Микроконтроллеры семейства AVR

Это новое семейство 8-разрядных RISK микроконтроллеров фирмы ATMEL, изготовленных по малопотребляющей технологии и обладающих следующими характеристиками:

· Гарвардская RISK архитектура загрузки и выполнение большинства команд в течение одного такта тактового генератора. При этом достигается скорость работы ~1MIPS/МГц;

· Программы содержатся в электрически перепрограммируемой постоянной памяти программ Flash (кол-во циклов стирания/записи не менее 1000); кроме того, имеется возможность внутрисхемного программирования, что значительно ускоряет процесс разработки прибора;

· Память данных на основе статического ОЗУ (SRAM);

· Память констант на основе ЭСППЗУ (EEPROM) с кол-вом циклом перезаписи до 100 000 раз;

· АЛУ, выполняющее вычисления непосредственно подключено к 32-м рабочим регистрам (РОНам), объединенным в регистровый файл;

· небольшое потребление энергии и наличие нескольких режимов работы с пониженным потреблением энергии (удобен в приборах с батарейками);

· различные способы синхронизации:

а.) встроенный RC-генератор;

б.) внешний сигнал синхронизации (с генератора);

в.) внешний резонатор (пьезокерамический или кварцевый).

· возможность защиты от считывания;

· встроенные широтно-импульсные модуляторы (ШИМ), аналоговые компараторы, таймеры/счетчики, последовательный UART и т.д.

Рис. 5.1. Архитектура ядра микроконтроллеров AVR

Имеются 2 подсемейства микроконтроллеров AVR:

1. Tiny AVR - недорогие миниатюрные МК в недорогом исполнении с производительностью до 10 MIPS, Flah памятью программ, 2..8кбайт, памятью данных SRAM 128..512б., памятью констант EEPROM 64..512 байт.

2. Mega AVR - с производительностью до 4..16 MIPS для сложных приложений, требующих большого объема памяти, Flah - до 128кбайт, EEPROM- 64..512 байт, SRAM - 2..4кбайт, встроенным АЦП(10разрядов 8каналов) и аппаратным умножителем 8х8.

Рассмотрим для примера МК семейства Classic фирмы Atmel ATtiny2313. Он имеет следующие характеристики:

· 2 кбайта Flash;

· 128 байт EEPROM;

· 15 линий ввода/вывода общего назначения;

· 32 регистра общего назначения;

· 2 таймера/счетчика (на 8 и 16 разрядов);

· внешние и внутренние прерывания;

· встроенный универсальный асинхронный приемопередатчик UART;

· программируемый сторожевой таймер со встроенным генератором;

· последовательный порт SPI для загрузки программ;

· 2 режима низкого энергопотребления, выбираемых программно.