AlegsaOnline.com

Atmel AVR

Autor: Leandro Alegsa

21-02-2022

Arhitectura microcontrolerului AVR a fost dezvoltată de Atmel în 1996. Aceasta se bazează pe arhitectura microcontrolerului Harvard. AVR a fost una dintre primele familii de microcontrolere care a utilizat memoria flash pe cip pentru stocarea programelor, spre deosebire de memoria ROM programabilă o singură dată, EPROM sau EEPROM, utilizate de alte microcontrolere la acea vreme.

Mulți oameni cred că AVR înseamnă procesorul Risc al lui Alf (Egil Bogen) și Vegard (Wollan)".

Această arhitectură înlocuiește vechea arhitectură MCS-51. Un ciclu mașină al MCS-51 durează 12 cicluri de ceas și majoritatea instrucțiunilor sunt executate într-un singur ciclu mașină.

Microcontrolerele AVR (MCU) pot executa majoritatea instrucțiunilor și într-un singur ciclu de mașină, dar un ciclu de mașină durează doar un ciclu de ceas. Performanța pe ciclu de ceas este de 12 ori mai mare cu AVR.

Nucleul are 32 de registre de uz general conectate direct la ALU. Aceasta permite accesarea a două registre independente și executarea instrucțiunilor cu acestea într-un singur ciclu de mașină.

Familii de bază

tinyAVR

0,5-8 kB memorie de program
până la 0,5 kB SRAM
până la 0,5 kB EEPROM
până la 20 MHz
pachet de 6-32 pini

megaAVR

4-256 kB memorie de program
0,5-16kB SRAM
0,5-4 kB EEPROM
până la 20 MHz
20-100 pachet de pini

XMEGA

16-384kB memorie de program
2-32 kB SRAM
Interfață de magistrală externă pentru până la 16M bytes SRAM de SDRAM
1-4 kB EEPROM
până la 32 MHz
44-100 pachet de pini

Caracteristici

Fiecare AVR are câteva porturi de intrare/ieșire. Portul are până la 8 pini fizici pe pachetul său. Fiecare pin poate fi configurat ca intrare sau ieșire. Dacă un pin este utilizat ca intrare, acesta poate activa rezistențele de tragere încorporate prin intermediul registrului PORTx. Dacă un pin este configurat ca ieșire, acesta poate suporta o sarcină de până la 40mA pentru fiecare pin și maxim 100mA pentru toți pinii de pe port.

Convertor A/D

10 biți (tinyAVR, megaAVR) cu multiplexare până la 8 canale
12 biți (XMEGA) cu multiplexare până la 16 canale

Temporizatoare/contoare (8 sau 16 biți)

Utilizatorii îl pot configura ca PWM, contor sau temporizator.
În modul PWM simplu, registrul de numărare rulează fără oprire și este comparat cu un alt registru. Dacă registrul de numărare este mai mare decât al doilea registru, pinul Ocx este setat la "1". În alt moment, pinul Ocx este setat la "0".
Contorul are o sursă externă, cum ar fi un senzor foto, și poate număra numărul de persoane care trec de senzorul foto.
Cronometrul oferă impulsuri în timp exact. Este utilizat pentru aplicații de programare a ceasului.

TWI - Interfață cu două fire Utilizează același protocol ca și² IC și poate fi utilizată ca interfață ²IC.

UART/USART UART UART poate fi utilizat pentru comunicarea RS232/RS485.

SPI - Interfață periferică serială (Serial Peripheral Interface)

magistrală serială foarte rapidă care este utilizată pentru transferul de date sau pentru comunicarea cu dispozitivele
prin această magistrală se poate inscripționa/citi programul în/din memoria de program sau EEPROM

USI - Interfață serială universală

utilizat pentru transferul de date sincron cu două sau trei fire

JTAG

interfață pentru depanare online

Convertor D/A

12 biți (numai XMEGA) cu multiplexare până la 2 canale

Pagini conexe

Arduino

Întrebări și răspunsuri

Î: Când a fost dezvoltată arhitectura microcontrolerului AVR?

R: Arhitectura microcontrolerului AVR a fost dezvoltată în 1996 de către Atmel.

Î: Pe ce arhitectură se bazează microcontrolerul AVR?

R: Microcontrolerul AVR se bazează pe arhitectura microcontrolerului Harvard.

Î: Ce diferențiază microcontrolerul AVR de alte microcontrolere la momentul dezvoltării sale?

R: Microcontrolerul AVR utilizează memorie flash pe cip pentru stocarea programelor, spre deosebire de ROM programabilă o singură dată, EPROM sau EEPROM, utilizate de alte microcontrolere la acea vreme.

Î: Care este semnificația obișnuită a abrevierii AVR?

R: Mulți oameni cred că AVR înseamnă procesorul Risc al lui Alf (Egil Bogen) și Vegard (Wollan).

Î: Ce arhitectură a înlocuit microcontrolerul AVR?

R: Microcontrolerul AVR a înlocuit vechea arhitectură MCS-51.

Î: Câte cicluri de ceas durează un ciclu de mașină al MCS-51?

R: Un ciclu de mașină al MCS-51 durează 12 cicluri de ceas.

Î: Care este avantajul microcontrolerelor AVR față de MCS-51 în ceea ce privește performanța pe ciclu de ceas?

R: Performanța pe ciclu de ceas este de 12 ori mai mare cu microcontrolerele AVR.