Онлайн переводчик http://translate.meta.ua
поменять
По-русски

Микроконтроллеры фирмы ATMEL с усовершенствованной RISC архитектурой обладают эффективными программно-аппаратными ресурсами для решения различных задач. Семейство микроконтроллеров AVR содержит и простые модели (AT90S1200, AT90S2313) с минимумом необходимых ресурсов, и весьма сложные модели megaAVR с существенно увеличенным объемом памяти, количеством портов ввода-вывода и других средств.

Высокая эффективность микроконтроллеров AVR обеспечивается развитой системой команд, выполняющихся, как правило, за один рабочий такт, аппаратной реализацией многих стандартных функций (таймеры, модуляторы ШИМ, параллельные и последовательные порты ввода-вывода, компаратор, АЦП и др.) и возможностью внутрисистемного программирования, т.е. записи программ и данных в ПЗУ микроконтроллера непосредственно в схеме работающего устройства.

Общие архитектурные особенности и программная совместимость микроконтроллеров AVR позволяют использовать одни и те же алгоритмы и рабочие программы на разных моделях. Единственным ограничением применимости может служить только отсутствие необходимых для исполнения программ аппаратных средств в более простых моделях микроконтроллеров.

Существенной общей особенностью всего семейства AVR является использование 32 регистров общего назначения и гарвардской архитектуры с тремя раздельными адресными пространствами: памяти программ (флэш-памяти), оперативной памяти данных (ОЗУ), программируемой постоянной памяти данных (ППЗУ). Флэш-память и ППЗУ являются энергонезависимыми и, как обычно, сохраняют данные при отсутствии питающих напряжений. ОЗУ - это стандартная энергозависимая оперативная память.

Система команд поддерживает стандартные операции с однобайтовыми данными, возможны определенные операции с двухбайтовыми словами и отдельными битами. Каждый из 32 восьмиразрядных регистров общего назначения может служить регистром-аккумулятором. Основной формат кодов команд - 2 байта, формат данных - 1 байт.

Управление и доступ к аппаратным средствам микроконтроллеров производятся с помощью специальных управляющих регистров - регистров ввода-вывода. Эти регистры определяют параметры и режимы работы устройств микроконтроллеров, обеспечивают необходимый обмен данными с ними. Система прерываний позволяет обслуживать программные прерывания, внутренние прерывания всех устройств микроконтроллеров через регистры ввода-вывода и внешние прерывания.

Внутренние аппаратные и внешние прерывания имеют жестко закрепленные адреса векторов прерываний.

Микроконтроллер AT90S8535 (рис.

мять) объемом 8 Кбайт, электрически программируемое ППЗУ (EEPROM) объемом 0,5 Кбайт (также с возможностью внутрисистемного программирования), статическое ОЗУ объемом 0,5 Кбайт, 32 регистра общего назначения, 4 двунаправленных параллельных восьмиразрядных порта ввода-вывода, последовательный синхронный интерфейс SPI, последовательный асинхронный интерфейс UART, два восьмиразрядных и один шестнадцатиразрядный таймеры с возможностью реализации модулятора ШИМ, сторожевой таймер с автономным генератором, аналоговый компаратор, восьмиканальный АЦП.

На структурной схеме (рис.16) и в дальнейшем при описании микроконтроллеров будут использованы названия и обозначения, используемые фирмой ATMEL. Внешние выводы микроконтроллера:

VCC и GND (общий) - источник питания цифровых элементов;

AVCC, AGND (общий аналоговый), AREF - питание и опорное напряжение АЦП и его мультиплексора;

RESET - сигнал внешнего сброса (низкий уровень длительностью более 50 не), при включении питания сброс микроконтроллера производится автоматически;

XTAL1 и XTAL2 - соответственно вход и выход тактового генератора (для подключения частотозадающего кварцевого резонатора и общей синхронизации с другими устройствами), аналогичные электроды вспомогательного генератора асинхронного режима таймера 2 - выводы РС6 и РС7;

РАО-РА7, РВО-РВ7, РСО-РС7, PDO-PD7 - 32 линии ввода-вывода, объединены в 4 восьмиразрядных порта (PORTA, PORTB, PORTC, PORTD).

PORTA, PORTB, PORTC, PORTD могут использоваться как стандартные двунаправленные порты ввода-вывода либо для передачи сигналов других устройств микроконтроллера. Альтернативные функции PORTA: передача аналоговых сигналов через мультиплексор на вход АЦП. Альтернативные функции PORTB:

Рис.16. Структурная схема микроконтроллера АТ90S8535.

РВО и РВ1 - внешние входы ТО и Т1 таймеров 0 и 1 соответственно, РВ2 и РВЗ - входы AINO и AIN1 аналогового компаратора, остальные сигналы синхронного последователь- ного интерфейса SPI (PB4 - SS, PB5 - MOSI, PB6 - MISO, РВ7 - SCK). Альтернативные функции PORTC: PC6 и РС7 - вход и выход вспомогательного генератора таймера 2. Альтернативные функции PORTD: PDO и PD1 - сигналы RXD и TXD асинхронного последовательного интерфейса UART соответственно, PD2 и РВЗ сигналы внешних прерываний INTO и INT1, PD4-PD7 - сигналы ОС1В, OCIA, TCP, OC2 таймеров 1 и 2.

Запоминающие устройства микроконтроллера AT90S8535.

Запоминающие устройства микроконтроллера -флэш-память программ, ОЗУ, ППЗУ, регистры общего назначения и регистры ввода-вывода образуют три отдельных адресных пространства (рис. 17).

Флэш-память объемом 8 Кбайт состоит из 4 К двухбайтовых ячеек с адресами $000 - $FFF* и предназначена для хранения кодов программ и констант, в том числе и при выключенном питающем напряжении. Запись данных производится специальным программатором в процедуре внутрисистемного программирования, допустимое количество циклов перезаписи не менее 1000. Большинство кодов команд имеют 16-битовый формат, поэтому, как правило, одна ячейка флэш-памяти хранит код 1 команды или две 8-битовых константы.

Адресация в этом адресном пространстве производится программным счетчиком.

В памяти данных ППЗУ (EEPROM) образует отдельное адресное пространство объемом 0,5 К однобайтовых ячеек с адресами $000 - $ IFF и хранением данных при выключении питающего напряжения. Доступ к данным в ППЗУ производится с помощью специальных регистров из файла регистров ввода-вывода; программно доступно и чтение, и запись данных. Запись данных также может производиться программатором в процедуре внутрисистемного программирования.

Третье адресное пространство является основной частью памяти данных и содержит 32 регистра общего назначения с адресами $000 - $01F, 64 регистра ввода-вывода с адресами $020 - $05F и ОЗУ объемом 0,5 К однобайтовых ячеек с адресами $060 - $25F. Такая организация памяти данных позволяет адресовать все эти регистры как ячейки ОЗУ с известными адресами либо использовать для их адресации соответствующие обозначения или адреса в регистровых файлах.

Например, регистр управления АЦП имеет адрес ОЗУ $026, адрес в файле регистров ввода-вывода $06 или символическое имя ADCSR.

Адресация ячеек памяти в третьем адресном пространстве производится стандартными способами. При прямой адресации адрес содержится в командах STS k, Rr и LDS Rd, k, где к - адрес в диапазоне $000-$25F, Rr и Rd любые из регистров общего

По-украински

Мікроконтроллери фірми ATMEL з вдосконаленою RISC архітектурою мають ефективні програмно-апаратні ресурси для вирішення різних завдань. Сімейство мікроконтроллерів AVR містить і прості моделі (AT90S1200, AT90S2313) з мінімумом необхідних ресурсів, і дуже складні моделі megaAVR з істотно збільшеним об'ємом пам'яті, кількістю портів введення-виводу і інших засобів.

Висока ефективність мікроконтроллерів AVR забезпечується розвиненою системою команд, що виконуються, як правило, за один робочий такт, апаратною реалізацією багатьох стандартних функцій (таймери, модулятори ШИМ, паралельні і послідовні порти введення-виводу, компаратор, АЦП та ін.) і можливістю внутрісистемного програмування, тобто записи програм і даних в ПЗП мікроконтроллера безпосередньо в схемі працюючого пристрою.

Загальні архітектурні особливості і програмна сумісність мікроконтроллерів AVR дозволяють використати одні і ті ж алгоритми і робочі програми на різних моделях. Єдиним обмеженням застосовності може служити тільки відсутність необхідних для виконання програм апаратних засобів в простіших моделях мікроконтроллерів.

Істотною загальною особливістю усього сімейства AVR є використання 32 регістрів загального призначення і гарвардської архітектури з трьома роздільними адресними просторами: пам'яті програм (флэш-памяти), оперативної пам'яті даних (ОЗУ), програмованої постійної пам'яті даних (ППЗУ). Флэш-пам'ять і ППЗУ є енергонезалежними і, як завжди, зберігають дані за відсутності живлячої напруги. ОЗУ - це стандартна енергозалежна оперативна пам'ять.

Система команд підтримує стандартні операції з однобайтовими даними, можливі певні операції з двобайтовими словами і окремими бітами. Кожен з 32 восьмирозрядних регістрів загального призначення може служити регістром-акумулятором. Основний формат кодів команд - 2 байти, формат даних - 1 байт.

Управління і доступ до апаратних засобів мікроконтроллерів робляться за допомогою спеціальних керівників регістрів - регістрів введення-виводу. Ці регістри визначають параметри і режими роботи облаштувань мікроконтроллерів, забезпечують необхідний обмін даними з ними. Система переривань дозволяє обслуговувати програмні переривання, внутрішні переривання усіх облаштувань мікроконтроллерів через регістри введення-виводу і зовнішні переривання.

Внутрішні апаратні і зовнішні переривання мають жорстко закріплені адреси векторів переривань.

Мікроконтроллер AT90S8535 (мал.

м'яти) об'ємом 8 Кбайт, електрично програмоване ППЗУ (EEPROM) об'ємом 0,5 Кбайт (також з можливістю внутрісистемного програмування), статичне ОЗУ об'ємом 0,5 Кбайт, 32 регістри загального призначення, 4 двонаправлених паралельних восьмирозрядних порту введення-виводу, послідовний синхронний інтерфейс SPI, послідовний асинхронний інтерфейс UART, два восьмирозрядних і один шестнадцатиразрядный таймери з можливістю реалізації модулятора ШИМ, сторожовий таймер з автономним генератором, аналоговий компаратор, восьмиканальний АЦП.

На структурній схемі (рис.16) і надалі при описі мікроконтроллерів будуть використані назви і позначення, використовувані фірмою ATMEL. Зовнішні виводи мікроконтроллера :

VCC і GND (загальний) - джерело живлення цифрових елементів;

AVCC, AGND (загальний аналоговий), AREF - живлення і опорна напруга АЦП і його мультиплексора;

RESET - сигнал зовнішнього скидання (низький рівень тривалістю більше 50 не), при включенні живлення скидання мікроконтроллера робиться автоматично;

XTAL1 і XTAL2 - відповідно вхід і вихід тактового генератора (для підключення частотозадающего кварцевого резонатора і загальної синхронізації з іншими пристроями), аналогічні електроди допоміжного генератора асинхронного режиму таймера 2 - виводи РС6 і РС7;

РАО-РА7, РВО-РВ7, РСО-РС7, PDO - PD7 - 32 лінії введення-виводу, об'єднані в 4 восьмирозрядні порти (PORTA, PORTB, PORTC, PORTD).

PORTA, PORTB, PORTC, PORTD можуть використовуватися як стандартні двонаправлені порти введення-виводу або для передачі сигналів інших облаштувань мікроконтроллера. Альтернативні функції PORTA : передача аналогових сигналів через мультиплексор на вхід АЦП. Альтернативні функції PORTB :

Рис.16. Структурна схема мікроконтроллера АТ90 S8535.

РВО і РВ1 - зовнішні входи ТЕ і Т1 таймерів 0 і 1 відповідно, РВ2 і РВЗ - входи AINO і AIN1 аналогового компаратора, інші сигнали синхронного послідовник- ного інтерфейсу SPI (PB4 - SS, PB5 - MOSI, PB6 - MISO, РВ7 - SCK). Альтернативні функції PORTC : PC6 і РС7 - вхід і вихід допоміжного генератора таймера 2. Альтернативні функції PORTD : PDO і PD1 - сигнали RXD і TXD асинхронного послідовного інтерфейсу UART відповідно, PD2 і РВЗ сигнали зовнішніх переривань INTO і INT1, PD4 - PD7 - сигнали ОС1В, OCIA, TCP, OC2 таймерів 1 і 2.

Облаштування мікроконтроллера AT90S8535, що запам'ятовують.

Облаштування мікроконтроллера, що запам'ятовують, -флэш-память програм, ОЗУ, ППЗУ, регістри загального призначення і регістри введення-виводу утворюють три окремі адресні простори (мал. 17).

Флэш-пам'ять об'ємом 8 Кбайт складається з 4 До двобайтових осередків з адресами $000 - $FFF* і призначена для зберігання кодів програм і констант, у тому числі і при вимкненій живлячій напрузі. Запис даних робиться спеціальним програматором в процедурі внутрісистемного програмування, допустима кількість циклів перезапису не менше 1000. Більшість кодів команд мають 16-бітовий формат, тому, як правило, один осередок флэш-памяти зберігає код 1 команди або дві 8-бітові константи.

Адресація в цьому адресному просторі робиться програмним лічильником.

У пам'яті даних ППЗУ (EEPROM) утворює окремий адресний простір об'ємом 0,5 До однобайтових осередків з адресами $000 - $ IFF і зберіганням даних при виключенні живлячої напруги. Доступ до даних в ППЗУ робиться за допомогою спеціальних регістрів з файлу регістрів введення-виводу; програмно доступно і читання, і запис даних. Запис даних також може робитися програматором в процедурі внутрісистемного програмування.

Третій адресний простір є основною частиною пам'яті даних і містить 32 регістри загального призначення з адресами $000 - $01F, 64 регістри введення-виводу з адресами $020 - $05F і ОЗУ об'ємом 0,5 До однобайтових осередків з адресами $060 - $25F. Така організація пам'яті даних дозволяє адресувати усі ці регістри як осередки ОЗУ з відомими адресами або використати для їх адресації відповідні позначення або адреси в регістрових файлах.

Наприклад, регістр управління АЦП має адресу ОЗУ $026, адресу у файлі регістрів введення-виведення $06 або символічне ім'я ADCSR.

Адресація елементів пам'яті в третьому адресному просторі робиться стандартними способами. При прямій адресації адреса міститься в командах STS k, Rr і LDS Rd, k, де до - адреса в діапазоні $000 - $25F, Rr і Rd будь-які з регістрів загального