Atmel AVR
Architektúru mikrokontroléra AVR vyvinula spoločnosť Atmel v roku 1996. Je založená na harvardskej architektúre mikrokontrolérov. AVR bol jednou z prvých rodín mikrokontrolérov, ktoré na ukladanie programov používali pamäť flash na čipe, na rozdiel od jednorazovo programovateľných pamätí ROM, EPROM alebo EEPROM, ktoré v tom čase používali iné mikrokontroléry.
Mnoho ľudí si myslí, že AVR je skratka pre procesor Risc Alf (Egil Bogen) a Vegard (Wollan)".
Táto architektúra nahrádza staršiu architektúru MCS-51. Jeden strojový cyklus MCS-51 trvá 12 taktov a väčšina inštrukcií sa vykoná v jednom strojovom cykle.
Mikrokontroléry AVR (MCU) dokážu vykonať väčšinu inštrukcií aj v jednom strojovom cykle, ale jeden strojový cyklus trvá len jeden takt. Výkon na jeden takt je v prípade AVR 12-krát vyšší.
Jadro má 32 registrov na všeobecné účely priamo pripojených k ALU. To umožňuje prístup k dvom nezávislým registrom a vykonávanie inštrukcií s nimi v jednom strojovom cykle.
Atmel AVR ATmega8 v 28-pinovom DIP.
Základné rodiny
tinyAVR
- 0,5-8 kB programovej pamäte
- do 0,5 kB SRAM
- do 0,5 kB EEPROM
- do 20 MHz
- 6-32 pinové balenie
megaAVR
- 4-256 kB programovej pamäte
- 0,5-16 kB SRAM
- 0,5-4 kB EEPROM
- do 20 MHz
- 20-100 pinové balenie
XMEGA
- 16-384 kB programovej pamäte
- 2-32 kB SRAM
- externé zbernicové rozhranie pre až 16M bajtov pamäte SRAM SDRAM
- 1-4 kB EEPROM
- do 32 MHz
- 44-100 pinové balenie
Funkcie
Každý AVR má niekoľko vstupných/výstupných portov. Port má na svojom obale až 8 fyzických pinov. Každý pin môže byť nakonfigurovaný ako vstup alebo výstup. Ak je pin použitý ako vstup, môže zapnúť zabudované pull-up rezistory prostredníctvom registra PORTx. Ak je pin nakonfigurovaný ako výstup, môže zvládnuť až 40 mA záťaž na pin a maximálne 100 mA pre všetky piny na porte.
A/D prevodník
- 10-bitové (tinyAVR, megaAVR) s multiplexom až do 8 kanálov
- 12-bitový (XMEGA) s multiplexom až do 16 kanálov
Časovače/počítače (8-bitové alebo 16-bitové)
- Používatelia ho môžu nakonfigurovať ako PWM, čítač alebo časovač.
- V jednoduchom režime PWM beží počítací register bez zastavenia a porovnáva sa s iným registrom. Ak je počítací register vyšší ako druhý register, pin Ocx sa nastaví na "1". V opačnom prípade je pin Ocx nastavený na "0".
- Počítadlo má nejaký externý zdroj, napríklad fotosenzor, a môže počítať počet ľudí, ktorí prejdú okolo fotosenzora.
- Časovač dáva impulzy v presnom čase. Používa sa na programovanie hodinových aplikácií.
TWI - dvojvodičové rozhranie Používa rovnaký protokol ako 2IC a môže sa používať ako rozhranie 2IC
UART/USART UART možno použiť na komunikáciu RS232/RS485.
SPI - sériové periférne rozhranie
- veľmi rýchla sériová zbernica, ktorá sa používa na prenos dát pri komunikácii so zariadeniami
- cez túto zbernicu môžete nahrávať/čítať program do/z programovej pamäte alebo EEPROM
USI - univerzálne sériové rozhranie
- používa sa na dvoj- alebo trojvodičový synchrónny prenos údajov
JTAG
- rozhranie na ladenie online
D/A prevodník
- 12-bitové (len XMEGA) s multiplexom až do 2 kanálov
Súvisiace stránky
- Arduino
Otázky a odpovede
Otázka: Kedy bola vyvinutá architektúra mikrokontroléra AVR?
Odpoveď: Architektúra mikrokontroléra AVR bola vyvinutá v roku 1996 spoločnosťou Atmel.
Otázka: Na akej architektúre je založený mikrokontrolér AVR?
Odpoveď: Mikrokontrolér AVR je založený na harvardskej architektúre mikrokontroléra.
Otázka: Čo odlišuje mikrokontrolér AVR od ostatných mikrokontrolérov v čase jeho vývoja?
Odpoveď: Mikrokontrolér AVR používa na ukladanie programov pamäť flash na čipe, na rozdiel od jednorazovo programovateľnej pamäte ROM, EPROM alebo EEPROM, ktoré v tom čase používali iné mikrokontroléry.
Otázka: Aký je všeobecne rozšírený význam skratky AVR?
Odpoveď: Mnohí ľudia sa domnievajú, že AVR je skratka pre procesor Risc Alf (Egil Bogen) a Vegard (Wollan).
Otázka: Akú architektúru nahradil mikrokontrolér AVR?
Odpoveď: Mikrokontrolér AVR nahradil staršiu architektúru MCS-51.
Otázka: Koľko taktov trvá jeden strojový cyklus MCS-51?
Odpoveď: Jeden strojový cyklus MCS-51 trvá 12 taktov.
Otázka: Aká je výhoda mikrokontrolérov AVR oproti MCS-51 z hľadiska výkonu na jeden takt?
Odpoveď: Výkon na jeden takt je pri mikrokontroléroch AVR 12-krát vyšší.
