AT-START-F407 Manuale utente
Inizia con AT32F407VGT7
Introduzione
AT-START-F407 è progettato per aiutarti a esplorare le funzionalità ad alte prestazioni del microcontroller a 32 bit, AT32F407 integrato con ARM Cortex® -M4F con FPU, e aiutarti a sviluppare le tue applicazioni.
AT-START-F407 è una scheda di valutazione basata sul chip AT32F407VGT7 con indicatori LED, pulsanti, un connettore USB micro-B, un connettore Ethernet RJ45, connettore di estensione Arduino TM Uno R3 e una memoria flash SPI espansa da 16 MB. Questa scheda di valutazione incorpora lo strumento di debug/programmazione AT-Link-EZ senza la necessità di altri strumenti di sviluppo.
Sopraview
1.1 Caratteristiche
AT-START-F407 ha le seguenti caratteristiche:
- AT-START-F407 è dotato di un microcontrollore AT32F407VGT7 integrato che incorpora ARM Cortex® – M4F, processore a 32 bit, memoria flash da 1024 KB e SRAM da 96+128 KB, pacchetti LQFP100.
- Connettore AT-Link integrato:
− L'AT-Link-EZ integrato può essere utilizzato per la programmazione e il debug (AT-Link-EZ è una versione semplificata di AT-Link e non supporta la modalità offline)
− Se AT-Link-EZ viene separato da questa scheda piegandolo lungo il giunto, AT-START-F407 può essere collegato a un AT-Link indipendente per la programmazione e il debug - Standard ARM a 20 pin integrato JTAG connettore (con un connettore JTAG/Connettore SWD per programmazione/debug)
- 16 MB SPI Flash EN25QH128A viene utilizzato come banco di memoria flash espanso 3
- Vari metodi di alimentazione:
− Attraverso il bus USB di AT-Link-EZ
− Attraverso il bus USB (VBUS) dell'AT-START-F407
− Alimentazione esterna 7~12 V (VIN)
− Alimentazione esterna da 5 V (E5V)
− Alimentazione esterna da 3.3 V - 4 indicatori LED:
− LED1 (rosso) utilizzato per l'accensione a 3.3 V
− 3 indicatori LED utente, LED2 (rosso), LED3 (giallo) e LED4 (verde) - 2 pulsanti (pulsante utente e pulsante di ripristino)
- Cristallo HSE da 8 MHz
- Cristallo LSE 32.768 kHz
- Connettore USB micro-B
- PHY Ethernet con connettore RJ45
- Vari connettori di estensione possono essere collegati rapidamente a una scheda prototipo e facili da esplorare:
− Connettore di estensione Arduino™ Uno R3
− Connettore di estensione della porta I/O LQFP100
1.2 Definizione dei termini
- Ponticello JPx inserito
Ponticello installato - Ponticello JPx disattivato
Saltato non installato - Resistenza Rx ON
Cortocircuito tramite saldatura o resistenza da 0Ω - Resistenza Rx OFF Aperto
Avvio rapido
2.1 Inizia
Configurare la scheda AT-START-F407 nel seguente ordine per avviare l'applicazione:
- Controlla la posizione del Jumper sulla scheda:
JP1 è collegato a GND o OFF (il pin BOOT0 è 0 e BOOT0 ha un resistore pull-down nell'AT32F407VGT7); JP4 opzionale o OFF (BOOT1 è in qualsiasi stato); Il ponticello monopezzo JP8 è collegato all'I/O a destra. - Collega la scheda AT-START-F407 al PC tramite un cavo USB (da tipo A a micro-B) e la scheda verrà alimentata tramite il connettore USB AT-Link-EZ CN6. Il LED1 (rosso) è sempre acceso e gli altri tre LED (da LED2 a LED4) iniziano a lampeggiare in successione.
- Dopo aver premuto il pulsante utente (B2), la frequenza di lampeggio dei tre LED viene modificata.
2.2 Catene di strumenti che supportano AT-START-F407
- ARM® Keil®: MDK-ARM™
- IAR™: CALDO
Hardware e layout
La scheda AT-START-F407 è progettata attorno a un microcontrollore AT32F407VGT7 nel pacchetto LQFP100.
La Figura 1 mostra le connessioni tra AT-Link-EZ, AT32F407VGT7 e le relative periferiche (pulsanti, LED, USB, Ethernet RJ45, memoria flash SPI e connettori di estensione)
La Figura 2 e la Figura 3 mostrano queste funzionalità sulla scheda AT-Link-EZ e AT-START-F407.
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3.1 Scelta dell'alimentatore
L'alimentazione a 5 V dell'AT-START-F407 può essere fornita tramite un cavo USB (tramite il connettore USB CN6 sull'AT-Link-EZ o il connettore USB CN1 sull'AT-START-F407) o tramite un 5 V esterno Alimentazione V (E5V) o tramite un alimentatore esterno da 7~12 V (VIN) tramite 5 V voltage regolatore (U1) a bordo scheda. In questo caso l'alimentatore a 5 V fornisce l'alimentazione a 3.3 V richiesta dai microcontrollori e dalle periferiche tramite il 3.3 V voltage regolatore (U2) a bordo scheda.
Il pin da 5 V di J4 o J7 può essere utilizzato anche come fonte di alimentazione in ingresso. La scheda AT-START-F407 deve essere alimentata da un alimentatore a 5 V.
Il pin da 3.3 V di J4 o il pin VDD di J1 e J2 possono anche essere utilizzati direttamente come alimentazione di ingresso da 3.3 V. La scheda AT-START-F407 deve essere alimentata da un alimentatore da 3.3 V.
Nota: a meno che non vengano forniti 5 V tramite il connettore USB (CN6) sull'AT-Link-EZ, l'AT-Link-EZ non sarà alimentato con altri metodi di alimentazione.
Quando un'altra scheda applicativa è collegata a J4, i pin VIN, 5 V e 3.3 V possono essere utilizzati come potenza di uscita; Pin 5V di J7 utilizzato come alimentazione di uscita a 5 V; il pin VDD di J1 e J2 viene utilizzato come potenza di uscita di 3.3 V.
3.2 IDD
In caso di JP3 OFF (simbolo IDD) e R13 OFF è consentito collegare un amperometro per misurare il consumo energetico dell'AT32F407VGT7.
- JP3 SPENTO, R13 ACCESO
AT32F407VGT7 è alimentato. (Impostazione predefinita e la spina JP3 non è montata prima della spedizione) - JP3 ACCESO, R13 SPENTO
AT32F407VGT7 è alimentato. - JP3 SPENTO, R13 SPENTO
È necessario collegare un amperometro per misurare il consumo energetico dell'AT32F407VGT77 (se non è presente l'amperometro, l'AT32F407VGT7 non può essere alimentato).
3.3 Programmazione e debug
3.3.1 AT-Link-EZ integrato
La scheda di valutazione incorpora lo strumento di programmazione e debug Artery AT-Link-EZ per consentire agli utenti di programmare/debug dell'AT32F407VGT7 sulla scheda AT-START-F407. AT-Link-EZ supporta la modalità di interfaccia SWD e supporta un set di porte COM virtuali (VCP) per connettersi a USART1_TX/USART1_RX (PA9/PA10) di AT32F407VGT7. In questo caso, PA9 e PA10 di AT32F407VGT7 saranno influenzati da AT-Link-EZ come segue:
- PA9 è debolmente portato al livello alto dal pin VCP RX di AT-Link-EZ;
- PA10 è fortemente portato al livello alto dal pin VCP TX di AT-Link-EZ
Nota: L'utente può impostare R9 e R10 su OFF, quindi l'uso di PA9 e PA10 di AT32F407VGT7 non è soggetto alle limitazioni di cui sopra.
Fare riferimento al Manuale utente AT-Link per i dettagli completi sulle operazioni, sull'aggiornamento del firmware e sulle precauzioni di AT-Link-EZ.
Il PCB AT-Link-EZ sulla scheda di valutazione può essere separato dall'AT-START-F407 piegandolo lungo la giuntura. In questo caso, AT-START-F407 può comunque essere collegato al CN7 di AT-Link-EZ tramite CN2 (non montato prima della spedizione) oppure può essere collegato con un altro AT-Link per continuare la programmazione e il debug sull'AT32F407VGT7.
3.3.2 Standard ARM® a 20 pin JTAG connettore
AT-START-F407 riserva anche JTAG o connettori SWD per uso generale come strumenti di programmazione/debug. Se l'utente desidera utilizzare questa interfaccia per programmare ed eseguire il debug dell'AT32F407VGT7, separare l'AT-Link-EZ da questa scheda o impostare R41, R44 e R46 su OFF e collegare CN3 (non montato prima della spedizione) alla programmazione e al debug attrezzo. Si consiglia di utilizzare gli strumenti di sviluppo della serie AT-Link per sperimentare il miglior ambiente di debug nonostante gli MCU Artery siano compatibili con la maggior parte degli strumenti di sviluppo di terze parti.
3.4 Selezione della modalità di avvio
All'avvio è possibile selezionare tre diverse modalità di avvio tramite la configurazione dei pin.
Tabella 1. Impostazione del ponticello di selezione della modalità di avvio
| Maglione | Selezione della modalità di avvio | Collocamento | |
| STIVALE1 | BOOTO | ||
| JP1 collegato a GND o OFF; JP4 opzionale o OFF |
X (1) | 0 | Avvio dalla memoria Flash interna (impostazione predefinita di fabbrica) |
| JP1 collegato a VDD JP4 collegato a GND |
0 | 1 | Avvia dalla memoria di sistema |
| JP1 collegato a VDD JP4 collegato a VDD |
1 | 1 | Avvio da SRAM |
(1) Si consiglia che JP4 selezioni GND quando la funzione PB2 non viene utilizzata.
3.5 Sorgente orologio esterna
3.5.1 Sorgente orologio HSE
Il cristallo da 8 MHz sulla scheda viene utilizzato come sorgente di clock HSE
3.5.2 Sorgente orologio LSE
Sono disponibili tre modalità hardware per impostare le sorgenti di clock esterne a bassa velocità:
- Cristallo integrato (impostazione predefinita):
Il cristallo da 32.768 kHz sulla scheda viene utilizzato come sorgente di clock LSE. L'impostazione hardware deve essere: R6 e R7 ON, R5 e R8 OFF. - Oscillatore da PC14 esterno:
L'oscillatore esterno viene iniettato dal pin 3 di J2. L'impostazione hardware deve essere: R5 e R8 ON, R6 e R7 OFF. - LSE non utilizzato:
PC14 e PC15 vengono utilizzati come GPIO. Le impostazioni hardware devono essere: R5 e R8 ON, R6 e R7 OFF.
3.6 Indicatori LED
- LED di alimentazione1
Il rosso indica che la scheda è alimentata a 3.3 V - LED utente2
Rosso, collegato al pin PD13 dell'AT32F407VGT7. - LED utente3
Giallo, collegato al pin PD14 dell'AT32F407VGT7. - LED utente4
Verde, collegato al pin PD15 dell'AT32F407VGT7.
3.7 pulsanti
- Pulsante di ripristino B1
Collegato a NRST per ripristinare AT32F407VGT7 - Pulsante utente B2
Di default è collegato al PA0 dell'AT32F407VGT7 e in alternativa utilizzato come pulsante di attivazione (R19 ON, R21 OFF); Oppure collegato al PC13 e in alternativa utilizzato come TAMPTasto ER-RT (R19 OFF, R21 ON)
Dispositivo USB 3.8
La scheda AT-START-F407 supporta la comunicazione del dispositivo USB a piena velocità tramite un connettore USB micro-B (CN1). VBUS può essere utilizzato come alimentazione a 5 V della scheda AT-START-F407.
3.9 Connettersi al banco 3 della memoria flash tramite l'interfaccia SPIM
La SPI Flash EN25QH128A sulla scheda è collegata all'AT32F407VGT7 tramite l'interfaccia SPIM e utilizzata come Banco 3 di memoria Flash espansa.
Quando si utilizza il banco 3 della memoria flash tramite l'interfaccia SPIM, il ponticello monopezzo JP8, come mostrato nella Tabella 2, dovrebbe selezionare il lato SPIM sinistro. In questo caso, PB1, PA8, PB10 PB11, PB6 e PB7 non sono collegati al connettore di estensione I/O LQFP100 esterno. Questi 6 pin sono contrassegnati aggiungendo [*] dopo il nome del pin del connettore di estensione sulla serigrafia PCB.
Tabella 2. Impostazione dei ponticelli GPIO e SPIM
| Maglione | Impostazioni |
| JP8 collegato a I/O | Utilizza la funzione I/O ed Ethernet MAC (impostazione predefinita prima della spedizione) |
| JP8 connesso a SPIM | Utilizza la funzione SPIM |
3.10 Ethernet
AT-START-F407 incorpora un connettore Ethernet PHY DM9162NP (U8) e RJ45 (J10, trasformatore di isolamento interno), che supporta la comunicazione Ethernet a doppia velocità 10/100 Mbps.
Quando si utilizza Ethernet MAC, il ponticello monopezzo JP8, come mostrato nella Tabella 2, dovrebbe selezionare l'I/O corretto. In questo caso, PA8, PB10 e PB11 sono collegati ai connettori di estensione I/O LQFP100 esterni.
Per impostazione predefinita, Ethernet PHY è collegato all'AT32F407VGT7 in modalità RMII. In questo caso, il clock di 25 MHz richiesto da PHY è fornito dal pin CLKOUT (PA8) dell'AT32F407VGT7 al pin XT1 di PHY, mentre il clock di 50 MHz richiesto da RMII_REF_CLK (PA1) dell'AT32F407VGT7 è fornito dal pin 50MCLK di FIS. Il pin 50MCLK deve essere sollevato all'accensione.
Ethernet PHY e AT32F407VGT7 possono essere collegati in modalità MII. L'utente deve seguire le note nell'angolo in basso a sinistra della Figura 8. In questo momento, TXCLK e RXCLK di PHY sono collegati rispettivamente a MII_TX_CLK (PC3) e MII_RX_CLK (PA1) di AT32F407VGT7.
Si noti che AT32F407VGT7 è collegato al PHY con il pin di rimappatura 1 configurazione.
Per semplificare la progettazione del PCB, il PHY non dispone di una memoria flash esterna per allocare l'indirizzo PHY [3:0] all'accensione e l'indirizzo PHY [3:0] è impostato su 0x0 per impostazione predefinita. Dopo l'accensione, il software può riassegnare l'indirizzo PHY tramite il connettore SMI di PHY.
Per informazioni complete su Ethernet MAC e DM9162NP dell'AT32F407VGT7, fare riferimento al rispettivo manuale tecnico e scheda tecnica.
Se l'utente non utilizza DM9162NP sulla scheda ma seleziona i connettori di estensione I/O LQFP100 J1 e J2 per connettersi ad altre schede applicative Ethernet, fare riferimento alla Tabella 3 per disconnettere AT32F407VGT7 da DM9162NP.
3.11 Resistenze da 0 Ω
Tabella 3. Impostazione del resistore da 0 Ω
| Resistori | Stato(1) | Descrizione |
| R13 (Misurazione del consumo energetico del microcontrollore) | ON | Quando JP3 è spento, 3.3 V sono collegati al microcontrollore per fornire alimentazione |
| SPENTO | Quando JP3 è SPENTO, 3.3 V consente di collegare un amperometro per misurare il consumo energetico del microcontrollore (in assenza di amperometro, il microcontrollore non può essere alimentato) | |
| R4 (alimentazione VBAT) | ON | VBAT deve essere collegato a VDD |
| SPENTO | VBAT può essere alimentato dal pin_6 VBAT di J2 | |
| R5, R6, R7, R8 (LSE) | SPENTO, ACCESO, ACCESO, SPENTO | La sorgente di clock LSE utilizza il cristallo Y1 sulla scheda |
| ACCESO, SPENTO, SPENTO, ACCESO | La sorgente di clock LSE proviene da PC14 esterno o PC14 e PC15 vengono utilizzati come GPIO | |
| R17 (VREF+) | ON | VREF+ è connesso a VDD |
| SPENTO | VREF+ è collegato a J2 pin_21 o Arduino™ connettore J3 AREF | |
| R19, R21 (pulsante utente B2) | ACCESO SPENTO | Il pulsante utente B2 è collegato a PA0 |
| SPENTO ACCESO | Il pulsante utente B2 è collegato al PC13 | |
| R29, R30 (PA11, PA12) | SPENTO, SPENTO | Quando PA11 e PA12 vengono utilizzati come USB, non sono collegati al pin-20 e al pin_21 di J1 |
| ACCESO, ACCESO | Quando PA11 e PA12 non vengono utilizzati come USB, sono collegati ai pin_20 e pin_21 di J1 | |
| R62 ~ R64, R71 ~ R86 (USB PHY DM9162) | Vedi le note nell'angolo in basso a sinistra di Figura 8 |
Il MAC Ethernet di AT32F407VGT è collegato a DM9162 tramite la modalità RMII (R66 e R70 sono 4.7 kΩ) |
| Vedi le note nell'angolo in basso a sinistra di Figura 8 | Il MAC Ethernet di AT32F407VGT è collegato a DM9162 tramite la modalità MII | |
| Tutto spento tranne R66 e R70 | Il MAC Ethernet di AT32F407VGT7 è disconnesso da DM9162 (in questo caso, la scheda AT-START-F403A è una scelta migliore) | |
| R31, R32, R33, R34 (Arduino™ A4, A5) | SPENTO, ACCESO, SPENTO, ACCESO | ArduinoTM A4 e A5 sono collegati a ADC_IN11 e ADC_IN10 |
| ACCESO, SPENTO, ACCESO, SPENTO | ArduinoTM A4 e A5 sono collegati a I2C1_SDA e I2C1_SCL | |
| R35, R36 (ArduinoTM D10) | SPENTO ACCESO | ArduinoTM D10 è collegato a SPI1_SS |
| ACCESO SPENTO | ArduinoTM D10 è collegato a PWM (TMR4_CH1) | |
| R9 (USART1_RX) | ON | USART1_RX di AT32F407VGT7 è connesso a VCP TX di AT-Link-EZ |
| SPENTO | USART1_RX di AT32F407VGT7 è disconnesso da VCP TX di AT-Link-EZ | |
| R10 (USART1_TX) | ON | USART1_TX di AT32F407VGT7 è connesso a VCP RX di AT-Link-EZ |
| SPENTO | USART1_TX di AT32F407VGT7 è disconnesso dal VCP RX di AT-Link-EZ |
3.12 Connettori di estensione
3.12.1 Connettore di estensione Arduino™ Uno R3
La spina femmina J3~J6 e il maschio J7 supportano il connettore standard Arduino™ Uno R3. La maggior parte delle schede figlie progettate attorno ad Arduino™ Uno R3 sono adatte per AT-START-F407.
Nota 1: Le porte I/O di AT32F407VGT7 sono 3.3 V compatibili con ArduinoTM Uno R3, ma 5 V incompatibili.
Nota 2: Impostare R17 su OFF se è necessario fornire alimentazione tramite J3 pin_8 AREF di AT-START-F407 al VREF+ di AT32F407VGT7 tramite la scheda figlia Arduino™ Uno R3.
Tabella 4. Definizione dei pin del connettore di estensione Arduino™ Uno R3
| Connettore | Spillo numero | Arduino nome pin | AT32F407 Nome pin | Funzioni |
| J4 (Alimentazione) | 1 | NC | – | – |
| 2 | IOREF | – | Riferimento 3.3V | |
| 3 | RESET | NRST | Ripristino esterno | |
| 4 | 3.3V | – | Ingresso/uscita 3.3V | |
| 5 | 5V | – | Ingresso/uscita 5V | |
| 6 | Terra | – | Terra | |
| 7 | Terra | – | Terra | |
| 8 | Numero di telaio | – | Ingresso/uscita 7~12V | |
| J6 (ingresso analogico) | 1 | A0 | PA0 | ADC123_IN0 |
| 2 | A1 | PA1 | ADC123_IN1 | |
| 3 | A2 | PA4 | ADC12_IN4 | |
| 4 | A3 | PB0 | ADC12_IN8 | |
| 5 | A4 | PC1 o PB9(1) | ADC123_IN11 o I2C1_SDA | |
| 6 | A5 | PC0 o PB8(1) | ADC123_IN10 o I2C1_SCL | |
| J5 (byte basso ingresso/uscita logico) | 1 | D0 | PA3 | USART2_RX |
| 2 | D1 | PA2 | USART2_TX | |
| 3 | D2 | PA10 | – | |
| 4 | D3 | PB3 | TMR2_CH2 | |
| 5 | D4 | PB5 | – | |
| 6 | D5 | PB4 | TMR3_CH1 | |
| 7 | D6 | PB10 | TMR2_CH3 | |
| 8 | D7 | PA8 (2) | – | |
| J3 (byte alto ingresso/uscita logico) | 1 | D8 | PA9 | – |
| 2 | D9 | PC7 | TMR3_CH2 | |
| 3 | D10 | PA15 o PB6(1)(2) | SPI1_NSS o TMR4_CH1 | |
| 4 | D11 | PA7 | TMR3_CH2 o SPI1_MOSI | |
| 5 | D12 | PA6 | SPI1_MISO | |
| 6 | D13 | PA5 | SPI1_SCK | |
| 7 | Terra | – | Terra | |
| 8 | RIF. | – | Ingresso/uscita VREF+ | |
| 9 | SDA | PB9 | I2C1_SDA | |
| 10 | SCL | PB8 | I2C1_SCL |
| Connettore | Spillo numero | Arduino nome pin | AT32F407 Nome pin | Funzioni |
| J7 (Altri) | 1 | MISO | PB14 | SPI2_MISO |
| 2 | 5V | – | Ingresso/uscita 5V | |
| 3 | SCK | PB13 | SPI2_SCK | |
| 4 | MOSI | PB15 | SPI2_MOSI | |
| 5 | RESET | NRST | Ripristino esterno | |
| 6 | Terra | – | Terra | |
| 7 | NSS | PB12 | SPI2_NSS | |
| 8 | PB11 | PB11 | – |
- L'impostazione del resistore da 0 Ω è mostrata nella Tabella 3.
- SPIM deve essere disabilitato e il ponticello monopezzo JP8 deve selezionare I/O, altrimenti PA8 e PB6 non possono essere utilizzati.
3.12.2 Connettore di estensione I/O LQFP100
I connettori di estensione J1 e J2 possono collegare l'AT-START-F407 alla scheda prototipo/packaging esterna. Le porte I/O di AT32F407VGT7 sono disponibili su questi connettori di estensione. J1 e J2 possono anche essere misurati con la sonda dell'oscilloscopio, dell'analizzatore logico o del voltmetro.
Nota 1: Impostare R17 su OFF se è necessario fornire alimentazione tramite J2 pin_21 VREF+ di AT-START-F407 tramite un alimentatore esterno,
Schema
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Cronologia delle revisioni
Tabella 5. Cronologia delle revisioni del documento
| Data | Revisione | Cambiamenti |
| 2020.2.14 | 1.0 | Versione iniziale |
| 2020.5.12 | 1.1 | 1. LED3 modificato in giallo 2. Collegato TXEN di DM916 a PB11_E, non direttamente collegato a AT32F407 3. Modificato il resistore a filo avvolto da 51 Ω tra AT32F407 e DM9162 su ponte da 0 Ω in modo che AT32F40 possa essere completamente scollegato dal DM9162. |
| 2020.9.23 | 1.11 | 1. Modificato il codice di revisione di questo documento in 3 cifre, con le prime due per la versione hardware AT-START e l'ultima per la versione del documento. 2. Aggiunta la sezione 3.9. |
| 2020.11.20 | 1.20 | 1. Aggiornata la versione di AT-Link-EZ a 1.2 e regolata due file di segnali CN7 e modificata la serigrafia. 2. Modificato il serigrafo CN2 in conformità con gli strumenti di sviluppo dell'arteria. 3. Aggiunto anello del pin di prova GND per facilitare la misurazione. 4. Layout di potenza ottimizzato e aggiunto il resistore pull-down del pin DM9162 XT1 per eliminare il disturbo dall'orologio TXCLK. 5. Rimosso il resistore da 0 Ω tra i pin non utilizzati e i microcontrollori quando DM9051 viene utilizzato in modalità RMII. |
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2020.11.20
Rev 1.20
Documenti / Risorse
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ARTERYTEK AT32F407VGT7 Microcontrollore a 32 bit ad alte prestazioni [pdf] Guida utente AT32F407VGT7, AT32F407VGT7 Microcontrollore a 32 bit ad alte prestazioni, Microcontrollore a 32 bit ad alte prestazioni, Microcontrollore a 32 bit ad alte prestazioni, Microcontrollore a 32 bit, Microcontrollore |