SAM 4シリーズは、Microchipのマイクロコントローラです。SAM 4シリーズは、Cortex-M4を搭載し、48～120MHzで動作します。SAM 4シリーズは、4種類の製品ラインアップを展開しています。
SAM 4シリーズの製品ラインアップ
- SAM 4E
- SAM 4L
- SAM 4N
- SAM 4S
SAM 4シリーズの仕様
| SAM 4E | SAM 4L | SAM 4N | SAM 4S | |
|---|---|---|---|---|
| CPUコア | Cortex-M4 | Cortex-M4 | Cortex-M4 | Cortex-M4 |
| 最大CPU速度(MHz) | 120 | 48 | 100 | 120 |
| 最大プログラムメモリサイズ (KB) | 1024 | Arm Cortex-A9 | 1024 | 1024 |
| 最大SRAM (KB) | 128 | 64 | 80 | 160 |
| 補助フラッシュメモリ(KB) | 1 | 0 | 0 | 1 |
| SDIO/SD-CARD/eMMC(最大) | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 温度範囲 | -40 to 85 | -40 to 85 | -40 to 85 | -40 to 85 |
| 動作電圧範囲 | 1.62V – 3.6V | 1.68V – 3.6V | 1.62V – 3.6V | 1.62V – 3.6V |
| ダイレクトメモリアクセスチャンネル(最大) | 33 | 16 | 23 | 22 |
| ADC入力(最大) | 24 | 15 | 16 | 15 |
| 最大ADC解像度 (Bits) | 16 | 12 | 10 | 12 |
| DACの数 | 1 | 2 | 1 | 1 |
| USBインターフェース | full Speed | full Speed | × | full Speed |
| USBモジュールの数 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| コンパレータの数(最大) | 1 | 4 | 0 | 1 |
| タイマー(最大) | 9 x 16-bit 4 x 32-bit | 6 x 16-bit 0 x 32-bit | 6 x 16-bit 0 x 32-bit | 6 x 16-bit 0 x 32-bit |
| Capture/Compare/PWM Peripherals(最大) | 0 -Std. PWM 0-bit PWM resolutions 18 -Input Capture | 0 -Std. PWM 0-bit PWM resolutions 12 -Input Capture | 0 -Std. PWM 0-bit PWM resolutions 12 -Input Capture | 0 -Std. PWM 0-bit PWM resolutions 12 -Input Capture |
| UART/SPI/I2C(最大) | 4 -UART 3 -SPI 2 -I2C | 4 -UART 1 -SPI 4 -I2C | 7 -UART 4 -SPI 3 -I2C | 4 -UART 3 -SPI 2 -I2C |
| I2S | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 周辺ピンセレクト/ピンマルチプレクサ | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 |
| 低電力 | × | 〇 | × | × |
| 直交エンコーダ インターフェイス(最大) | 2 | 0 | 2 | 2 |
| CAN(最大) | 2 | 0 | 0 | 0 |
| 暗号エンジン | 〇 | 〇 | × | × |
| Ethernet | 10/100 Base-TX Mac | × | × | × |
| ピン数(最大) | 144 | 100 | 100 | 100 |
| パッケージ | 100/LQFP, 100/TFBGA
144/LFBGA, 144/LQFP |
48/TQFP, 48/VQFN
64/TQFP, 64/VQFN, 64/WLCSP 100/TQFP, 100/VFBGA |
48/LQFP, 48/VQFN
64/LQFP, 64/VQFN 100/LQFP, 100/TFBGA, 100/VFBGA |
48/LQFP, 48/VQFN
64/LQFP, 64/VQFN, 64/WLCSP 100/LQFP, 100/TFBGA, 100/VFBGA |
出典：New/Popular SAM 4E 32-bit MCU Products
出典：New/Popular SAM 4L 32-bit MCU Products
出典：New/Popular SAM 4N 32-bit MCU Products
出典：New/Popular SAM 4S 32-bit MCU Products
SAM 4シリーズとは
SAM 4シリーズは、Cortex-M4を搭載したマイコンシリーズです。
SAM 4シリーズのラインアップは、以下の通りです。
- SAM 4E
- SAM 4L
- SAM 4N
- SAM 4S
SAM 4Eシリーズの特徴
フラッシュマイクロコントローラ（MCU）のSAM4Eシリーズは、浮動小数点ユニット（FPU）を備えた高性能32ビットARM®Cortex®-M4RISCプロセッサに基づいています。最大速度120MHzで動作し、最大1024KBのフラッシュ、2KBのキャッシュメモリ、最大128KBのSRAMを備えています。
原文は、以下の通りです。
SAM4E series of Flash microcontrollers (MCUs) is based on the high-performance 32-bit ARM® Cortex®-M4 RISC processor with floating point unit (FPU). It operates at a maximum speed of 120MHz and features up to 1024KB of Flash, 2KB of cache memory and up to 128KB of SRAM.
SAM 4Eシリーズは、浮動小数点ユニット（FPU）、2KBのキャッシュメモリを搭載した、SAM 4シリーズの中でも高性能なマイコンです。
また、デュアルCAN、イーサネット、144本のピンを搭載し、高い接続性があります。
SAM 4Lシリーズの特徴
SAM4Lマイクロコントローラー（MCU）は、Cortex®-M4プロセッサーベースのデバイスの電力ベンチマークを再定義し、アクティブモード（最大90µA / MHz）で最も低い電力を提供し、スリープモード（1.5µA）でRAMを完全に保持し、ウェイクアップタイムを最短にします（最大1.5µs）。MicrochippicoPower®テクノロジーを組み込んだSAM4Lファミリは、高効率の信号処理、使いやすさ、高速通信周辺機器を提供します。これは、産業、ヘルスケア、および消費者向けアプリケーション分野での電力を重視する設計に最適です。
原文は、以下の通りです。
SAM4L microcontrollers (MCUs) redefine the power benchmark for Cortex®-M4 processor-based devices, delivering the lowest power in active mode (down to 90µA/MHz) as well as sleep mode with full RAM retention (1.5µA) with the shortest wake-up time (down to 1.5µs). Embedding Microchip picoPower® technology, the SAM4L family provides highly efficient signal processing, ease of use and high-speed communication peripherals—ideal for power-sensitive designs in the industrial, healthcare and consumer application areas.
SAM 4Lシリーズは、アクティブモードにおいて最大90µA / MHzと、SAM 4シリーズの中でも低消費電力なマイコンです。
また、SAM 4Lシリーズの一部のデバイスにはLCDコントローラーが搭載されています。
更に、SAM 4シリーズで唯一、ハードウェア静電容量式タッチモジュールを搭載しています。
SAM 4Nシリーズの特徴
SAM4Nシリーズは、ARM®Cortex®-M4コアに基づくフラッシュマイクロコントローラーのポートフォリオへのエントリーポイントです。これらのマイクロコントローラは、100MHzの動作周波数を備え、最大1MBのフラッシュ、複数のシリアル通信周辺機器、およびアナログ機能を提供します。この機能の組み合わせに加えて低消費電力により、Microchip SAM4Nシリーズは、産業オートメーション、民生用および電化製品、およびエネルギー計測市場の幅広いアプリケーションに理想的です。
原文は、以下の通りです。
SAM4N series comprises the entry point into our portfolio of Flash microcontrollers based on the ARM® Cortex®-M4 core. These microcontrollers feature a 100MHz operating frequency and offer up to 1MB of Flash, multiple serial communication peripherals and analog capability. This combination of features—plus low power consumption—makes the Microchip SAM4N series ideal for a wide range of applications in industrial automation, consumer and appliance, and energy metering markets.
SAM 4Nシリーズは、100MHzの動作周波数を備えながら、アクティブモードで170µA / MHzまでの消費電力レベルを達成する、高性能と低商品電力を併せ持ったマイコンです。
またSAM 4Nシリーズは、最大1MBのフラッシュ、複数のシリアル通信周辺機器、およびアナログ機能を搭載しています。
SAM 4Sシリーズの特徴
強力なARM®Cortex®-M4コアに基づくMicrochip®| SMART SAM4Sシリーズは、MicrochipCortex-Mポートフォリオを拡張して、以下を提供します。
- パフォーマンスと電力効率の向上
- より高いメモリ密度：デュアルバンク機能を備えた最大2MBのフラッシュ、および160KBのSRAM
- 接続、システム制御、アナログインターフェース用の豊富な周辺機器セット
デバイスはピンツーピンであり、現在のSAM3 Cortex-M3プロセッサベースのマイクロコントローラ（MCU）とソフトウェア互換であり、パフォーマンスとメモリサイズのスムーズな上方移行パスを提供します。
原文は、以下の通りです。
Based on the powerful ARM® Cortex®-M4 core, the Microchip® | SMART SAM4S series extends the Microchip Cortex-M portfolio to offer:
- Increased performance and power efficiency
- Higher memory densities: up to 2MB of Flash, with dual bank capability, and 160KB of SRAM
- And a rich peripheral set for connectivity, system control and analog interfacing.
Devices are pin-to-pin and software compatible with current SAM3 Cortex-M3 processor-based microcontrollers (MCUs), offering a smooth upwards migration path for performance and memory size.
SAM 4Sシリーズは、120MHzで動作するパフォーマンスの高いマイコンです。SAM 4Sシリーズは、高性能でありながら、ダイナミックモードで200µA / MHzで動作する低消費電力なマイコンです。
ポイント
- SAM 4E：SAM 4シリーズの中でも高性能なマイコン
- SAM 4L：低消費電力なマイコン
- SAM 4N：高性能と低商品電力を併せ持ったマイコン
- SAM 4S：高性能でありながら、ダイナミックモードで200µA / MHzで動作する低消費電力なマイコン
SAM 4シリーズの使い方(アプリケーション)
SAM 4シリーズは、以下のアプリケーションに適しています。（SAM 4Eシリーズ・SAM 4Sシリーズのもの）
- 産業用制御
- スマートメータ
- コンシューマ製品
- ビル/ホーム制御
SAM 4シリーズの入手方法
SAM 4シリーズのマイコンは、Microchipの正規販売店で購入できます。
SAM 4シリーズの開発環境
SAM 4シリーズに対応した代表的な開発環境は、以下の通りです。
- IAR Embedded Workbench for ARM
- Microchip Studio
SAM 4シリーズの評価ボード
SAM 4シリーズの評価ボードは、以下の通りです。
| ボード | 特徴 | 対象 | データシート |
|---|---|---|---|
| ATSAM4C32 Evaluation Kit
ATSAM4C16 Evaluation Kit |
RF / Zigbee、SPIなどの豊富な拡張コネクタを搭載 | パフォーマンスと低電力モード、改ざん防止、および暗号化機能の評価を中心に行いたい方 | – |
| SAM4X Xplained Pro Evaluation Kit | 別売りの拡張ボードを用いて評価できる | センサーやディスプレイなどの拡張機能を中心に評価したい方 | SAM4E Xplained Pro Evaluation Kitのデータシート
SAM4L8 Xplained Pro Evaluation Kitのデータシート |
ATSAM4C32 Evaluation Kit、ATSAM4C16 Evaluation Kit
ATSAM4C32 Evaluation Kit、ATSAM4C16 Evaluation Kitには、RF / Zigbee、SPIなどの豊富な拡張コネクタが装備されています。
ATSAM4C32 Evaluation Kit、ATSAM4C16 Evaluation Kitは、パフォーマンスと低電力モード、改ざん防止、および暗号化機能の評価が可能になります。
このため、「パフォーマンスと低電力モード、改ざん防止、および暗号化機能の評価を中心に行いたい」という方に最適な評価ボードです。
ATSAM4C32 Evaluation Kitの価格・購入場所
ATSAM4C16 Evaluation Kitの価格・購入場所
SAM4X Xplained Pro Evaluation Kit
SAM4X Xplained Pro Evaluation Kitは、別売りの拡張ボードを用いて評価ができます。
対応している拡張ボードは、以下の2点です。
- I/O1 Xplained Pro Extension Kit：光センサー、温度センサー、およびmicroSDカード
- OLED1 Xplained Pro：OLEDディスプレイ、LED、プッシュボタン
このためSAM4X Xplained Pro Evaluation Kitは、「センサーやディスプレイなどの拡張機能を中心に評価したい」という方に最適な評価ボードです。
SAM4E Xplained Pro Evaluation Kitの価格・購入場所
SAM4L8 Xplained Pro Evaluation Kitの価格・購入場所
SAM4N Xplained Pro Evaluation Kitの価格・購入場所
SAM4S Xplained Pro Evaluation Kitの価格・購入場所
SAM 4シリーズの対応OS
SAM 4シリーズに対応しているOSは以下の通りです。
- FreeRTOS
- μC3(マイクロ・シー・キューブ)/Compact(弊社製品)
弊社製品「μC3(マイクロ・シー・キューブ)」のご紹介
マイコン向け超軽量カーネルを採用したRTOS「μC3（マイクロ・シー・キューブ）/Compact」
μC3(マイクロ・シー・キューブ)/Compactは、マイコン内蔵の小さなメモリだけで動作するように最適化された、コンパクトなμITRON4.0仕様のRTOSです。
μC3/Compactは、ソースコードに直接コンフィグレーションを行うのではなく、付属のコンフィグレータによりGUIベースでRTOS、TCP/IP、デバイスのコンフィグレーションからベースコードの自動生成まで行います。
