把32位微控制器性能帶入工業和汽車應用

圖2表示了外設事件系統允許外設自我管理，無需主處理器干預。例如，若無外設事件系統，定時器會在一個ADC上觸發一個轉換，然后把結果傳送給DMA，再存儲到存儲器里，所有這些都無需CPU的任何干預。若帶有外設事件系統，沒有抖動，且當愛特梅爾AVR工作在66MHz時，響應延時固定在三個周期僅33ns。

圖2 外設事件系統允許外設自我管理

相比基于CPU的中斷驅動式事件控制器，外設事件控制器的響應還具有更大的確定性。當32位AVR UC3C工作在66MHz時，延時固定在三個周期或僅33ns，從而實現無抖動的精確事件時序，使ADC和DAC上的數據讀取和傳輸更準確。這種延時可預測以及無需CPU開銷的特性還可防止事件遺漏或數據丟失。

為了全面地觀察外設事件系統的功能，考慮管理單個SPI端口所需的CPU負荷。如果外設與SRAM之間的數據傳輸是基于中斷的，SPI端口在接收到數據時會觸發一個中斷，然后CPU保存應用環境(application context)，把數據傳送到SRAM的適當數據緩沖器中，再恢復應用環境。即使在1.2Mbps的低數據率之下，管理SPI端口也需要53%的處理器能力。

反之，若采用外設事件系統，USB端口會自動把接收到的數據傳輸到DMA。DMA再自動把該數據存儲在適當的存儲緩沖器中，所有這些操作都無需CPU的任何干預。實質上，采用外設事件系統可省去與外設管理有關的所有中斷，從而能把更多的CPU能力留給應用。

外設事件系統還能減低實時系統管理的總體復雜性。以一個典型的三相馬達控制應用為例，這種應用需要一個PWM利用開/關脈沖發送來驅動電流。在開環架構中必須同時測量兩個電流，才能確定反電動勢(back-EMF)，以計算轉子的位置。閉環架構也需要測量兩個電流，以讀取增量式編碼器返回的位置和方向數據。在緊急狀態下，系統還需要執行硬件故障機制來中止馬達。而利用愛特梅爾AVR® UC3C 32位微控制器，所有這些輸入和輸出都可以通過外設事件系統在后臺進行管理。

工業和汽車應用需要大量不同的時鐘來實現這些系統支持的眾多功能。AVR UC3C架構提供有多個時鐘選擇，從而可省去系統原本可能需要的多個外部時鐘源。AVR UC3C提供的時鐘選擇包括3個內部RC振蕩器(115kHz、8MHz及120MHz)和1個用于生成頻率范圍從80MHz到240MHz的高速系統時鐘的鎖相環(PLL)。任何一個振蕩器都可作為系統的實時時鐘(RTC)源，外部振蕩器可用于提供額外的時鐘頻率。

IP保護

由于目前制造業常常將業務外包和離岸外包，加上軟件所包含的知識產權(IP)越來越多，代碼保護成為關鍵的設計考慮事項。有關IP保護的三大主要因素包括：

源代碼和目標代碼的保護：存儲程序代碼的Flash必須具有鎖定功能，以保護代碼不被讀取或拷貝。這不僅可以防止競爭對手竊取應用代碼，還能防止欠考慮的離岸制造商復制代碼，私下制造產品在當地銷售。

代碼的部分鎖定：利用第三方開發商提供的應用代碼，可以顯著加快系統開發進程，尤其是對依賴專用算法的應用而言。傳統的保護機制，比如只提供目標代碼的方案，因為無法檢驗代碼被使用的次數，故不足以保護第三方的投資。而部分鎖定Flash的功能讓第三方開發商能夠放心地提供專有的代碼，因為代碼已經編程在微控制器上了。

器件編程成本：微控制器的編程必須在安裝在電路板上之前進行，或者是采用器件內編程的方式。預編程技術給物流帶來挑戰，因為器件必須先在可靠的設施上編程，再運送到制造廠房。器件內編程技術則可以在制造階段添加最新代碼。器件編程常用的一種方法是利用微控制器的JTAG端口。這種方法的缺點是需要指定4個I/O引腳專用于此目的，而且二進制代碼在微控制器和電路板之間傳送時會被暴露。替代方案是讓器件在工廠裝載啟動加載程序代碼，而這些代碼擁有足以支持一個接口(如USB端口)的功能。AVR UC3C 就附帶有USB驅動器，能夠支持器件固件升級(DFU)，允許器件通過系統的USB端口進行編程。這就釋放了I/O引腳，并從系統BOM中刪去了JTAG標頭。

愛特梅爾AVR® UC3C 32位微控制器架構還包含了愛特梅爾FlashVault™代碼保護技術。FlashVault允許片上Flash進行部分編程和鎖定，創建安全的片上存儲空間，用以保護軟件IP。Flash上的鎖定部分不能被讀取、拷貝或調試。在開發和調試期間，FlashVault還可以采用一種部分未保護模式工作，以訪問存儲在Flash中的應用程序代碼，同時仍然能夠保護第三方代碼。啟動加載程序代碼也可以被鎖定，以確保器件在出現災難性軟件故障的情況下總是能夠重載應用代碼。