Microchip SAM E70/S70/V70/V71 系列芯片勘误与数据手册说明

在电子设计领域，芯片的性能和稳定性至关重要。Microchip 的 SAM E70/S70/V70/V71 系列芯片是众多工程师的选择之一，但在实际使用过程中，我们需要关注芯片可能存在的问题以及数据手册中的相关说明。本文将详细介绍该系列芯片的硅片问题、数据手册澄清内容，以及相应的解决方法。

文件下载：ATSAMS70N19A-CNT.pdf

一、芯片概述

SAM E70/S70/V70/V71 系列设备在功能上基本符合当前的设备数据手册（DS60001527C），但存在一些本文档中描述的异常情况。这些硅片问题涉及多个模块，影响不同版本的芯片。

芯片识别与版本

文档中提供了不同型号芯片的设备识别信息和版本号，包括 SAM V71、SAM V70、SAM S70 和 SAM E70 各个型号的 CHPID_CIDR[31:0]、CHIPID_EXID[31:0] 以及版本信息（CHIPID_CIDR.VERSION[4:0]）。我们在使用芯片时，可以根据这些信息来确定芯片的具体版本和型号，以便更好地处理可能出现的问题。

二、硅片问题总结

该系列芯片的硅片问题涉及多个模块，下面为大家梳理一些常见模块的问题及解决方法。

（一）模拟前端控制器（AFEC）

• 写保护问题：AFEC_CSELR 寄存器没有写保护。目前没有解决方法，在使用时需要特别注意，避免误写入数据导致问题。
• 性能问题：AFEC 对噪声敏感，过多的噪声可能会降低其性能，尤其是积分非线性（INL）、差分非线性（DNL）和信噪比（SNR）。使用 64 引脚 QFP 封装选项、设备活动（如时钟树）以及外部组件（如缺少板上电源去耦电容）等情况都可能产生噪声。解决方法是调整环境以达到预期的性能水平，例如合理布局电路板、添加合适的去耦电容等。
• AOFF 位问题：在转换过程中更改 AFEC_COCR 寄存器中的 AOFF 位不安全。该位的值在 AFE 启动序列和每次转换结束时被读取和更新。如果在 AFE 空闲时间更新该位，下一次转换将不正确。解决方法是仅在重新启动 AFEC 模块或运行两次转换后（第二次转换将具有正确的 AOFF 位设置）更新该位。

（二）ARM Cortex - M7

与 ARM r0p1（用于 MRLA）和 r1p1（用于 MRLB）内核相关的所有问题都在 ARM 网站上有描述。我们可以参考相应的 ARM 文档来解决问题，例如 ARM Cortex - M7 r0p1 内核（MRLA 设备）的文档链接为：https://silver.arm.com/download/download.tm? [pv=2004343] ；ARM Cortex - M7 r1p1 内核（MRLB 设备）的文档链接为：https://silver.arm.com/download/download.tm? [pv=3257391 & p=1929427] 。

（三）边界扫描模式

边界扫描模式下内部稳压器关闭。在进行边界扫描模式时，用户必须提供外部 VDDCORE（1.2V）。

（四）设备相关问题

• AHB 外设（AHBP）端口频率比问题：通过 AHBP 进行的外设访问，当核心/总线比率为 1/3 和 1/4 时，可能会导致不可预测的结果。解决方法是使用核心/总线频率比为 1 或 1/2。
• AHB 从机（AHBS）端口延迟访问问题：通过 AHBS 对 TCM 进行的 DMA 访问，当核心/总线比率为 1/2、1/3 和 1/4 时，由于总线到 AHBS 的访问增加了一个等待状态，可能会导致延迟。为了保证访问长度，用户必须仅使用核心/总线频率比为 1。
• 系统性能问题：在 SDRAM 读写访问或基于 PCK 的外部时钟操作期间，极少数应用程序遇到了不相关的系统噪声和时钟抖动。电源供应不足、去耦不良以及 PCB 布局和制造工艺不佳可能会进一步恶化这个问题。解决方法是采用稳固的 PCB 电源供应布局和去耦措施，建议为每个电源引脚对使用 0.1μF 的去耦电容，并将其靠近电源引脚放置。同时，仔细注意 SDRAM 板布局和线路终端将显著改善性能。如果按照上述指导操作后设备仍然出现问题，可以提交技术支持请求。

（五）其他模块问题

文档中还详细介绍了扩展 DMA 控制器（XDMAC）、快速闪存编程接口（FFPI）、以太网 MAC（GMAC）、Inter - IC 声音控制器（I2SC）、控制器局域网（MCAN）、并行输入/输出（PIO）、电源管理控制器（PMC）、Quad 串行外设接口（QSPI）、实时时钟（RTC）、SDRAM 控制器（SDRAMC）、静态存储器控制器（SMC）、串行同步控制器（SSC）、电源控制器（SUPC）、TWI 高速（TWIHS）、通用同步异步收发器（USART）、USB 高速（USBHS）和数模转换器控制器（DACC）等模块的问题及解决方法。由于篇幅限制，这里不再一一赘述，大家可以根据实际需求查阅文档。

三、数据手册澄清

（一）控制器局域网（MCAN）

数据手册中记录的 MCAN_CREL 寄存器复位值适用于硅片版本 B 的设备。硅片版本 A 的设备，MCAN_CREL 寄存器复位值为 0x30130506。

（二）Quad 串行外设接口（QSPI）

QSPI 在 SPI 模式下不支持 Wait Data Read Before Transfer 功能，因此在 SPI 模式寄存器（SPI_MR）中的 WDRBT 位必须被忽略。

四、总结

在使用 Microchip SAM E70/S70/V70/V71 系列芯片时，我们要充分了解这些硅片问题和数据手册澄清内容。在设计过程中，根据芯片的具体版本和问题，采取相应的解决措施，以确保芯片的正常运行和系统的稳定性。同时，我们也要关注芯片的更新版本，随着技术的发展，这些问题可能会得到解决。如果你在使用过程中遇到其他问题，欢迎在评论区留言交流。