ATmega32 - 8 bites AVR mikrokontroller

Az AVR mikrokontrollerek a fejlett RISC architektúrán alapulnak. Az ATmega32 egy alacsony fogyasztású, 8 bites CMOS mikrokontroller, amely az AVR által továbbfejlesztett RISC architektúrán alapul. Az AVR másodpercenként 1 millió utasítást tud végrehajtani, ha a ciklus frekvenciája 1 MHz.

40 tűs DIP fénykép az ATmega32-ről

Főbb jellemzők:

32 x 8 általános célú regiszter.
32K bájt a rendszer önprogramozható flash programmemóriájában
2K bájt belső SRAM
1024 bájt EEPROM
40 tűs DIP, 44 vezetékes QTFP, 44 betétes QFN / MLF
32 programozható I / O vonal
8 csatornás, 10 bites ADC
Két 8 bites időmérő / számláló külön előmérővel és összehasonlító üzemmódokkal
Egy 16 bites időzítő / számláló külön előmérővel, összehasonlító mód és rögzítési mód.
4 PWM csatorna
A rendszer programozásán chip-on indító programmal
Programozható őrzőkutya időzítő külön chip-os oszcillátorral.
Programozható soros USART
Master / slave SPI soros interfész

Speciális mikrokontroller jellemzők:

Hat alvási mód: Alapjárat, ADC zajcsökkentés, energiatakarékosság, kikapcsolás, készenlét és kiterjesztett készenlét.
Belső kalibrált RC oszcillátor
Külső és belső megszakítási források
Bekapcsolás alaphelyzetbe állítása és programozható barnulás kimutatás.

40 tűs DIP az ATmega32-től

Mind a 32 regiszter közvetlenül kapcsolódik az aritmetikai logikai egységhez (ALU), lehetővé téve két független regiszter elérését egyetlen utasításban, egy óraciklus alatt.

A kikapcsolás elmenti a regiszter tartalmát, de lefagyasztja az oszcillátort. Az összes többi chipfunkció a következő külső megszakításig le lesz tiltva. Az aszinkron időzítő lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy energiatakarékos üzemmódban lévő időzítőt tartson fenn, miközben a készülék többi része alszik.

Az ADC zajcsökkentési módja leállítja a CPU-t és az összes I / O modult, az ADC és az aszinkron időzítő kivételével. Készenléti állapotban, a kristályoszcillátor kivételével, a készülék többi része alszik. A fő oszcillátor és az aszinkron időzítő továbbra is kiterjesztett készenléti üzemmódban működik.

Az ATmega32 egy nagy teljesítményű mikrovezérlő, mivel a monolit chipen a rendszerben programozható vaku, magas, rugalmas és költséghatékony megoldást kínál számos beágyazott vezérlő alkalmazás számára.

44 betétes TQFP / MLF

Tű leírása:

VCC: Digitális feszültségellátás

GND: Talaj

A port (PA7-PA0): Ez a port analóg bemenetként szolgál az A / D átalakítóhoz. 8 bites kétirányú I / O portként is szolgál, ha az A / D átalakítót nem használják.

B port (PB7-PB0) és D port (PD7-PD0): Ez egy 8 bites kétirányú I / O port. Kimeneti pufferei szimmetrikus meghajtási jellemzőkkel rendelkeznek, mind nagy süllyesztési, mind forrásforrással. Bemenetekként ezek rendkívül alacsonyan húzódnak, ha a felhúzási ellenállásokat aktiválják. Ez az ATmega32 különféle speciális funkcióit is szolgálja.

C port (PC7-PC0): Ez egy 8 bites kétirányú I / O port. Ha a JTAG interfész engedélyezve van, akkor a PC5 (TDI), PC3 (TMS) és PC2 (TCK) érintkezőkön lévő felhúzási ellenállások aktiválódnak.

A JTAG összekapcsolása az ATmega32 C portjával

Visszaállítás: Ez egy bemenet.

XTAL1: Ez egy bemenet az inverz oszcillátor erősítőhöz és bemenet a belső óra működési áramköréhez.

XTAL2: Ez az inverz oszcillátorerősítő kimenete.

AVCC: Ez az A és A / D átalakító tápfeszültségének csapja. Csatlakoztatni kell a VCC-hez.

AREF: Az AREF az A / D konverter analóg referenciatűje.

ATmega32 emlékek:

“különbség a zárak és a papucsok között ”

Két fő memóriahelye van a memóriával és a program memóriájával. Ezen kívül tartalmaz egy EEPROM memóriát az adattároláshoz.

A rendszer által programozható Flash programmemóriában:

Az ATmega32 32 KB-os chipet tartalmaz a rendszer átprogramozható flash memóriájában a program tárolásához. A Flash 16k X 16 formátumú, és memóriája két szakaszra oszlik: Boot program szakasz és alkalmazás alkalmazás szakasz.

ISP programozó áramkör diagram

SRAM adatmemória:

A Register fájlt, az I / O memóriát és a belső adat SRAM-ot az alsó 2144 adatmemória-helyek címzik. Az első 96 hely a Register fájlt és az I / O memóriát, az SRAM belső adatait pedig a következő 2048 hely címzi. Közvetlen, közvetett elmozdítással, közvetett, közvetett előzetes csökkentéssel és közvetlen utólagos csökkentéssel az adatmemória 5 különböző címzési módja. A 32 általános célú regiszter, 64 I / O regiszter és 2048 bájt belső adat SRAM ezen címzési módok használatával érhető el.

Az ATmega32 blokkvázlata

EEPROM adatmemória:

1024 bájtnyi EEPROM memóriát tartalmaz. Külön adattérként érhető el, amelyben egyes bájtok olvashatók és írhatók.

I / O memória:

Minden I / O és periféria az I / O térbe kerül. Az I / O helyekhez az IN és OUT utasítások férnek hozzá, az adatok átvitele a 32 általános célú regiszter és az I / O tér között. A 00-1F címet viselő I / O regiszterek közvetlenül bithez hozzáférhetők az SBI és a CBI utasítások segítségével.

ATmega8

Bevezetés

Ez egy 8 bites CMOS beépített mikrovezérlő az AVR családból (az Atmel Corporation fejlesztette ki 1996-ban), és az RSIC (Reduced Instruction Set Computer) architektúrára épül. Alapvető előnye, hogy nem tartalmaz akkumulátort, és bármely művelet eredménye bármelyik regiszterben tárolható, amelyet az utasítás határoz meg.

Építészet

“hogyan működik a homályos logika ”

Építészet

memória

8 KB flash memóriából, 1 KB SRAM-ból és 512 bájt EEPROM-ból áll. A 8K vaku két részre oszlik - alsó rész, amelyet indító vakuvezérlésként használnak, és a felső rész alkalmazási vakuvezérlésként. Az SRAM 1K bájtot tartalmaz, 1120 bájt általános célú regiszterekkel és I / O regiszterekkel együtt. Az alsó 32 címhelyet 32 általános célú 8 bites regiszterhez használják. A következő 64 címet az I / O regiszterekhez használják. Az összes regiszter közvetlenül csatlakozik az ALU-hoz. Az EEPROM a felhasználó által meghatározott adatok tárolására szolgál.

Bemeneti / kimeneti portok

23 I / O vonalból áll, 3 I / O porttal, B, C és D névvel. A B port 8 I / O vonalból áll, a C port 7 I / O vonalból és a D port 8 I / O sorból áll. vonalak.

Bármely X portnak (B, C vagy D) megfelelő regiszterek:

DDRX : X port adatirányregiszter

PORTX : X port adatregiszter

PINX : X port bemeneti regiszter

Időzítők és számlálók

3 időzítőből áll, összehasonlítható módokkal. Közülük kettő 8 bites, míg a harmadik 16 bites.

Oszcillátorok

Belső visszaállítást és oszcillátort tartalmaz, amely lehetővé teszi a külső bemenet szükségességének kiküszöbölését. A belső RC oszcillátor képes olyan belső órajel előállítására, amely bármilyen 1MHz, 2MHz, 4MHz vagy 8MHz frekvencián képes működni a programozásnak megfelelően. Támogatja a külső oszcillátorokat is, amelyek maximális frekvenciája 16 MHz.

Kommunikáció

Szinkron és aszinkron adatátviteli sémákat is biztosít az USART (univerzális szinkron és aszinkron vevő adó) révén, azaz kommunikál a modemekkel és más soros eszközökkel. Támogatja az eszközök közötti kommunikációhoz használt SPI-t (Serial Peripheral Interface) is a master-slave módszer alapján. A támogatott kommunikáció másik típusa a TWI (kétvezetékes interfész). Lehetővé teszi a két eszköz közötti kommutációt 2 vezeték és egy közös földelő csatlakozás segítségével.

A chipbe integrált komparátor modult is tartalmaz, amely összehasonlítja az analóg komparátor két bemenetéhez csatlakoztatott két feszültséget a külső chipeken keresztül.

Tartalmaz továbbá egy 6 csatornás ADC-t is, amelyből 4 10 bites, 2 pedig 8 bites pontosságú.

Status Register : Információt tartalmaz a jelenleg végrehajtott számtani utasításkészletről.

ATmega Pin diagram :

ATmega Pin diagram

Az ATmega8 egyik fontos jellemzője, hogy 5 tű kivételével az összes többi érintkező két jelet támogat.

A C csatlakozóhoz a 23,24,25,26,27,28 és az 1 csapokat használjuk, míg a B csatlakozóhoz a 9,10,14,15,16,17,18,19 csapokat és a 2,3,4 csapokat, Az 5,6,11,12 a D kikötőhöz használható.
Az 1. érintkező egyben a Reset tű is, és a minimális impulzus hosszánál hosszabb ideig alkalmazott alacsony szintű jel visszaállítást generál.
A 2. és 3. érintkezőket az USART soros kommunikációjához is használják.
A 4. és 5. érintkezőket külső megszakításként használják. Az egyikük akkor aktiválódik, amikor az állapotregiszter megszakítási jelző bitje be van állítva, a másik pedig addig aktiválódik, amíg a megszakítási feltétel fennáll.
A 9. és 10. érintkezőket külső oszcillátorként, valamint időzítő számláló oszcillátorokként használják, ahol a kristály közvetlenül a csapok között van összekötve. A 10. tűt kristályoszcillátorhoz vagy alacsony frekvenciájú kristályoszcillátorhoz használják. Ha a belső kalibrált RC oszcillátort használják óraforrásként, és az aszinkron időzítő engedélyezve van, akkor ezek a csapok használhatók időzítő oszcillátor csapokként.
A 19. tűt használjuk Master Clock kimenetként, slave clock bemenetként az SPI csatornához.
A 18. tűt mesteróra bemenetként, szolga óra kimenetként használják.
A 17. tűt használjuk Master adatok kimeneteként, slave adatok beviteleként az SPI csatornához. Bemenetként használják, ha egy szolga engedélyezi, és kétirányú, ha a master engedélyezi. Ezt a csapot kimenet-összehasonlító kimenetként is lehet használni, amely külső kimenetként szolgál az időzítő / számláló összehasonlító egyezéshez.
A Pin16-ot szolgakiválasztó bemenetként használják. Időzítő / számláló1 összehasonlító egyezésként is használható, ha a PB2 csapot kimenetként konfigurálja.
A Pin15 külső kimenetként használható az A időmérő / számláló összehasonlításához.
Az ADC csatornákhoz a 23–28. A 27. érintkezõ soros interfész óraként és a 28. érintkezõ soros interfész adatként is használható
A 13. és 12. érintkezőket analóg komparátor bemenetként használják.
A 11. és 6. érintkezőt időzítő / számláló forrásként használják.

Mikrokontroller alvó üzemmódok

A mikrokontroller 6 alvási módban működik.

Üresjárati mód: Megállítja a CPU működését, de lehetővé teszi az SPI, az USART, az ADC, a TWI, az Időzítő / Számláló és a Watchdog működését, és megszakítja a rendszert. Ezt úgy lehet elérni, hogy az MCU regiszterjelző SM0 - SM2 bitjeit nullára állítjuk.
ADC zajcsökkentési mód : Leállítja a CPU-t, de lehetővé teszi az ADC, a külső megszakítások, az időzítő / számláló2 és a watchdog működését.
Kikapcsolási mód : Lehetővé teszi a külső megszakításokat, a 2-vezetékes soros interfészt, a watchdogot, miközben letiltja a külső oszcillátort. Megállítja az összes generált órát.
Energiatakarékos mód : Akkor használják, ha az időzítőt / számlálót aszinkron módon vezérlik. Az összes órát leállítja, kivéve a clk-t_ASY.

Készenléti mód : Ebben az üzemmódban az oszcillátor működhet, az összes többi műveletet leállítva.

Az Atmega8-at érintő alkalmazások

Villogó LED

Villogó LEd sematikus

A program C nyelv használatával készül, és először .c fájlként állítják össze. Az ATMEL szoftver eszköz átalakítja ezt a fájlt bináris ELF objektumfájlokká. Ezután újra hexadecimálissá konvertálódik. Ezután a hex fájlt az AVR haver program segítségével továbbítják a mikrovezérlőhöz.

Photo Credit: