Atmel AVR

Atmel kehitti AVR-mikrokontrolleriarkkitehtuurin vuonna 1996. Se perustuu Harvard-mikrokontrolleriarkkitehtuuriin. AVR oli yksi ensimmäisistä mikro-ohjainperheistä, jotka käyttivät ohjelman tallentamiseen piirin sisäistä flash-muistia vastakohtana muiden silloisten mikro-ohjainten käyttämille kertakäyttöisesti ohjelmoitaville ROM-, EPROM- tai EEPROM-muisteille.

Monet luulevat, että AVR on lyhenne sanoista Alf (Egil Bogen) ja Vegard (Wollan) Risc-prosessori".

Tämä arkkitehtuuri korvaa vanhemman MCS-51-arkkitehtuurin. Yksi MCS-51:n konesykli kestää 12 kellojaksoa, ja suurin osa ohjeista suoritetaan yhdessä konesyklissä.

AVR-mikrokontrollerit (MCU:t) voivat myös suorittaa suurimman osan käskyistä yhdellä konesyklillä, mutta yksi konesykli kestää vain yhden kellojakson. Suorituskyky kellojaksoa kohti on AVR:llä 12 kertaa suurempi.

Ytimessä on 32 yleiskäyttöistä rekisteriä, jotka on liitetty suoraan ALU:hun. Sen avulla voidaan käyttää kahta itsenäistä rekisteriä ja suorittaa niitä koskevat ohjeet yhdessä konesyklissä.

Atmel AVR ATmega8, 28-nastainen DIP.

Perusperheet

tinyAVR

0,5-8 kB ohjelmamuisti
enintään 0,5 kB SRAM
enintään 0,5 kB EEPROM
enintään 20 MHz
6-32 nastapakkaus

megaAVR

4-256 kB ohjelmamuisti
0,5-16kB SRAM
0,5-4 kB EEPROM
enintään 20 MHz
20-100-nastainen paketti

XMEGA

16-384kB ohjelmamuisti
2-32 kB SRAM
ulkoinen väyläliitäntä jopa 16 Mt:n SDRAM SRAM-muistia varten.
1-4 kB EEPROM
enintään 32 MHz
44-100 nastapakkaus

Ominaisuudet

Jokaisessa AVR:ssä on joitakin tulo-/lähtöportteja. Portilla on enintään 8 fyysistä pinniä pakkauksessaan. Jokainen nasta voidaan konfiguroida tuloksi tai lähdöksi. Jos nastaa käytetään tulona, se voi kytkeä sisäänrakennetut pull-up-vastukset päälle rekisterin PORTx kautta. Jos nasta on konfiguroitu ulostuloksi, se voi käsitellä enintään 40 mA:n kuormitusta nastaa kohti ja enintään 100 mA:n kuormitusta portin kaikkien nastojen osalta.

A/D-muunnin

10-bittinen (tinyAVR, megaAVR), jossa on jopa 8 kanavan multipleksijärjestelmä
12-bittinen (XMEGA), jossa on jopa 16 kanavan multipleksi

Ajastimet/laskurit (8- tai 16-bittiset)

Käyttäjät voivat konfiguroida sen PWM, laskuri tai ajastin.
Yksinkertaisessa PWM-tilassa laskentarekisteri toimii pysähtymättä ja sitä verrataan toiseen rekisteriin. Jos laskentarekisteri on suurempi kuin toinen rekisteri, nasta Ocx asetetaan arvoon "1". Muuna aikana pin Ocx asetetaan arvoon "0".
Laskurilla on jokin ulkoinen lähde, kuten valokenno, ja se voi laskea valokennon ohittaneiden ihmisten määrän.
Ajastin antaa pulssit täsmälleen ajallaan. Sitä käytetään kellosovellusten ohjelmointiin.

TWI - Two Wire Interface Tämä käyttää samaa protokollaa kuin ²IC ja sitä voidaan käyttää ²IC-liitäntänä.

UART/USART UARTia voidaan käyttää RS232/RS485-viestintään.

SPI - Sarjaohjattu oheisliitäntä

erittäin nopea sarjaväylä, jota käytetään tiedonsiirtoon laitteiden kanssa käytävässä viestinnässä.
voit polttaa/lukea ohjelmaa ohjelmamuistiin tai EEPROM-muistiin tämän väylän kautta.

USI - Yleinen sarjaliitäntä

käytetään kaksi- tai kolmijohtimiseen synkroniseen tiedonsiirtoon

JTAG

käyttöliittymä online-virheenkorjausta varten

D/A-muunnin

12-bittinen (vain XMEGA), jossa on jopa 2 kanavan multipleksijärjestelmä

Aiheeseen liittyvät sivut

Arduino

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Milloin AVR-mikrokontrolleriarkkitehtuuri kehitettiin?

V: Atmel kehitti AVR-mikrokontrolleriarkkitehtuurin vuonna 1996.

K: Mihin arkkitehtuuriin AVR-mikrokontrolleri perustuu?

V: AVR-mikrokontrolleri perustuu Harvard-mikrokontrolleriarkkitehtuuriin.

K: Mikä erottaa AVR-mikrokontrollerin muista mikrokontrollereista sen kehittämisen aikaan?

V: AVR-mikrokontrolleri käyttää ohjelman tallentamiseen piirin sisäistä flash-muistia, toisin kuin muissa mikrokontrollereissa tuolloin käytetyt kertakäyttöisesti ohjelmoitavat ROM-, EPROM- tai EEPROM-muistit.

K: Mikä on lyhenteen AVR yleisesti uskottu merkitys?

V: Monet uskovat, että AVR tarkoittaa Alf (Egil Bogen) ja Vegard (Wollan) Risc-prosessoria.

K: Minkä arkkitehtuurin AVR-mikrokontrolleri korvasi?

V: AVR-mikrokontrolleri korvasi vanhemman MCS-51-arkkitehtuurin.

K: Kuinka monta kellosykliä yksi MCS-51:n konesykli kestää?

V: Yksi MCS-51:n konesykli kestää 12 kellojaksoa.

K: Mikä on AVR-mikrokontrollerien etu MCS-51:een verrattuna suorituskyvyn osalta kellojaksoa kohden?

V: Suorituskyky kellojaksoa kohti on 12 kertaa suurempi AVR-mikrokontrollereilla.