ATmega32 - 8-bitni AVR mikrokrmilnik

Mikrokrmilniki AVR temeljijo na napredni RISC arhitekturi. ATmega32 je 8-bitni mikrokrmilnik CMOS z nizko porabo energije, ki temelji na izboljšani AVR arhitekturi RISC. AVR lahko izvede milijon ukazov na sekundo, če je frekvenca cikla 1MHz.

40-polna DIP fotografija ATmega32

Ključne funkcije:

32 x 8 splošnih delovnih registrov.
32K bajtov sistemskega programabilnega pomnilnika flash programa
2K bajtov notranjega SRAM-a
1024 bajtov EEPROM
Na voljo v 40-polnih DIP, 44 svinčenih QTFP, 44-pad QFN / MLF
32 programabilnih I / O linij
8-kanalni, 10-bitni ADC
Dva 8-bitna merilnika časa / števca z ločenima predkalatorjema in načinoma primerjave
En 16-bitni časovnik / števec z ločenim prednapenjalnikom, načinom primerjave in načinom zajemanja.
4 PWM kanali
Pri sistemskem programiranju z zagonskim programom na čipu
Programabilen časovnik za pasje ure z ločenim oscilatorjem na čipu.
Programabilni serijski USART
Glavni / podrejeni serijski vmesnik SPI

Posebne funkcije mikrokrmilnika:

Šest načinov spanja: v stanju pripravljenosti, zmanjševanje šuma ADC, varčevanje z energijo, izklop, pripravljenost in podaljšana pripravljenost.
Notranji umerjeni RC oscilator
Zunanji in notranji viri prekinitev
Vklop ponastavitve in programabilno zaznavanje izpadov.

40-pinski DIP ATmega32

Vseh 32 registrov je neposredno povezanih z enoto aritmetične logike (ALU), kar omogoča dostop do dveh neodvisnih registrov v enem samem ukazu, ki se izvaja v enem urnem ciklu.

Z izklopom shrani vsebino registra, vendar oscilator zamrzne. Vse druge funkcije čipa bodo onemogočene, dokler se ne pojavi naslednja zunanja prekinitev. Asinhroni časovnik omogoča uporabniku, da ohrani časovnik v načinu varčevanja z energijo, medtem ko preostali del naprave spi.

Način zmanjševanja šuma ADC ustavi CPU in vse V / I module, razen ADC in asinhronega časovnika. V stanju pripravljenosti, razen kristalnega oscilatorja, preostala naprava spi. Tako glavni oscilator kot asinhroni časovnik še naprej delujeta v podaljšanem stanju pripravljenosti.

ATmega32 je zmogljiv mikrokrmilnik, saj ima v programu samoprogramirano bliskavico na monolitnem čipu in zagotavlja visoko prilagodljivo in stroškovno učinkovito rešitev za številne vgrajene nadzorne aplikacije.

44-stopenjski TQFP / MLF

Opisi pinov:

VCC: Digitalna napetost

GND: Tla

Vrata A (PA7-PA0): Ta vrata služijo kot analogni vhodi za A / D pretvornik. Služi tudi kot 8-bitna dvosmerna V / I vrata, če se A / D pretvornik ne uporablja.

Vrata B (PB7-PB0) in Vrata D (PD7-PD0): Je 8-bitna dvosmerna V / I vrata. Izhodni odbojniki imajo simetrične pogonske lastnosti z visoko zmogljivostjo umivalnika in vira. Kot vhodi so ti izredno potegnjeni nizko, če so vlečni upori aktivirani. Omogoča tudi različne funkcije funkcije ATmega32.

Vrata C (PC7-PC0): Je 8-bitna dvosmerna V / I vrata. Če je vmesnik JTAG omogočen, se aktivirajo vlečni upori na nožicah PC5 (TDI), PC3 (TMS) in PC2 (TCK).

Povezovanje JTAG z uporabo pristanišča C ATmega32

Ponastaviti: To je vložek.

XTAL1: Je vhod v ojačevalec invertirajočega oscilatorja in vhod v notranji obratovalni krog ure.

XTAL2: To je izhod iz invertirajočega ojačevalnika oscilatorja.

AVCC: Je zatič napajalne napetosti za vrata A in A / D pretvornik. Moral bi biti povezan z VCC.

AREF: AREF je analogni referenčni zatič za A / D pretvornik.

Spomini ATmega32:

“enofazno ali 3 -fazno ožičenje ”

Ima dva glavna pomnilniška prostora podatkovni pomnilnik in programski pomnilnik. Poleg tega ima pomnilnik EEPROM za shranjevanje podatkov.

V sistemsko programabilnem pomnilniku Flash programa:

ATmega32 vsebuje 32Kbytes vgrajenega čipa v sistemsko pomnilniški bliskovni pomnilnik za shranjevanje programov. Flash je organiziran kot 16k X 16 in njegov pomnilnik je razdeljen na dva odseka Odsek zagonskega programa in odsek aplikacijskega programa.

Shema vezja programerja ISP

Podatkovni pomnilnik SRAM:

Datoteka Register, V / I pomnilnik in notranji podatkovni SRAM so naslovljeni na spodnjih 2144 lokacij podatkovnega pomnilnika. Prvih 96 lokacij naslovi registrsko datoteko in V / I pomnilnik, notranji podatkovni SRAM pa naslednjih 2048 lokacij. Neposredno, posredno s premikom, posredno, posredno s predhodnim zmanjšanjem in neposredno z naknadnim zmanjšanjem je 5 različnih načinov naslavljanja za pokritje podatkovnega pomnilnika. Z uporabo teh načinov naslavljanja je dostopno do 32 splošnih namenskih registrov, 64 I / O registrov in 2048 bajtov internih podatkov SRAM.

Blokovni diagram ATmega32

Podatkovni pomnilnik EEPROM:

Vsebuje 1024 bajtov podatkovnega pomnilnika EEPROM. Do njega je mogoče dostopati kot ločen podatkovni prostor, v katerem je mogoče prebrati in zapisati posamezne bajte.

V / I pomnilnik:

Vsi V / I in zunanja oprema so nameščeni v prostoru V / I. Do vhodno / izhodnih lokacij dostopajo navodila IN in OUT, ki prenašajo podatke med 32 registri splošnega namena in vhodno / izhodnim prostorom. Vhodno / izhodni registri z naslovom 00-1F so neposredno bitno dostopni z uporabo navodil SBI in CBI.

ATmega8

Uvod

Gre za 8-bitni mikrokrmilnik CMOS iz družine AVR (ki ga je leta 1996 razvila Atmel Corporation) in je zgrajen na arhitekturi RSIC (Reduced Instruction Set Computer). Njegova osnovna prednost je, da ne vsebuje nobenega akumulatorja, rezultat katere koli operacije pa se lahko shrani v kateri koli register, ki ga določa navodilo.

Arhitektura

Arhitektura

Spomin

Sestavljen je iz 8 KB pomnilnika flash, 1 KB SRAM in 512 bajtov EEPROM-a. 8K bliskavica je razdeljena na dva dela - spodnji del, ki se uporablja kot zagonski del bliskavice, in zgornji del, ki se uporablja kot odsek bliskavice aplikacije. SRAM vsebuje 1K bajtov skupaj z 1120 bajti registrov splošnega namena in V / I registrov. Spodnja 32 naslovov se uporabljajo za 32 8-bitnih registrov za splošne namene. Naslednjih 64 naslovov se uporablja za V / I registre. Vsi registri so povezani neposredno z ALU. EEPROM se uporablja za shranjevanje uporabniško določenih podatkov.

Vhodno / izhodna vrata

Sestavljen je iz 23 I / O linij s 3 vhodno / izhodnimi vrati, imenovanimi B, C in D. Vrata B sestavljajo 8 I / O linij, Vrata C sestavljajo 7 V / I linij in Vrata D je 8 I / O črte.

“kaj počne katodni osciloskop ”

Registri, ki ustrezajo poljubnim vratom X (B, C ali D), so:

DDRX : Register smeri podatkov vrat X

PORTX : Podatkovni register vrat X

PINX : Vhodni register vrat X

Časovniki in števci

Sestavljen je iz 3 časovnikov s primerljivimi načini. Dva sta 8-bitna, tretji pa 16-bitni.

Oscilatorji

Vključuje notranjo ponastavitev in oscilator, kar omogoča odpravo potrebe po kakršnem koli zunanjem vhodu. Notranji RC oscilator lahko generira notranjo uro, ki lahko deluje na kateri koli frekvenci 1MHz, 2MHz, 4MHz ali 8MHz, kot je programirano. Podpira tudi zunanji oscilator z največjo frekvenco 16MHz.

Komunikacija

Omogoča tako sinhrone kot asinhrone sheme prenosa podatkov prek USART (Universal Synchronous and Asynchronous Receiver Transmitter), to je komunikacijo z modemi in drugimi serijskimi napravami. Podpira tudi SPI (serijski periferni vmesnik), ki se uporablja za komunikacijo med napravami na osnovi metode master-slave. Druga vrsta podprte komunikacije je TWI (dvožični vmesnik). Omogoča komutacijo med katerima koli napravama z uporabo dveh žic skupaj s skupno ozemljitveno povezavo.

V čipu ima vgrajen tudi primerjalni modul, ki omogoča primerjavo dveh napetosti, ki sta prek zunanjih čipov priključena na dva vhoda analognega primerjalnika.

Vsebuje tudi 6-kanalni ADC, od katerih imajo 4 10-bitno natančnost, 2 pa 8-bitno natančnost.

Statusni register : Vsebuje informacije o trenutno izvedenem naboru aritmetičnih ukazov.

Diagram ATmega Pin :

Diagram ATmega Pin

Ena pomembnih značilnosti ATmega8 je, da razen 5 zatičev vsi ostali zatiči podpirajo dva signala.

Noži 23,24,25,26,27,28 in 1 se uporabljajo za vrata C, medtem ko se nožice 9,10,14,15,16,17,18,19 uporabljajo za vrata B in nožice 2,3,4, 5,6,11,12 se uporablja za pristanišče D.
Zatič 1 je tudi ponastavitveni zatič in signal, ki uporablja nizko raven za čas, daljši od najmanjše dolžine impulza, bo ustvaril ponastavitev.
Zatiči 2 in 3 se uporabljajo tudi za serijsko komunikacijo za USART.
Zatiča 4 in 5 se uporabljata kot zunanji prekinitvi. Eden od njih se bo sprožil, ko je nastavljen bit zastavice prekinitvenega statusnega registra, drugi pa bo sprožil, dokler prevlada stanje prekinitve.
Zatiči 9 in 10 se uporabljajo kot zunanji oscilator, kot tudi oscilatorji števcev časovnika, kjer je kristal povezan neposredno med zatiči. Pin 10 se uporablja za kristalni oscilator ali nizkofrekvenčni kristalni oscilator. Če se kot vir ure uporablja notranji kalibriran RC oscilator in je omogočen asinhroni časovnik, lahko te zatiče uporabite kot zatiče oscilatorja časovnika.
Pin 19 se uporablja kot izhod glavne ure, vhod podrejene ure za SPI kanal.
Pin 18 se uporablja kot glavni vhod ure, izhod podrejene ure.
Pin 17 se uporablja kot izhod za glavne podatke, podrejeni vnos za kanal SPI. Uporablja se kot vhod, če ga omogoči pomožni sistem, in dvosmerno, če ga omogoči glavni. Ta pin se lahko uporablja tudi kot izhod za primerjavo izhodnih rezultatov, ki služi kot zunanji izhod za primerjavo časovnika / števca.
Pin16 se uporablja kot podrejeni vhod. Uporabite ga lahko tudi kot primerjavo časovnika / števca1, tako da zatič PB2 konfigurirate kot izhod.
Pin15 se lahko uporablja kot zunanji izhod za primerjavo časovnika / števca A.
Za kanale ADC se uporabljajo nožice 23 do 28. Pin 27 se lahko uporablja tudi kot ura serijskega vmesnika, pin 28 pa kot podatki serijskega vmesnika
Zatiča 13 in 12 se uporabljata kot vhoda analognega primerjalnika.
Zatiči 11 in 6 se uporabljajo kot viri časovnika / števca.

Načini mirovanja mikrokrmilnika

Mikrokrmilnik deluje v 6 načinih spanja.

V stanju pripravljenosti: Ustavi delovanje CPU, vendar omogoča delovanje SPI, USART, ADC, TWI, Timer / Counter ter Watchdog in prekinja sistem. To se doseže z nastavitvijo SM0 na SM2 bitov registrske oznake MCU na nič.
Način za zmanjšanje šuma ADC : Ustavi CPU, vendar omogoča delovanje ADC, zunanje prekinitve, časovnik / števec2 in nadzorni pas.
Način izklopa : Omogoča zunanje prekinitve, dvožični serijski vmesnik, nadzor, medtem ko onemogoči zunanji oscilator. Ustavi vse ustvarjene ure.
Način varčevanja z energijo : Uporablja se, ko časovnik / števec deluje asinhrono. Zaustavi vse ure, razen clk_ASY.

Stanje pripravljenosti : V tem načinu lahko oscilator deluje in ustavi vse druge operacije.

Aplikacije, ki vključujejo Atmega8

Utripajoča LED

Utripa shema LEd

Program je napisan v jeziku C in je najprej sestavljen kot datoteka .c. Programsko orodje ATMEL bo to datoteko pretvorilo v binarno objektno datoteko ELF. Nato se znova pretvori v šestnajstiško datoteko. Šestnajstiška datoteka se nato posreduje mikrokrmilniku s pomočjo programa AVR dude.

Foto: