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'''AVR32''' ist eine [[proprietär]]e [[Prozessorarchitektur]] des US-amerikanischen Herstellers [[Atmel]]. Es handelt sich um eine [[32-Bit-Architektur|32-bit]]-[[Reduced Instruction Set Computing|RISC-Architektur]] mit [[Digitaler Signalprozessor|DSP]]- und [[Single Instruction Multiple Data|SIMD]]-Funktionalität sowie integrierter [[Memory Management Unit|MMU]].

Die AVR32-Architektur ist ähnlich wie Atmels [[8-Bit-Architektur|8-bit]]-RISC-Architektur [[Atmel AVR|AVR]]. Im Gegensatz zu den 8-Bit-AVR-Prozessoren bietet die AVR32-Architektur einen gemeinsamen Adressraum von Programm- und Datenspeicher, hat also keine [[Harvard-Architektur]]. Die Geschwindigkeitsnachteile der klassischen [[Von-Neumann-Architektur]] werden dadurch vermieden, dass kein gemeinsamer Daten- und Adressbuss verwendet wird, der zum Flaschenhals werden kann, sondern ein [[Koppelfeld]], über das mehrere Einheiten gleichzeitig Daten übertragen können.

[[Datei:ATMEL AVR32.jpg|mini|AVR32 (AP7000) Mikroprozessor]]

== Architektur ==
Die Atmel-32-Bit-[[Mikrocontroller|MCU]]-/[[Digitaler Signalprozessor|DSP]]-[[Reduced Instruction Set Computing|RISC]]-Architektur zeichnet sich insbesondere durch hohen Durchsatz bei niedriger Leistungsaufnahme aus, was bei tragbaren, batteriebetriebenen Systemen zwingende Voraussetzung für Entwickler und Anwender ist.

Als erstes wurde der Mikroprozessor AT32AP7000 sowie weitere AP700x-Derivate vorgestellt, die mit maximal 150 MHz betrieben werden können. Die AP7000-Derivate besitzen nur noch einige wenige 10 [[Binärpräfix|KByte]] an internem SRAM-Speicher und sie benötigen externen Speicher, der den Programmcode bereithält. Sie verfügen zu diesem Zweck über eine umfangreiche externe Speicherschnittstelle, die auch den Anschluss von [[NAND-Flash]], [[Synchronous Dynamic Random Access Memory|SDRAMs]] und sogar Speicherkarten direkt erlaubt.

Außerdem wurde 2007 die AVR32-UC3-Produktfamilie vorgestellt, die sich von der AP7000-Familie insbesondere durch den internen Programmspeicher (Flash) unterscheidet. Es gibt Varianten mit internem Ethernet Controller sowie mit USB-Controllern. Sie verfügen über bis zu 512 kB internem Flash sowie bis zu 64 kB internem Arbeitsspeicher. Ihre maximale Taktfrequenz liegt bei 60 bis 66 MHz.

Die Entwickler des AVR32-RISC-Prozessors achteten darauf, mehr Daten mit weniger Taktzyklen zu verarbeiten und somit die gesamte Stromaufnahme zu optimieren und zu reduzieren. [[Joint Test Action Group|JTAG]]-Debug-Schnittstelle und [[OCDS|OCD]]-System (On-Chip-Debug-System) bilden ein effizientes System zur Programmierung und Fehlersuche. Daten- und [[Befehlscache]] beschleunigen zusätzlich das System. Die [[Memory Management Unit|MMU]] gestattet die Portierung eines Betriebssystems, wie z. B. [[NetBSD]] / [[Embedded Linux]] / [[RTAI|Embedded Real-Time Linux]]. Ein „Tightly coupled Bus“ bildet eine schnelle Anbindung an den [[Pixel]]-[[Koprozessor]]. Der Kern des AVR32 erreicht einen höheren Datendurchsatz, indem er nicht produktive Prozessortakte möglichst vermeidet.

Mit der Verfügbarkeit des AT32AP7000, welcher als „Vollausbau“ bezeichnet werden kann, ist es möglich, sämtliche Ausbaustufen dieser Familie zu entwickeln und zu evaluieren.

== AVR UC3 ==
2011 setzte sich die Entwicklung mit der UC3-Serie fort. Es handelt sich um 32-bit-Controller mit bis zu 123 Ein-/Ausgangsanschlüssen und bis zu 512 KiB Flash-Speicher mit folgenden Untergruppen:

=== C-Serie ===
Dies sind die leistungsfähigsten Controller der AVR-Familie. Sie bieten u. a.
* Taktraten bis zu 66 MHz
* Eine Floating Point Unit (FPU)
* Speicherschutz
* Ethernet-Unterstützung
* Pulsweitenmodulation mit der Möglichkeit, Totzeiten vorzusehen
* 12-bit ADC mit 16 Kanälen und 2 Millionen Abtastungen pro Sekunde (MSPS)
* 12 bit DAC mit 4 Kanälen und 1,5 Millionen Abtastungen pro Sekunde

=== L-Serie ===
Diese Controller sind auf minimalen Stromverbrauch optimiert, um insbesondere in Mobilgeräten zum Einsatz zu kommen. Sie verfügen über eine direkte Schnittstelle zu kapazitiven Sensoren ("QTouch") wie Touchscreens sowie integrierte Temperatursensoren und der Kern kann mit Spannungen bis herunter auf 1,62 V betrieben werden.

=== A0/A1-Serie ===
Controller dieser Untergruppe sind für hohen Datendurchsatz optimiert, haben USB- und Ethernet-Schnittstellen sowie SRAM-Bereiche von 32 oder 64 KiB.

=== A3/A4-Serie ===
Diese Controller verfügen zusätzlich über eine Schnittstelle zu SD-Karten sowie optional über ein AES-Verschlüsselungsmodul. Der SRAM-Speicher ist bis zu 128 KiB groß.

=== B-Serie ===
Controller der B-Serie sind in besonders kleinen Gehäusen eingebaut und eignen sich für Anwendungen auf engstem Raum. Sie sind in vielen Fällen eine leistungsfähigere Alternative zu den ATtiny.

=== D-Serie ===
Werden als Einstiegs-Mikrocontroller beworben, die u. a. die I2S (Inter-IC-Sound, speziell für schnelle [[DA-Wandler]]), Full-Speed USB, QTouch usw. besitzen.

=== Audio-Serie ===
Diese Controller sind speziell auf den Betrieb der Atmel AUDIO-IPs optimiert.

== Entwicklungstools ==

'''EVK1100'''

Das EVK1100 ist ein Evaluierungs- und Entwicklungswerkzeug für den AVR32 AT32UC3A-Mikrocontroller.

Hauptmerkmale:
unterstützt den AT32UC3A
Ethernet port
Sensoren: Licht, Temperatur, Potentiometer
4x20 Blue LCD (PWM Adjustable backlight)
Schnittstelle für JTAG, Nexus, USART, USB 2.0, TWI, SPI
SD und MMC-Kartenleser
Die AVR32 AT32UC3-Software-Bibliothek beinhaltet Treiber, Softwareservice und Demo-Anwendungen.
Jedes Softwaremodul beinhaltet den kompletten Source Code, Beispiele, HTML-Dokumentation und Ready-to-use-Projekte für den IAR EWAVR32 und GNU-GCC-Compiler.

'''EVK1101'''

Das EVK1101 ist Evaluierungs- und Entwicklungswerkzeug für den AVR32 AT32UC3B-Mikrocontroller.

Hauptmerkmale:
unterstützt AT32UC3B
Sensoren: Licht, Temperatur
Schnittstelle für JTAG, Nexus, USART, USB 2.0, TWI, SPI
SD- und MMC-Kartenleser

'''EVK1104'''

Das AVR32 EVK1104 ist das Evaluation Kit für den AT32UC3A3256, welcher sich als ein AVR32-Controller mit sehr vielen Kommunikationsschnittstellen wie z. B. high-speed USB inkl. ON-The-Go-Funktionalität auszeichnet.

Eigenschaften

AT32UC3A3256
LCD-TFT-Display
SDRAM-Speicher
Quantum capacitive Touch System
SD-Kartenslot
USB HS OTG connector

'''EVK1105'''

Das AVR32 EVK1105 ist ein Evaluation Kit für den AT32UC3A0512, welcher die Leistungsfähigkeit der AVR32-Controller in puncto HiFi-Audio-Decoding und -Streaming zeigt.

Das Kit beinhaltet die Referenzhardware und die Software für eine Generic-MP3-Player-Docking-Station.

Reference Design für Audioplattform
AT32UC3A0512
LCD-TFT-Display
Quantum capacitive Touch System
SD-Kartenslot
USB FS OTG connector
Fast Ethernet Connector

== AVR32 und Linux ==
Ab Kernelversion 2.6.19 unterstützt der [[Linux (Kernel)|Linuxkernel]] erstmals Atmels AVR32-Architektur direkt. Atmel hat die [[GNU Compiler Collection|gcc 4.x]] als primäre [[Open Source|Open-Source]]-Werkzeugkette unter Linux an die AVR32-Architektur angepasst.

In Kooperation mit Atmel Norwegen und der Berliner Firma ExactCODE GmbH wurde Anfang 2007 das [[Freie Software|freie]] T2-SDE-Linux-Projekt als [[Embedded Linux]] an AVR32 als [[Referenzimplementierung]] adaptiert und ist inkl. Produktunterstützung verfügbar. Die AVR32-STK1000-Starter-Kit-Referenzimplementierung mit laufendem T2-SDE-Linux wurde der Öffentlichkeit erstmals in Hannover auf der CeBIT 2007 vorgestellt.

Mit Veröffentlichung der Version 4.12 des Linux-Kernels wurde der Support der AVR32-Architektur eingestellt. Dieser Schritt wurde von den Entwicklern damit begründet, dass es keine Anwender oder nur sehr wenige gebe, sodass der Aufwand für die Pflege des Codes nicht mehr angemessen wäre. Zusätzlich lassen sich Teile des Netzwerkstacks der letzten Kernelversion nicht mehr mit aktuellen Compilern für diese Architektur übersetzen.

== Weblinks ==
{{commonscat}}
* {{Webarchiv |url=http://www.atmel.com/products/AVR32/ |wayback=20100106160658 |text=ATMEL AVR32-Architektur-Produktseite (englisch)}}
* [http://www.wiki.elektronik-projekt.de/mikrocontroller/avr32/atngw100/atngw100_first_steps NGW100 First Steps] (deutsch)
* [http://mirror.egtvedt.no/avr32linux.org The AVR32 Linux project] mit u. a. Link zur freien GNU AVR32 Entwicklungswerkzeugkette (englisch)
* [http://www.t2-project.org/architectures/avr32.html T2 SDE AVR32 Linux Reference Implementierung inkl. AVR32 starter-kit STK1000] – Open Source (englisch)
* [http://www.uTasker.com/avr32.html uTasker Project für den AVR32] kostenlos für nicht-kommerzielle Zwecke mit AVR32 Simulator und Tutorial (englisch)
* {{Webarchiv |url=http://www.avr32-wiki.de/ |wayback=20121013010611 |text=AVR32 Tutorial – Tutorial für AVR32-Controller}}

[[Kategorie:Mikrocontroller]]
[[Kategorie:Mikroprozessor]]

Atmel AVR32 - Versionsgeschichte

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