Гребнев В.В. - Микроконтроллеры семейства AVR фирмы Atmel (1044208), страница 2
Текст из файла (страница 2)
При выполнении последовательности таких команд выборка из памяти очередной команды совмещается во времени с исполнением ранее выбранной команды. При этом число команд, выполняемых за ! с, совпадает с тактовой частотой работы микроконтроллера, Микроконтроллеры изготавливаются по высококачественной КМОП (СМОК) технологии, содержат энергонезависимые запоминающие устройства для хранения программы и данных, выполненные по Нав!1 и ЕЕРКОМ технологиям, и отлпчак)тся низким энергопотреблением при высокой тактовой частоте.
Запись программы и исходных данных в память может выполняться после установки микроконтроллера в аппаратуре, где ему предстоит работать. В состав семейства АЧК входят микроконтроллеры трех серий — АТ90, Лапу и Лиепа. В каждую серию входят микроконтроллеры нескольких типов. Микроконтроллеры серии ЛТ90 по своим структурным характеристикам (обьем памяти, состав периферийных устройств) близки к микроконтроллерам семейств АТ89 фирмы Агте1 и МСБ-5! фирмы 1л~е1.
По своим вычислительным возможностям они занимак~т среднее положение между микроконтроллерами серий ЛТ!й1у и ЛТшеца. Микроконтроллеры серии АТт1пу имеют наименьшие, а микроконтроллеры серии АТгпеяа— наибольшие вычислительные возможности в семействе ЛУК. Введение В табл. В1 указаны полные и сокращенные обозначения типа микроконтроллера (МК), число выводов корпуса микроконтроллера ХВ, число команд в системе команд ХК, максимальное значение тактовой частоты Е,, и ток потребления 1 у микроконтроллеров разных типов семейства АЧЕ.
Сокращенное обозначение типа микроконтроллера используется далее в тексте книги. Ток потребления зависит от напряжения питания, тактовой частоты и температуры окружающей среды. В таблице указано значение тока потребления прп напряжении питания 3 В, тактовой частоте 4 МГц и температуре окружающей среды +25 'С. Таблица В! Тип МК е (мгц) ! (мА) сокращенное полное 2,2 2,2 !12 90 3,0* 90 1,6 10 !15 2,4 2323 118 10 2,4 2343 118 12 2,0 1200 2313 89 10 118 3,0 !28 90 3,4 4433 8515 118 3,0 6,4 118 130 121 5,0 !п163 5,5 п1103 — при Е Микроконтроллеры одного типа выпускаются в нескольких вариантах, различающихся диапазоном допустимых значений напряжения питания, максимальным допустимым значением тактовой частоты, типом корпуса и диапазоном допустимых значений температуры окружающей среды. Варианты типов микроконтроллеров и их маркировка описаны в приложении П1.
Фирма Ас!пе1 выпускает программные и аппаратные средства поддержки разработок на базе микроконтроллеров семейства АЧК. Средства поддержки разработок рассмотрены в приложении П9, которое написано Р Н. Золотухо. В приложении П10, написанном Т. И. Кривченко, приведены примеры разработки программ для микроконтроллеров семейства АЧК. АТ(~пу11 АТЫпу12 АТВпу15 АТ9082323 АТ9082343 АТ9081200 АТ9082313 АТ((пу28 АТ9084433 АТ9088515 АТ9088535 АТп!еда163 АТ!педа103 8 8 8 8 8 20 20 28 28 40 40 40 64 Глава 1 Структура микроконтроллера 1.
1. Обобщенная структурная схема Микроконтроллеры семейства АЧК имеют единую базовую структуру. Обобщенная структурная схема микроконтроллера (МК) изображена :-~а рис. 1.1. Рис, 1.1 Глава 1 В состав микроконтроллера входят: а генератор тактового сигнала (ССК); ° процессор (СРБ); ° постоянное запоминающее устройство для хранения программы, выполненное по технологии Г!ав!1, (Нав!1КО~!); ° оперативное запоминающее устройство статического пи1а для хранения да1шых (ЯКАМ); ° постоянное запоминающее устройство для хранения данных, выполненное по технологии ЕЕРКОМ, (ЕЕРКОМ): ° набор периферийных устройств для ввода и вывода данных и управляющих сигналов и выполнения других функшш. В микроконтроллерах типа г11, 112, г15, 1200 и г28 запоминающее устройство МАМ отсутствует.
В микроконтроллерах типа с11 и г28 отсутствует также запомииаюшее устройство ЕЕРКОМ. К микроконтроллерам тина 8515 и ш103 может быть подключено внешнее запоминающее устройство для храпения данных (ЕКЛМ). Команды программы хранятся только во внутреннем запоминающем устройстве а!ай КОМ. Выводы ЧСС и 6ХВ предназначены для подключения источника напряжения питания микроконтроллера. Уровень напряжения всех сигналов в микроконтроллере отсчитывается относительно уровня иа шипе СЫР, принимаемого за ОВ. Допустимые значения и;шряжеиия питашгя у микроконтроллеров разных типов и вариаигов указаны в ириложешш 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 использукпся. В состав процессора (СР1.') входят: ° счетчик команд (РС); ° арифметико-логическое устройство (А1Х); ° блок регистров общего назначения (ЯРК, Сепет1 Ри>ро~е Реджеп) и другие элементы, не показанные на схеме рис. 1.1. Кроме регистров общего назначения в микроконтроллере имеются регистры специальных функций, которые в семействе .О К называются регистрами ввода-вывода (1/О Керз1егв, 1ОК). С участием этих регистров осушествляются: ° 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.
Глава 1 Для нумерации регистров ввода-вывода используются номера от 0 до 63 (от $00 до 3ЗГ, где 3 — 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 102.
Имена н 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 (Гые Вйз). 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. 1.2. Генератор тактового сигнала Микроконтроллеры семейства АЧЕ 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 П1.3. В качестве генератора тактового сигнала (ССК) используются: ° внутренний генератор с внешним кварцевым или керамическим резонатором (ХТА1.); ° внутренний КС-генератор (1КС); ° внутренний генератор с внешней КС-цепочкой (ЕКС); ° внешний генератор (ЕХТ).
Генераторы тактового сигнала, используемые в микроконтроллерах разных типов, указаны в табл. 1,2. У микроконтроллеров, имеющих внутренний генератор с внешним резонатором (ХТА1.), резонатор подключается к выводам ХТА1.1 и ХТА1.2, которые через конденсаторы малой емкости (20 — ЗО пФ) соединяются с шиной СХ1). Тактовая частота определяется рабочей частотой резонатора. У микроконтроллера типа г28 при нулевом значении установочного бита 1ХТСАР подключение выводов ХТА1.1 и ХТА12 к шине СИР выполняется через внутренние конденсаторы емкостью 50 пФ.
13 Структура микроконтроллера ?об ли ца 1.2 — возможно изменение частоты программными средствами У микроконтроллеров типа г11 и г12 в качестве выводов ХТМ.1 и ХТА1 2 используются выводы РВЗ и РВ4. Внешний генератор (ЕХТ) подключается к выводу ХТЛ1 1, при этом вывод ХТА1.2 остается неподключеппым. У микроконтроллера типа 2343, не имеющего выводов ХТЛ1, внешний генератор подключается к выводу РВЗ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
