Microchip 系列：SAM L21 系列 (超低功耗)_（1）.基础知识：SAM L21系列概述.docxVIP

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基础知识：SAML21系列概述

1.SAML21系列简介

1.1系列背景

SAML21系列是MicrochipTechnology推出的一款超低功耗微控制器（MCU）系列。该系列基于ARMCortex-M0+内核，专为需要低功耗和高性能的应用而设计。SAML21系列MCU在休眠模式下的功耗极低，非常适合电池供电的设备和无线传感器网络等应用场景。

1.2主要特点

超低功耗：在休眠模式下，功耗低至1.2μA，工作模式下的功耗也非常低。

高性能：基于ARMCortex-M0+内核，提供高达48MHz的主频。

丰富的外设：包括USART、SPI、I2C、ADC、DAC、RTC等。

灵活的电源管理：支持多种电源模式，以适应不同的应用场景。

强大的安全特性：支持硬件加密引擎，提供安全的通信和数据存储。

易于开发：提供完善的开发工具和资源，包括IDE、调试器和评估板。

2.SAML21系列架构

2.1内核架构

SAML21系列基于ARMCortex-M0+内核，该内核具有以下特点：

32位RISC架构：提供高效的指令执行和数据处理能力。

Thumb-2指令集：支持16位和32位混合指令，提高代码密度和执行效率。

单周期乘法：提供单周期乘法指令，提高计算速度。

低功耗设计：ARMCortex-M0+内核本身具有低功耗特性，进一步优化了SAML21系列的功耗。

2.2存储器架构

SAML21系列的存储器架构包括：

片上闪存：高达256KB的闪存，用于存储程序代码和常量数据。

片上SRAM：高达32KB的SRAM，用于存储运行时数据。

外设存储器：包括各种外设寄存器，用于控制和配置外设功能。

2.3电源管理

SAML21系列支持多种电源管理模式，包括：

正常模式：CPU和所有外设正常工作。

空闲模式：CPU停止工作，外设继续运行。

休眠模式：CPU和大部分外设停止工作，仅保留RTC等关键外设。

深度休眠模式：几乎所有的电路都停止工作，仅保留RTC和少量GPIO。

3.SAML21系列外设

3.1串行通信接口

SAML21系列提供了多种串行通信接口，包括USART、SPI和I2C。

3.1.1USART

USART（UniversalSynchronous/AsynchronousReceiver/Transmitter）是一种通用的串行通信接口，支持同步和异步通信模式。以下是一个简单的USART配置和通信示例：

#includesam.h

//初始化USART

voidusart_init(void){

//使能USART时钟

PM-APBAMASK.reg|=PM_APBAMASK_USART0;

//配置USART模式

USART0-CTRLA.reg=USART_CTRLA_SWRST;//复位USART

while(USART0-SYNCBUSY.bit.SWRST);//等待复位完成

USART0-CTRLA.reg=0;//关闭USART

USART0-BAUD.reg=USART_BAUD_BAUD(115200);//设置波特率

USART0-CTRLB.reg=USART_CTRLB_CHSIZE_8BIT;//设置字符大小

USART0-CTRLC.reg=USART_CTRLA_MODE_UART;//设置为UART模式

//使能USART

USART0-CTRLA.reg|=USART_CTRLA_ENABLE;

while(USART0-SYNCBUSY.bit.ENABLE);//等待使能完成

}

//发送一个字符

voidusart_send_char(charc){

while(!(USART0-INTFLAG.bit.DRE));//等待数据寄存器为空

USART0-DATA.reg=c;//发送字符

}

//发送一个字符串

voidusart_send_string(constchar*str){

while(*str){

usart_send_char(*str++);

}

}

intmain(void){

//初始化系统

SystemInit();

//初始化USART

usart_init();

//发送