把32位微控制器性能帶入工業和汽車應用

增強的處理能力可通過多種不同的方式來提升應用的性能：

更高的準確度和精度：更大的處理能力讓微控制器能夠以更高的采樣率支持更精確的ADC和DAC。

模擬傳感器的直接使用：AVR UC3C具有基于DMA的ADC、先進的處理能力，以及可正確管理模擬傳感器的精確時序的集成技術，故相比傳統的微控制器架構，可以支持更多的模擬傳感器。

更先進的算法：實現更先進的算法，如三相馬達控制和死區插入技術(dead-band insertion techniques)，可以提高系統效率，降低系統的功耗和成本。

差異性：更大的處理能力還能夠實現更先進的用戶接口圖形。例如，許多微控制器都需要4或5個芯片才能實現系統的電容式觸摸功能。而利用靈活、高性能的AVR UC3C，電容式就能夠采用軟件實現觸摸功能，并可通過任何I/O引腳工作，無需外部元件。

更大的通信帶寬：系統可以共享更多的數據，控制多個節點，并捕捉分辨率更高的數據。目前的16位系統往往無法支持單個CAN或以太網堆棧。而利用帶DMA的32位架構，單個器件就可以作為多接口網關。

5V I/O標準

隨著制造工藝尺寸的縮小，微控制器供應商也順應形勢，致力于減小I/O電壓以降低功耗和提高穩定性。雖然這種電壓減小對消費電子產品等眾多應用是很有利的，但由于工業市場中的系統要求更長的使用壽命，故不適合于采用3.3V I/O。因此，工業應用中的大多數元件仍然是基于5V I/O的。

一直以來，32位處理器只提供3.3V I/O，因為它們的晶體管數目較多，導致其制造工藝的幾何尺寸更小。為了支持市面上大量的基于5V的工業元件，這些處理器需要附加的電路，包括成本高昂的電平轉換器和電源，把5V I/O降至3.3V電平，以便于連接。當然，更高的處理能力總是受歡迎的，但更高的成本卻不為市場所接受。至于轉換到3.3V I/O及元件這一替代方案也是不切實際的。大多數傳感器及其他工業元件都基于5V，故與其把系統需要的所有傳感器都來個大調換，繼續采用8位和16位微控制器則更方便、更具成本效益。

獨特的愛特梅爾AVR® UC3C 32位微控制器是首個支持5V I/O的工業級微控制器。這一成果通過更先進的0.18µm工藝技術而得以實現，因為其以一種可靠且具成本效益的方法支持更高的I/O電壓水平。這種本征5V I/O讓基于AVR UC3C的設計能夠充分利用32位微控制器新增加的CPU性能，無需任何復雜昂貴的電壓轉換器件。

除了支持5V I/O之外，AVR UC3C還附帶有廣大范圍的高性能外設，可滿足工業和汽車應用的需求：

ADC：16通道，12位，采樣速率高達1.5Msps；雙采樣及保持能力；內置校準；內部與外部參考電壓。

DAC：4路輸出(2×2通道)，12位分辨率；轉換速率達1Msps，1us建立時間(settling time)；靈活的轉換范圍；每通道1個連續輸出或2個采樣/保持輸出。

模擬比較器：4通道并帶有可選功率與速度；可選磁滯(0V、20mV和50mV)；靈活的輸入選擇和中斷；結合兩個比較器的窗口比較功能。

定時器/計數器：多個時鐘源(5個內部的，3個外部的)；豐富的功能集(計數器、捕獲、上/下，PWM)；每通道2個輸入/輸出信號；全局啟動控制，實現同步運作。

正交解碼器：集成式解碼器，支持直接馬達旋轉檢測。

多個接口：包括一個雙通道雙線接口(TWI)、主/從SPI，以及可用作SPI或LIN的全功能USART。

全集成USB：內置USB2.0收發器，支持低(1.5Mbps)、全(12Mbps)和On-The-Go模式。此外，AVR軟件框架為各種USB設備(海量存儲、HID、CDC、音頻)、主設備(大容量存儲、HID、CDC)和組合功能設備提供生產就緒(production-ready)的驅動程序。

更高的系統吞吐量

外設管理可能已經成為一個主要的系統瓶頸問題，情況在外設數目與其工作頻率不斷提高的情況下則更嚴重。在一個傳統的中斷式系統中，數據到達一個接口或傳感器端口，在被下一個數據值覆寫之前，CPU必須讀取和存儲結果。由于多通道高采樣速率，中斷開銷和數據處理會消耗很大比例的處理器可用時鐘周期。隨著被管理的外設數目增加，中斷延時也增加，從而引入抖動，降低準確度。另外，其他設計問題也隨之產生，比如致使任務調度復雜化的優先級中斷處理。

為了便于多個高性能外設的高效工作，AVR UC3C架構采用了一個外設事件系統，其允許外設自我管理，并彼此通信，無需主處理器干預，如圖2所示。外設事件控制器通過一個可實現所有外設互連的內部通信結構來獨立處理CPU的外設間信令。取代觸發一個中斷去通知CPU讀取外設或端口數據，外設可以自我管理，把數據直接傳送給SRAM存儲，所有這些都無需CPU任何干預。從功率角度來看，只有那些轉換功能模塊是有源的。在整個事件發生期間，設備中最耗電的部件CPU，被釋放出來執行應用代碼或進入IDIE模式以節能，而不必為了處理高頻中斷頻頻處于活躍狀態。