把32位微控制器性能带入工业和汽车应用

增强的处理能力可通过多种不同的方式来提升应用的性能：

更高的准确度和精度：更大的处理能力让微控制器能够以更高的采样率支持更精确的ADC和DAC。

模拟传感器的直接使用：AVR UC3C具有基于DMA的ADC、先进的处理能力，以及可正确管理模拟传感器的精确时序的集成技术，故相比传统的微控制器架构，可以支持更多的模拟传感器。

更先进的算法：实现更先进的算法，如三相马达控制和死区插入技术(dead-band insertion techniques)，可以提高系统效率，降低系统的功耗和成本。

差异性：更大的处理能力还能够实现更先进的用户接口图形。例如，许多微控制器都需要4或5个芯片才能实现系统的电容式触摸功能。而利用灵活、高性能的AVR UC3C，电容式就能够采用软件实现触摸功能，并可通过任何I/O引脚工作，无需外部元件。

更大的通信带宽：系统可以共享更多的数据，控制多个节点，并捕捉分辨率更高的数据。目前的16位系统往往无法支持单个CAN或以太网堆栈。而利用带DMA的32位架构，单个器件就可以作为多接口网关。

5V I/O标准

随着制造工艺尺寸的缩小，微控制器供应商也顺应形势，致力于减小I/O电压以降低功耗和提高稳定性。虽然这种电压减小对消费电子产品等众多应用是很有利的，但由于工业市场中的系统要求更长的使用寿命，故不适合于采用3.3V I/O。因此，工业应用中的大多数元件仍然是基于5V I/O的。

一直以来，32位处理器只提供3.3V I/O，因为它们的晶体管数目较多，导致其制造工艺的几何尺寸更小。为了支持市面上大量的基于5V的工业元件，这些处理器需要附加的电路，包括成本高昂的电平转换器和电源，把5V I/O降至3.3V电平，以便于连接。当然，更高的处理能力总是受欢迎的，但更高的成本却不为市场所接受。至于转换到3.3V I/O及元件这一替代方案也是不切实际的。大多数传感器及其他工业元件都基于5V，故与其把系统需要的所有传感器都来个大调换，继续采用8位和16位微控制器则更方便、更具成本效益。

独特的爱特梅尔AVR® UC3C 32位微控制器是首个支持5V I/O的工业级微控制器。这一成果通过更先进的0.18µm工艺技术而得以实现，因为其以一种可靠且具成本效益的方法支持更高的I/O电压水平。这种本征5V I/O让基于AVR UC3C的设计能够充分利用32位微控制器新增加的CPU性能，无需任何复杂昂贵的电压转换器件。

除了支持5V I/O之外，AVR UC3C还附带有广大范围的高性能外设，可满足工业和汽车应用的需求：

ADC：16通道，12位，采样速率高达1.5Msps；双采样及保持能力；内置校准；内部与外部参考电压。

DAC：4路输出(2×2通道)，12位分辨率；转换速率达1Msps，1us建立时间(settling time)；灵活的转换范围；每通道1个连续输出或2个采样/保持输出。

模拟比较器：4通道并带有可选功率与速度；可选磁滞(0V、20mV和50mV)；灵活的输入选择和中断；结合两个比较器的窗口比较功能。

定时器/计数器：多个时钟源(5个内部的，3个外部的)；丰富的功能集(计数器、捕获、上/下，PWM)；每通道2个输入/输出信号；全局启动控制，实现同步运作。

正交解码器：集成式解码器，支持直接马达旋转检测。

多个接口：包括一个双通道双线接口(TWI)、主/从SPI，以及可用作SPI或LIN的全功能USART。

全集成USB：内置USB2.0收发器，支持低(1.5Mbps)、全(12Mbps)和On-The-Go模式。此外，AVR软件框架为各种USB设备(海量存储、HID、CDC、音频)、主设备(大容量存储、HID、CDC)和组合功能设备提供生产就绪(production-ready)的驱动程序。

更高的系统吞吐量

外设管理可能已经成为一个主要的系统瓶颈问题，情况在外设数目与其工作频率不断提高的情况下则更严重。在一个传统的中断式系统中，数据到达一个接口或传感器端口，在被下一个数据值覆写之前，CPU必须读取和存储结果。由于多通道高采样速率，中断开销和数据处理会消耗很大比例的处理器可用时钟周期。随着被管理的外设数目增加，中断延时也增加，从而引入抖动，降低准确度。另外，其他设计问题也随之产生，比如致使任务调度复杂化的优先级中断处理。

为了便于多个高性能外设的高效工作，AVR UC3C架构采用了一个外设事件系统，其允许外设自我管理，并彼此通信，无需主处理器干预，如图2所示。外设事件控制器通过一个可实现所有外设互连的内部通信结构来独立处理CPU的外设间信令。取代触发一个中断去通知CPU读取外设或端口数据，外设可以自我管理，把数据直接传送给SRAM存储，所有这些都无需CPU任何干预。从功率角度来看，只有那些转换功能模块是有源的。在整个事件发生期间，设备中最耗电的部件CPU，被释放出来执行应用代码或进入IDIE模式以节能，而不必为了处理高频中断频频处于活跃状态。