63212 (Структура микроконтроллера)
Описание файла
Документ из архива "Структура микроконтроллера", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "коммуникации и связь" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "рефераты, доклады и презентации", в предмете "коммуникации и связь" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "63212"
Текст из документа "63212"
Структура микроконтроллера
Содержание
1. Обобщенная структурная схема
2. Генератор тактового сигнала
3. Процессор
4. Запоминающее устройство FlashROM
5. Запоминающее устройство SRAM
6. Запоминающее устройство EEPROM
7. Внешнее запоминающее устройство ERAM
8. Периферийные устройства
Литература
1. Обобщенная структурная схема
Микроконтроллеры семейства AVR имеют единую базовую структуру. Обобщенная структурная схема микроконтроллера (МК) изображена на рис. 1.VCC OND
В состав микроконтроллера входят:
■ генератор тактового сигнала (GCK);
■ процессор (CPU);
■ постоянное запоминающее устройство для хранения программы, выполненное по технологии Flash, (FlashROM);
■ оперативное запоминающее устройство статического типа для хранения данных (SRAM);
■ постоянное запоминающее устройство для хранения данных, выполненное по технологии EEPROM, (EEPROM);
■ набор периферийных устройств для ввода и вывода данных и управляющих сигналов и выполнения других функций.
В микроконтроллерах тина t11, t12. t15, 1200 и t28 запоминающее устройство SRAM отсутствует. В микроконтроллерах типа t1l и t28 отсутствует также запоминающее устройство EEPROM.
К микроконтроллерам типа 8515 и тЮЗ может быть подключено внешнее запоминающее устройство для храпения данных (ERAM). Команды программы хранятся только во внутреннем запоминающем устройстве FlashROM.
Выводы VCC и GND предназначены для подключения источника напряжения питания микроконтроллера. Уровень напряжения всех сигналов в микроконтроллере отсчитывается относительно уровня на шине GND, принимаемого за 0В. Допустимые значения напряжения питания у микроконтроллеров разных типов и вариантов указаны в приложении П1 в табл. П1.3. Другие выводы микроконтроллеров разных типов указаны в приложении П2. Функции этих выводов описываются при рассмотрении устройств, в работе которых они используются.
В состав процессора (CPU) входят:
■ счетчик команд (PC);
■ арифметико-логическое устройство (ALU);
■ блок регистров общего назначения (GPR, General Purpose Registers) и другие элементы, не показанные на схеме рис. 1.
Кроме регистров общего назначения в микроконтроллере имеются регистры специальных функций, которые в семействе AVR называются регистрами ввода-вывода (I/О Registers, IOR). С участием этих регистров осуществляются:
■ управление работой микроконтроллера и отдельных его устройств;
■ определение состояния микроконтроллера и отдельных его устройств;
■ ввод данных в микроконтроллер и отдельные его устройства и вывод данных и выполняются другие функции.
Структура микроконтроллера
Таблица 1
| Тип МК | Flash (байт) | ISP | SRAM (байт) | EEPROM (байт) | ERAM | IOR | P | I/O | ALT | SPI | UART | TWSI | T/C0 | T/C1 | T/C2 | ADC | AC | PHM | IU | Тип МК |
| t11 | 1K | 14 | 1 | 6 | 6 | A | + | 5 | t11 | |||||||||||
| t12 | 1K | + | 64 | 18 | 1 | 6 | 6 | A | + | 6 | t12 | |||||||||
| t15 | 1K | + | 64 | 27 | 1 | 6 | 6 | A | B | 4 | + | 9 | t15 | |||||||
| 2323 | 2K | + | 128 | 128 | 17 | 1 | 3 | 2 | A | 3 | 2323 | |||||||||
| 2343 | 2K | + | 128 | 128 | 17 | 1 | 5 | 3 | A | 3 | 2343 | |||||||||
| 1200 | 1K | + | 64 | 18 | 2 | 15 | 4 | A | + | 4 | 1200 | |||||||||
| 2313 | 2K | + | 128 | 128 | 32 | 2 | 15 | 10 | + | A | D | + | 11 | 2313 | ||||||
| t28 | 2K | 17 | 3 | 20 | 6 | A | + | + | 6 | t28 | ||||||||||
| 4433 | 4K | + | 128 | 256 | 44 | 3 | 20 | 20 | + | + | A | D | 6 | + | 14 | 4433 | ||||
| 8515 | 8K | + | 512 | 512 | + | 45 | 4 | 32 | 31 | + | + | A | E | + | 13 | 8515 | ||||
| 8535 | 8K | + | 512 | 512 | 54 | 4 | 32 | 26 | + | + | A | E | C | 8 | + | 17 | 8535 | |||
| m163 | 16K | + | 1024 | 512 | 63 | 4 | 32 | 28 | + | + | + | A | E | C | 8 | + | 18 | m163 | ||
| m103 | 128K | + | 4000 | 4K | + | 60 | 6 | 48 | 47 | + | + | C | E | B | 8 | + | 24 | m103 |
Для нумерации регистров ввода-вывода используются номера от О до 63 (от $00 до $3F, где $ — указатель шестнадцатеричного кода). Каждому регистру присвоено имя, связанное с выполняемой этим регистром функцией. Микроконтроллеры разных типов имеют разный состав регистров ввода-вывода, при этом регистры с одинаковыми номерами могут иметь разные имена. Число регистров ввода-вывода у микроконтроллеров разных типов указано в табл. 1.1, в колонке IOR. Имена и номера регистров ввода-вывода у микроконтроллеров разных типов приведены в приложении П4. Функции, выполняемые регистрами ввода-вывода, описываются при рассмотрении устройств, в работе которых они участвуют.
Работа некоторых устройств микроконтроллера зависит от состояния дополнительных однобитовых запоминающих элементов — установочных битов (Fuse Bits). Исходные значения установочных битов записываются на заводе-изготовителе. Значение установочного бита может быть изменено только при программировании микроконтроллера. В приложении П6 перечислены установочные биты в микроконтроллерах разных типов и указаны их исходные значения. Функции установочных битов рассматриваются при описании устройств, работа которых зависит от их значения.
2. Генератор тактового сигнала
Микроконтроллеры семейства AVR являются устройствами синхронного типа. Действия, выполняемые в микроконтроллере, привязаны к импульсам тактового сигнала. Микроконтроллеры имеют полностью статическую структуру и могут работать при тактовой частоте от 0 Гц. Максимальные значения тактовой частоты у микроконтроллеров разных типов и вариантов указана в приложении П1, в таблице Ш.З.
В качестве генератора тактового сигнала (GCK) используются:
■ внутренний генератор с внешним кварцевым или керамическим резонатором (XTAL);
■ внутренний RC-генератор (IRC);
