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Atmel |SMART SAM D20 系列是采用 32 位 ARM Cortex -M0+ 处理器的低功耗微控制器，封装从 32 到 64 引脚不等，具有高达 256KB 的 Flash 和 32KB 的 SRAM。SAM D20 设备的最大工作频率为 48MHz，并达到 2.46 CoreMark/MHz。它们设计用于简单的直观迁移，具有相同的外设模块、兼容的十六进制代码、相同的线性地址映射和所有产品系列设备之间的引脚兼容迁移路径。所有设备包括智能和灵活的外设、用于外设间信号传递的 Atmel 事件系统以及支持电容触摸按钮、滑块和轮子用户界面。

SAM D20 设备提供以下特性：在系统可编程 Flash、八通道事件系统、可编程中断控制器、最多 52 个可编程 I/O 引脚、32 位实时时钟和日历、最多八个 16 位定时器/计数器 (TC)。定时器/计数器可以配置为执行频率和波形生成、精确程序执行定时或输入捕获，对数字信号进行时间和频率测量。TC 可以在 8 位或 16 位模式下操作，选择的 TC 可以级联形成 32 位 TC。该系列提供多达六个串行通信模块 (SERCOM)，每个模块可以配置为 USART、UART、SPI、I2C（最高 400kHz）、最多二十通道 350ksps 12 位 ADC，带有可编程增益和可选过采样和抽取，支持高达 16 位分辨率，一个 10 位 350ksps DAC，两个带窗口模式的模拟比较器，外围触摸控制器支持多达 256 个按钮、滑块、轮子和接近感应；可编程看门狗定时器、掉电检测器和上电复位以及两引脚串行线调试 (SWD) 编程和调试接口。

所有设备都具有准确且低功耗的外部和内部振荡器。所有振荡器都可以用作系统时钟的源。不同的时钟域可以独立配置为以不同的频率运行，通过使每个外设在其最佳时钟频率下运行来实现节能，从而在降低功耗的同时保持高 CPU 频率。

SAM D20 设备有两种软件可选的睡眠模式：空闲模式和待机模式。在空闲模式下，CPU 停止运行，而其他所有功能可以继续运行。在待机模式下，除了选定要继续运行的功能外，所有时钟和其他功能都停止。设备支持 SleepWalking 功能。此功能允许外设根据预定义条件从睡眠中唤醒，从而使 CPU 仅在需要时才唤醒，例如当阈值被超过或结果准备好时。事件系统支持同步和异步事件，允许外设即使在待机模式下也能接收、响应和发送事件。

Flash 程序存储器可以通过 SWD 接口在系统中重新编程。同一接口可用于应用程序代码的非侵入式片上调试。运行在设备中的引导加载程序可以使用任何通信接口下载并升级 Flash 存储器中的应用程序程序。

SAM D20 设备配备了一整套程序和系统开发工具，包括 C 编译器、宏汇编器、程序调试器/模拟器、编程器和评估套件。