能產(chǎn)生噪聲。解決方法是調(diào)整環(huán)境以達到預(yù)期的性能水平，例如合理布局電路板、添加合適的去耦電容等。
• AOFF 位問題：在轉(zhuǎn)換過程中更改 AFEC_COCR 寄存器中的 AOFF 位不安全。該位的值在 AFE 啟動序列和每次轉(zhuǎn)換結(jié)束時被讀取和更新。如果在 AFE 空閑時間更新該位，下一次轉(zhuǎn)換將不正確。解決方法是僅在重新啟動 AFEC 模塊或運行兩次轉(zhuǎn)換后（第二次轉(zhuǎn)換將具有正確的 AOFF 位設(shè)置）更新該位。

（二）ARM Cortex - M7

與 ARM r0p1（用于 MRLA）和 r1p1（用于 MRLB）內(nèi)核相關(guān)的所有問題都在 ARM 網(wǎng)站上有描述。我們可以參考相應(yīng)的 ARM 文檔來解決問題，例如 ARM Cortex - M7 r0p1 內(nèi)核（MRLA 設(shè)備）的文檔鏈接為：https://silver.arm.com/download/download.tm? [pv=2004343] ；ARM Cortex - M7 r1p1 內(nèi)核（MRLB 設(shè)備）的文檔鏈接為：https://silver.arm.com/download/download.tm? [pv=3257391 & p=1929427] 。

（三）邊界掃描模式

邊界掃描模式下內(nèi)部穩(wěn)壓器關(guān)閉。在進行邊界掃描模式時，用戶必須提供外部 VDDCORE（1.2V）。

（四）設(shè)備相關(guān)問題

• AHB 外設(shè)（AHBP）端口頻率比問題：通過 AHBP 進行的外設(shè)訪問，當(dāng)核心/總線比率為 1/3 和 1/4 時，可能會導(dǎo)致不可預(yù)測的結(jié)果。解決方法是使用核心/總線頻率比為 1 或 1/2。
• AHB 從機（AHBS）端口延遲訪問問題：通過 AHBS 對 TCM 進行的 DMA 訪問，當(dāng)核心/總線比率為 1/2、1/3 和 1/4 時，由于總線到 AHBS 的訪問增加了一個等待狀態(tài)，可能會導(dǎo)致延遲。為了保證訪問長度，用戶必須僅使用核心/總線頻率比為 1。
• 系統(tǒng)性能問題：在 SDRAM 讀寫訪問或基于 PCK 的外部時鐘操作期間，極少數(shù)應(yīng)用程序遇到了不相關(guān)的系統(tǒng)噪聲和時鐘抖動。電源供應(yīng)不足、去耦不良以及 PCB 布局和制造工藝不佳可能會進一步惡化這個問題。解決方法是采用穩(wěn)固的 PCB 電源供應(yīng)布局和去耦措施，建議為每個電源引腳對使用 0.1μF 的去耦電容，并將其靠近電源引腳放置。同時，仔細注意 SDRAM 板布局和線路終端將顯著改善性能。如果按照上述指導(dǎo)操作后設(shè)備仍然出現(xiàn)問題，可以提交技術(shù)支持請求。

（五）其他模塊問題

文檔中還詳細介紹了擴展 DMA 控制器（XDMAC）、快速閃存編程接口（FFPI）、以太網(wǎng) MAC（GMAC）、Inter - IC 聲音控制器（I2SC）、控制器局域網(wǎng)（MCAN）、并行輸入/輸出（PIO）、電源管理控制器（PMC）、Quad 串行外設(shè)接口（QSPI）、實時時鐘（RTC）、SDRAM 控制器（SDRAMC）、靜態(tài)存儲器控制器（SMC）、串行同步控制器（SSC）、電源控制器（SUPC）、TWI 高速（TWIHS）、通用同步異步收發(fā)器（USART）、USB 高速（USBHS）和數(shù)模轉(zhuǎn)換器控制器（DACC）等模塊的問題及解決方法。由于篇幅限制，這里不再一一贅述，大家可以根據(jù)實際需求查閱文檔。

三、數(shù)據(jù)手冊澄清

（一）控制器局域網(wǎng)（MCAN）

數(shù)據(jù)手冊中記錄的 MCAN_CREL 寄存器復(fù)位值適用于硅片版本 B 的設(shè)備。硅片版本 A 的設(shè)備，MCAN_CREL 寄存器復(fù)位值為 0x30130506。

（二）Quad 串行外設(shè)接口（QSPI）

QSPI 在 SPI 模式下不支持 Wait Data Read Before Transfer 功能，因此在 SPI 模式寄存器（SPI_MR）中的 WDRBT 位必須被忽略。

四、總結(jié)

在使用 Microchip SAM E70/S70/V70/V71 系列芯片時，我們要充分了解這些硅片問題和數(shù)據(jù)手冊澄清內(nèi)容。在設(shè)計過程中，根據(jù)芯片的具體版本和問題，采取相應(yīng)的解決措施，以確保芯片的正常運行和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時，我們也要關(guān)注芯片的更新版本，隨著技術(shù)的發(fā)展，這些問題可能會得到解決。如果你在使用過程中遇到其他問題，歡迎在評論區(qū)留言交流。