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ATSAMD21G15A-AUT

器件型号:ATSAMD21G15A-AUT
器件类别:半导体    嵌入式处理器和控制器   
文件大小:6288.39KB,共10页
厂商名称:Atmel (Microchip)
标准:  
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器件描述

IC mcu 32bit 32kb flash 48tqfp

参数
Datasheets:
ATSAMD21E/G/J Summary:
SAM D21E/G/J:
Standard Package : 1
Category: Integrated Circuits (ICs)
Family: Embedded - Microcontrollers
Series: SAM D21G
Packaging : Cut Tape (CT)
Core Processor: ARM® Cortex®-M0+
Core Size: 32-Bit
Speed: 48MHz
Connectivity: I²C, LIN, SPI, UART/USART
Peripherals: Brown-out Detect/Reset, DMA, I²S, POR, PWM, WDT
Number of I/O: 38
Program Memory Size: 32KB (32K x 8)
Program Memory Type: FLASH
EEPROM Size: -
RAM Size: 4K x 8
Voltage - Supply (Vcc/Vdd): 1.62 V ~ 3.6 V
Data Converters: A/D 14x12b, D/A 1x10b
Oscillator Type: Internal
Operating Temperature: -40°C ~ 85°C
Package / Case: 48-TQFP
Supplier Device Package: 48-TQFP (7x7)
Other Names: ATSAMD21G15A-AUTCT

ATSAMD21G15A-AUT器件文档内容

           Atmel SAM D21E / SAM D21G / SAM D21J

                                        SMART ARM-Based Microcontroller

                                                                DATASHEET SUMMARY

       Description

       The Atmel | SMARTTM SAM D21 is a series of low-power microcontrollers using the 32-bit
       ARM Cortex-M0+ processor, and ranging from 32- to 64-pins with up to 256KB Flash and
       32KB of SRAM. The SAM D21 devices operate at a maximum frequency of 48MHz and reach
       2.14 Coremark/MHz. They are designed for simple and intuitive migration with identical
       peripheral modules, hex compatible code, identical linear address map and pin compatible
       migration paths between all devices in the product series. All devices include intelligent and
       flexible peripherals, Atmel Event System for inter-peripheral signaling, and support for capacitive
       touch button, slider and wheel user interfaces.

       The Atmel SAM D21 devices provide the following features: In-system programmable Flash,
       twelve-channel direct memory access (DMA) controller, 12 channel Event System,
       programmable interrupt controller, up to 52 programmable I/O pins, 32-bit real-time clock and
       calendar, up to five 16-bit Timer/Counters (TC) and three 24-bit Timer/Counters for Control
       (TCC), where each TC can be configured to perform frequency and waveform generation,
       accurate program execution timing or input capture with time and frequency measurement of
       digital signals. The TCs can operate in 8- or 16-bit mode, selected TCs can be cascaded to form
       a 32-bit TC, and three timer/counters have extended functions optimized for motor, lighting and
       other control applications. The series provide one full-speed USB 2.0 embedded host and device
       interface; up to six Serial Communication Modules (SERCOM) that each can be configured to act
       as an USART, UART, SPI, I2C up to 3.4MHz, SMBus, PMBus, and LIN slave; two-channel I2S
       interface; up to twenty-channel 350ksps 12-bit ADC with programmable gain and optional
       oversampling and decimation supporting up to 16-bit resolution, one 10-bit 350ksps DAC, two
       analog comparators with window mode, Peripheral Touch Controller supporting up to 256
       buttons, sliders, wheels and proximity sensing; programmable Watchdog Timer, brown-out
       detector and power-on reset and two-pin Serial Wire Debug (SWD) program and debug interface.

       All devices have accurate and low-power external and internal oscillators. All oscillators can be
       used as a source for the system clock. Different clock domains can be independently configured
       to run at different frequencies, enabling power saving by running each peripheral at its optimal
       clock frequency, and thus maintaining a high CPU frequency while reducing power consumption.

       The SAM D21 devices have two software-selectable sleep modes, idle and standby. In idle mode
       the CPU is stopped while all other functions can be kept running. In standby all clocks and
       functions are stopped expect those selected to continue running. The device supports
       SleepWalking. This feature allows the peripheral to wake up from sleep based on predefined
       conditions, and thus allows the CPU to wake up only when needed, e.g. when a threshold is
       crossed or a result is ready. The Event System supports synchronous and asynchronous events,
       allowing peripherals to receive, react to and send events even in standby mode.

       The Flash program memory can be reprogrammed in-system through the SWD interface. The
       same interface can be used for non-intrusive on-chip debug of application code. A boot loader
       running in the device can use any communication interface to download and upgrade the
       application program in the Flash memory.
       The Atmel SAM D21 devices are supported with a full suite of program and system development
       tools, including C compilers, macro assemblers, program debugger/simulators, programmers and
       evaluation kits.

                                                                                                                             Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014

SMART
Features

z Processor
        z ARM Cortex-M0+ CPU running at up to 48MHz
               z Single-cycle hardware multiplier
               z Micro Trace Buffer (MTB)

z Memories
        z 32/64/128/256KB in-system self-programmable Flash
        z 4/8/16/32KB SRAM Memory

z System
        z Power-on reset (POR) and brown-out detection (BOD)
        z Internal and external clock options with 48MHz Digital Frequency Locked Loop (DFLL48M) and 48MHz to 96MHz Fractional

             Digital Phase Locked Loop (FDPLL96M)
        z External Interrupt Controller (EIC)
        z 16 external interrupts
        z One non-maskable interrupt
        z Two-pin Serial Wire Debug (SWD) programming, test and debugging interface
z Low Power
        z Idle and standby sleep modes
        z SleepWalking peripherals
z Peripherals
        z 12-channel Direct Memory Access Controller (DMAC)
        z 12-channel Event System
        z Up to five 16-bit Timer/Counters (TC), configurable as either:

               z One 16-bit TC with compare/capture channels
               z One 8-bit TC with compare/capture channels
               z One 32-bit TC with compare/capture channels, by using two TCs
        z Three 24-bit Timer/Counters for Control (TCC), with extended functions:
               z Up to four compare channels with optional complementary output
               z Generation of synchronized pulse width modulation (PWM) pattern across port pins
               z Deterministic fault protection, fast decay and configurable dead-time between complementary output
               z Dithering that increase resolution with up to 5 bit and reduce quantization error
        z 32-bit Real Time Counter (RTC) with clock/calendar function
        z Watchdog Timer (WDT)
        z CRC-32 generator
        z One full-speed (12Mbps) Universal Serial Bus (USB) 2.0 interface
               z Embedded host and device function
               z Eight endpoints
        z Up to six Serial Communication Interfaces (SERCOM), each configurable to operate as either:
               z USART with full-duplex and single-wire half-duplex configuration
               z I2C up to 3.4MHz
               z SPI
               z LIN slave
        z One two-channel Inter-IC Sound (I2S) interface
        z One 12-bit, 350ksps Analog-to-Digital Converter (ADC) with up to 20 channels
               z Differential and single-ended input
               z 1/2x to 16x programmable gain stage
               z Automatic offset and gain error compensation
               z Oversampling and decimation in hardware to support 13-, 14-, 15- or 16-bit resolution
        z 10-bit, 350ksps Digital-to-Analog Converter (DAC)
        z Two Analog Comparators (AC) with window compare function
        z Peripheral Touch Controller (PTC)
               z 256-Channel capacitive touch and proximity sensing
z I/O
        z Up to 52 programmable I/O pins
z Drop in compatible with SAM D20
z Packages
        z 64-pin TQFP, QFN
        z 48-pin TQFP, QFN
        z 32-pin TQFP, QFN
z Operating Voltage
        z 1.62V 3.63V

Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY]                                                                                       2

Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
1. Configuration Summary

                                     SAM D21J              SAM D21G            SAM D21E
                                                                  48                 32
Pins                                 64                           38                 26

General Purpose I/O-pins (GPIOs)     52                 256/128/64/32KB    256/128/64/32KB
                                                           32/16/8/4KB        32/16/8/4KB
Flash                                256/128/64/32KB              3                  3
                                                                  2                  2
SRAM                                 32/16/8/4KB
                                                                  3                  3
Timer Counter (TC) instances         5                          8/4/2              6/4/2

Waveform output channels per TC      2                            12                 12
instance                                                          1                  1
                                                                  6                  4
Timer Counter for Control (TCC)      3                            1                  1
instances                                                         14                 10
                                                                  2                  2
Waveform output channels per TCC     8/4/2                        1                  1
                                                                 Yes                Yes
DMA channels                         12                           1                  1
                                                        1 32-bit value or  1 32-bit value or
USB interface                        1                   2 16-bit values    2 16-bit values
                                                                  16                 16
Serial Communication Interface       6                         12x10               10x6
(SERCOM) instances                                            48MHz
                                                                                   QFN
Inter-IC Sound (I2S) interface       1                          QFN               TQFP
                                                               TQFP
Analog-to-Digital Converter (ADC)    20
channels

Analog Comparators (AC)              2

Digital-to-Analog Converter (DAC)    1
channels

Real-Time Counter (RTC)              Yes

RTC alarms                           1

RTC compare values                   1 32-bit value or
                                      2 16-bit values

External Interrupt lines             16

Peripheral Touch Controller (PTC) X  16x16
and Y lines

Maximum CPU frequency

Packages                             QFN
                                     TQFP

Oscillators                                            32.768kHz crystal oscillator (XOSC32K)
                                                         0.4-32MHz crystal oscillator (XOSC)

                                                       32.768kHz internal oscillator (OSC32K)
                                             32kHz ultra-low-power internal oscillator (OSCULP32K)

                                                 8MHz high-accuracy internal oscillator (OSC8M)
                                                48MHz Digital Frequency Locked Loop (DFLL48M)
                                          96MHz Fractional Digital Phased Locked Loop (FDPLL96M)

                                                        Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY]   3

                                                        Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
Event System channels  SAM D21J  SAM D21G  SAM D21E
SW Debug Interface          12         12       12
Watchdog Timer (WDT)       Yes        Yes       Yes
                           Yes        Yes       Yes

                                 Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY]        4

                                           Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
2. Ordering Information                                          Package Carrier

                                   SAMD 21 E 15 A - M U T      No character = Tray (Default)
                                                                             T = Tape and Reel
    Product Family
                                                                  Package Grade
     SAMD = General Purpose Microcontroller
                                                             U = 40 - 85OC Matte Sn Plating
    Product Series
                                                                    Package Type
    21 = Cortex M0 + CPU, Basic Feature Set
          + DMA + USB                                                               A = TQFP
                                                                                    M = QFN
    Pin Count

     E = 32 Pins
     G = 48 Pins
     J = 64 Pins

    Flash Memory Density

     18 = 256KB
     17 = 128KB
     16 = 64KB
     15 = 32KB

    Device Variant

     A = Default Variant

2.1 SAM D21E                    FLASH (bytes)  SRAM (bytes)  Package  Carrier Type
                                                             TQFP32        Tray
              Ordering Code     32K            4K            TQFP32
              ATSAMD21E15A-AU                                 QFN32   Tape & Reel
              ATSAMD21E15A-AUT  64K            8K             QFN32        Tray
              ATSAMD21E15A-MU                                TQFP32
              ATSAMD21E15A-MUT  128K           16K           TQFP32   Tape & Reel
              ATSAMD21E16A-AU                                 QFN32        Tray
              ATSAMD21E16A-AUT                                QFN32
              ATSAMD21E16A-MU                                TQFP32   Tape & Reel
              ATSAMD21E16A-MUT                               TQFP32        Tray
              ATSAMD21E17A-AU                                 QFN32
              ATSAMD21E17A-AUT                                QFN32   Tape & Reel
              ATSAMD21E17A-MU                                              Tray
              ATSAMD21E17A-MUT
                                                                      Tape & Reel
                                                                           Tray

                                                                      Tape & Reel

                                               Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY]            5

                                                             Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
              Ordering Code     FLASH (bytes)  SRAM (bytes)  Package  Carrier Type
              ATSAMD21E18A-AU                                TQFP32        Tray
              ATSAMD21E18A-AUT  256K           32K           TQFP32
              ATSAMD21E18A-MU                                 QFN32   Tape & Reel
              ATSAMD21E18A-MUT                                QFN32        Tray

2.2 SAM D21G                                                          Tape & Reel

              Ordering Code     FLASH (bytes)  SRAM (bytes)  Package  Carrier Type
              ATSAMD21G15A-AU                                TQFP48        Tray
              ATSAMD21G15A-AUT  32K            4K            TQFP48
              ATSAMD21G15A-MU                                 QFN48   Tape & Reel
              ATSAMD21G15A-MUT  64K            8K             QFN48        Tray
              ATSAMD21G16A-AU                                TQFP48
              ATSAMD21G16A-AUT  128K           16K           TQFP48   Tape & Reel
              ATSAMD21G16A-MU                                 QFN48        Tray
              ATSAMD21G16A-MUT  256K           32K            QFN48
              ATSAMD21G17A-AU                                TQFP48   Tape & Reel
              ATSAMD21G17A-AUT                               TQFP48        Tray
              ATSAMD21G17A-MU                                 QFN48
              ATSAMD21G17A-MUT                                QFN48   Tape & Reel
              ATSAMD21G18A-AU                                TQFP48        Tray
              ATSAMD21G18A-AUT                               TQFP48
              ATSAMD21G18A-MU                                 QFN48   Tape & Reel
              ATSAMD21G18A-MUT                                QFN48        Tray

2.3 SAM D21J                                                          Tape & Reel
                                                                           Tray
              Ordering Code
              ATSAMD21J15A-AU                                         Tape & Reel
              ATSAMD21J15A-AUT                                             Tray
              ATSAMD21J15A-MU
              ATSAMD21J15A-MUT                                        Tape & Reel

                                FLASH (bytes)  SRAM (bytes)  Package  Carrier Type
                                                             TQFP64        Tray
                                32K            4K            TQFP64
                                                              QFN64   Tape & Reel
                                                              QFN64        Tray

                                                                      Tape & Reel

                                               Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY]            6

                                                             Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
Ordering Code     FLASH (bytes)  SRAM (bytes)  Package  Carrier Type
ATSAMD21J16A-AU                                TQFP64        Tray
ATSAMD21J16A-AUT  64K            8K            TQFP64
ATSAMD21J16A-MU                                 QFN64   Tape & Reel
ATSAMD21J16A-MUT  128K           16K            QFN64        Tray
ATSAMD21J17A-AU                                TQFP64
ATSAMD21J17A-AUT  256K           32K           TQFP64   Tape & Reel
ATSAMD21J17A-MU                                 QFN64        Tray
ATSAMD21J17A-MUT                                QFN64
ATSAMD21J18A-AU                                TQFP64   Tape & Reel
ATSAMD21J18A-AUT                               TQFP64        Tray
ATSAMD21J18A-MU                                 QFN64
ATSAMD21J18A-MUT                                QFN64   Tape & Reel
                                                             Tray

                                                        Tape & Reel
                                                             Tray

                                                        Tape & Reel

                                 Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY]            7

                                               Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
3.  Block Diagram

                   IOBUS                                                       256/128/64/32KB            32/16/8/4KB
                                                                                       NVM                      RAM
          SWCLK          SERIAL                CORTEX-M0+     MEMORY
          SWDIO           WIRE                 PROCESSOR         TRACE BUFFER         NVM                     SRAM
                                               Fmax 48 MHz                      CONTROLLER               CONTROLLER

                                                                                    Cache

                          DEVICE      M             M                             S             SS
                         SERVICE                                                                      M

                            UNIT

                                                            HIGH SPEED                                                             DMA
                                                            BUS MATRIX

                        PERIPHERAL    S             S                          S                                                     USB FS        DP
                  ACCESS CONTROLLER                                                                                                  DEVICE        DM
                                                                                                                                   MINI-HOST   SOF 1KHZ

                                     AHB-APB        AHB-APB                    AHB-APB
                                     BRIDGE B       BRIDGE A                   BRIDGE C

                                       PERIPHERAL                                                       PERIPHERAL
                                 ACCESS CONTROLLER                                               ACCESS CONTROLLER

                   SYSTEM CONTROLLER                                                                   DMA                         PAD0
                                                                                                                                   PAD1
    PORT                                 VREF                                                         66xxSSEERRCCOOMM             PAD2
                                     OSCULP32K                                                                                     PAD3
           XIN32    BOD33                                                                              DMA                                               PORT
          XOUT32  XOSC32K              OSC32K                                                                                      WO0
                                        OSC8M                                                    5 x 8TIxMTEimRe/rCCOoUunNtTeEr R  WO1
             XIN    XOSC               DFLL48M
           XOUT                       FDPLL96M                                                         DMA                         WO0
                                                                                                                                   WO1
                  POWER MANAGER                               EVENT SYSTEM                      3x TIMER / COUNTER
                                                                                                     FOR CONTROL                         (2)
          RESETN      RESET              CLOCK                                                                                     WOn
                  CONTROLLER         CONTROLLER                                                        DMA
                                                                                                                                   AIN[19..0]
                                          SLEEP                                                       20-CHANNEL                   VREFA
                                     CONTROLLER                                                  12-bit ADC 350KSPS                VREFB

          GCLK_IO[7..0]        GENERIC CLOCK                                                           2 ANALOG                    CMP[1..0]
                                 CONTROLLER                                                        COMPARATORS                     AIN[3..0]
          EXTINT[15..0]
                NMI                REAL TIME                                                           DMA                         VOUT
                                    COUNTER                                                                                        VREFA
                                                                                                       10-bit DAC
                                   WATCHDOG                                                                                        X[15..0]
                                        TIMER                                                        PERIPHERAL                    Y[15..0]
                                                                                                         TOUCH
                           EXTERNAL INTERRUPT                                                                                      MCK[1..0]
                                  CONTROLLER                                                        CONTROLLER                     SCK[1..0]
                                                                                                                                   SD[1..0]
                                                                                                       DMA                         FS[1..0]

                                                                                                        INTER-IC
                                                                                                         SOUND
                                                                                                    CONTROLLER

    1. Some products have different number of SERCOM instances, Timer/Counter instances, PTC signals and ADC
        signals.

    2. The three TCC instances have different configurations, including the number of Waveform Output (WO) lines.

                                                              Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY]                                                        8

                                                                                                         Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
4. Pinout

4.1 SAM D21J

                  PB03  PB02  PB01  PB00  PB31   PB30  PA31  PA30  VDDIN  VDDCORE  GND   PA28  RESETN  PA27  PB23  PB22

                  64    63    62    61    60     59    58    57    56     55       54    53    52      51    50    49

PA00          1                                                                                                          48  VDDIO

PA01          2                                                                                                          47  GND

PA02          3                                                                                                          46  PA25

PA03          4                                                                                                          45  PA24

PB04          5                                                                                                          44  PA23

PB05          6                                                                                                          43  PA22

GNDANA        7                                                                                                          42  PA21

VDDANA        8                                                                                                          41  PA20

PB06          9                                                                                                          40  PB17

PB07          10                                                                                                         39  PB16

PB08          11                                                                                                         38  PA19

PB09          12                                                                                                         37  PA18

PA04          13                                                                                                         36  PA17

PA05          14                                                                                                         35  PA16

PA06          15                                                                                                         34  VDDIO

PA07          16                                                                                                         33  GND

                  17    18    19    20    21     22    23    24    25     26       27    28    29      30    31    32

                  PA08  PA09  PA10  PA11  VDDIO  GND   PB10  PB11  PB12   PB13     PB14  PB15  PA12    PA13  PA14  PA15

              DIGITAL PIN
               ANALOG PIN
              OSCILLATOR
              GROUND
              INPUT SUPPLY
              REGULATED OUTPUT SUPPLY
              RESET PIN

                                                             Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY]                                                    9

                                                                                                                   Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
4.2 SAM D21G

                  PB03  PB02  PA31  PA30  VDDIN  VDDCORE  GND   PA28  RESETN  PA27  PB23  PB22

                  48    47    46    45    44     43       42    41    40      39    38    37

PA00          1                                                                                 36  VDDIO

PA01          2                                                                                 35  GND

PA02          3                                                                                 34  PA25

PA03          4                                                                                 33  PA24

GNDANA        5                                                                                 32  PA23

VDDANA        6                                                                                 31  PA22

PB08          7                                                                                 30  PA21

PB09          8                                                                                 29  PA20

PA04          9                                                                                 28  PA19

PA05          10                                                                                27  PA18

PA06          11                                                                                26  PA17

PA07          12                                                                                25  PA16

                  13    14    15    16    17     18       19    20    21      22    23    24

                  PA08  PA09  PA10  PA11  VDDIO  GND      PB10  PB11  PA12    PA13  PA14  PA15

              DIGITAL PIN
              ANALOG PIN
              OSCILLATOR
              GROUND
              INPUT SUPPLY
              REGULATED OUTPUT SUPPLY
              RESET PIN

                                                 Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY] 10

                                                                                                        Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
4.3 SAM D21E

                 PA31    PA30  VDDIN  VDDCORE  GND   PA28  RESETN  PA27

                 32      31    30     29       28    27    26      25

PA00          1                                                          24  PA25

PA01          2                                                          23  PA24

PA02          3                                                          22  PA23

PA03          4                                                          21  PA22

PA04          5                                                          20  PA19

PA05          6                                                          19  PA18

PA06          7                                                          18  PA17

PA07          8                                                          17  PA16

                 9       10    11     12       13    14    15      16

                 VDDANA  GND   PA08   PA09     PA10  PA11  PA14    PA15

              DIGITAL PIN
              ANALOG PIN
              OSCILLATOR
              GROUND
              INPUT SUPPLY
              REGULATED OUTPUT SUPPLY
              RESET PIN

                                                     Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY] 11

                                                                                                            Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
5. Product Mapping

Figure 5-1. Atmel | SMART SAM D21 Product Mapping

      Global Memory Space                     Code

0x00000000                  0x00000000

                      Code                   Internal Flash

                            0x00400000             Reserved       AHB-APB Bridge C
                            0x1FFFFFFF
0x20000000

            SRAM            0x20000000                SRAM        0x42000000      PAC2
                            0x20007FFF                            0x42000400     EVSYS
                                                   Internal SRAM  0x42000800   SERCOM0
                                                                  0x42000C00   SERCOM1
0x20008000                                                        0x42001000   SERCOM2
                                                                  0x42001400   SERCOM3
            Undefined                              AHB-APB        0x42001800   SERCOM4
                                                                  0x42001C00   SERCOM5
                            0x40000000             AHB-APB        0x42002000      TCC0
                                                     Bridge A     0x42002400      TCC1
0x40000000                                                        0x42002800      TCC2
                                                                  0x42002C00
            Peripherals     0x41000000                            0x42003000       TC3
                                                                  0x42003400       TC4
0x43000000                                         AHB-APB        0x42003800       TC5
                                                    Bridge B      0x42003C00       TC6
                                                                  0x42004000       TC7
            Reserved        0x42000000             AHB-APB        0x42004400       ADC
                                                    Bridge C      0x42004800        AC
0x60000000                  0x42FFFFFF                            0x42004C00       DAC
                            0xE0000000              System         0x42005000      PTC
            Undefined       0xE000E000                             0x42005400       I2S
                            0xE000F000             Reserved       0x42FFFFFF    Reserved
0x60000200  Reserved        0xE00FF000                 SCS
0xE0000000   System         0xE0100000
                            0xFFFFFFFF             Reserved
0xFFFFFFFF                                         ROMTable
                                                   Reserved

AHB-APB Bridge A                    AHB-APB Bridge B

0x40000000     PAC0         0x41000000
0x40000400      PM
0x40000800                                        PAC1
0x40000C00  SYSCTRL
0x40001000    GCLK          0x41002000
0x40001400     WDT
0x40001800     RTC                                 DSU
0x40001C00      EIC
0x40FFFFFF                  0x41004000
            Reserved
                                                   NVMCTRL

                            0x41004400

                                                   PORT

                            0x41004800

                                                   DMAC

                            0x41005000

                                                   USB

                            0x41006000

                                                   MTB

                            0x41007000             Reserved
                            0x41FFFFFF

This figure represents the full configuration of the Atmel SAM D21 with maximum flash and SRAM capabilities and a full
set of peripherals. Refer to the "Configuration Summary" on page 3 for details.

                                                   Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY] 12

                                                                                                          Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
6. Processor And Architecture

6.1 Cortex M0+ Processor

           The Atmel | SMART SAM D21 implements the ARM CortexTM-M0+ processor, which is based on the ARMv6
           Architecture and Thumb-2 ISA. The Cortex M0+ is 100% instruction set compatible with its predecessor, the Cortex-M0
           processor, and upward compatible to Cortex-M3 and M4 processors.
           For more information refer to www.arm.com.

6.1.1 Cortex M0+ Configuration

Features                          Configuration option          Atmel | SMART SAM D21
Interrupts                        External interrupts 0-32      configuration
Data endianness                   Little-endian or big-endian   32
SysTick timer                     Present or absent             Little-endian
Number of watchpoint comparators  0, 1, 2                       Present
Number of breakpoint comparators  0, 1, 2, 3, 4                 2
Halting debug support             Present or absent             4
Multiplier                        Fast or small                 Present
Single-cycle I/O port             Present or absent             Fast (single cycle)
Wake-up interrupt controller      Supported or not supported    Present
Vector Table Offset Register      Present or absent             Not supported
Unprivileged/Privileged support   Present or absent             Present
Memory Protection Unit            Not present or 8-region       Absent(1)
Reset all registers               Present or absent             Not present
Instruction fetch width           16-bit only or mostly 32-bit  Absent
                                                                32-bit

Note: 1. All software run in privileged mode only

The ARM Cortex-M0+ core has two bus interfaces:
           z Single 32-bit AMBA-3 AHB-LiteTM system interface that provides connections to peripherals and all system
                 memory, including flash and RAM
           z Single 32-bit I/O port bus interfacing to the PORT with one-cycle loads and stores

                                  Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY] 13

                                                                                         Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
7. Packaging Information

7.1 Thermal Considerations

7.1.1 Thermal Resistance Data
           Table 7-1 summarizes the thermal resistance data depending on the package.

Table 7-1. Thermal Resistance Data

Package Type                    JA         JC
32-pin TQFP                 68 C/W   25.8 C/W
48-pin TQFP                78.8 C/W  12.3 C/W
64-pin TQFP                66.7 C/W  11.9 C/W
  32-pin QFN                37.2 C/W  3.1 C/W
  48-pin QFN                 33 C/W   11.4 C/W
  64-pin QFN                33.5 C/W  11.2 C/W

7.1.2 Junction Temperature
           The average chip-junction temperature, TJ, in C can be obtained from the following:

where:

  z JA = package thermal resistance, Junction-to-ambient (C/W), provided in Table 7-1.
  z JC = package thermal resistance, Junction-to-case thermal resistance (C/W), provided in Table 7-1.
  z HEATSINK = cooling device thermal resistance (C/W), provided in the device datasheet.
  z PD = device power consumption (W).
  z TA = ambient temperature (C).

From the first equation, the user can derive the estimated lifetime of the chip and decide if a cooling device is necessary
or not. If a cooling device is to be fitted on the chip, the second equation should be used to compute the resulting average
chip-junction temperature TJ in C.

                                       Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY] 14

                                                                                              Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
7.2 Package Drawings

7.2.1 64-pin TQFP

Table 7-2. Device and Package Maximum Weight  mg
  300
                                              MSL3
Table 7-3. Package Characteristics
  Moisture Sensitivity Level                  MS-026
                                              E3
Table 7-4. Package Reference
  JEDEC Drawing Reference
  JESD97 Classification

                                              Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY] 15

                                                                                                     Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
7.2.2 64-pin QFN

Table 7-5. Device and Package Maximum Weight  mg
  200
                                              MSL3
Table 7-6. Package Characteristics
  Moisture Sensitivity Level                  MO-220
                                              E3
Table 7-7. Package Reference
  JEDEC Drawing Reference
  JESD97 Classification

                                              Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY] 16

                                                                                                     Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
7.2.3 48-pin TQFP

Table 7-8. Device and Package Maximum Weight  mg
  140
                                              MSL3
Table 7-9. Package Characteristics
  Moisture Sensitivity Level                  MS-026
                                              E3
Table 7-10. Package Reference
  JEDEC Drawing Reference
  JESD97 Classification

                                              Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY] 17

                                                                                                     Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
7.2.4 48-pin QFN

Table 7-11. Device and Package Maximum Weight  mg
  140
                                               MSL3
Table 7-12. Package Characteristics
  Moisture Sensitivity Level                   MO-220
                                               E3
Table 7-13. Package Reference
  JEDEC Drawing Reference
  JESD97 Classification

                                               Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY] 18

                                                                                                      Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
7.2.5 32-pin TQFP

Table 7-14. Device and Package Maximum Weight  mg
  100
                                               MSL3
Table 7-15. Package Characteristics
  Moisture Sensitivity Level                   MS-026
                                               E3
Table 7-16. Package Reference
  JEDEC Drawing Reference
  JESD97 Classification

                                               Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY] 19

                                                                                                      Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
7.2.6 32-pin QFN

Table 7-17. Device and Package Maximum Weight  mg
  90
                                               MSL3
Table 7-18. Package Characteristics
  Moisture Sensitivity Level                   MO-220
                                               E3
Table 7-19. Package Reference
  JEDEC Drawing Reference
  JESD97 Classification

                                               Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY] 20

                                                                                                      Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
7.3 Soldering Profile

           The following table gives the recommended soldering profile from J-STD-20.

Profile Feature                                             Green Package
Average Ramp-up Rate (217C to peak)                           3C/s max
Preheat Temperature 175C +/-25C                              150-200C
Time Maintained Above 217C                                      60-150s
Time within 5C of Actual Peak Temperature                          30s
Peak Temperature Range                                            260C
Ramp-down Rate                                                 6C/s max
Time 25C to Peak Temperature
                                                             8 minutes max

A maximum of three reflow passes is allowed per component.

___REV___264506

                                            Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY] 21

                                                                                                   Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
Table of Contents

                   Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
                   Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
                   1. Configuration Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
                   2. Ordering Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

                              2.1 SAM D21E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
                              2.2 SAM D21G . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
                              2.3 SAM D21J . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

                   3. Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
                   4. Pinout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

                              4.1 SAM D21J . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
                              4.2 SAM D21G . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
                              4.3 SAM D21E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

                   5. Product Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
                   6. Processor And Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

                              6.1 Cortex M0+ Processor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

                   7. Packaging Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

                              7.1 Thermal Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
                              7.2 Package Drawings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
                              7.3 Soldering Profile. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

                   Table of Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

                                                                         Atmel | SMART SAM D21 [DATASHEET SUMMARY] 22

                                                                                                                                                                                  Atmel-42181DSSAM-D21_Summary09/2014
                                                                                                               ARM Connected Logo

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