Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Характеристика мікроконтролерів фірми ATMEL



 

Фірма Atmel випускає великий спектр 8-розрядних мікроконтролерів (аналогів 8051) - це сімейство АТ89 з вбудованою програмувальною флеш-пам’яттю і АТ87 (з пам'яттю типу ОТР (одноразовий запис)), а також мікроконтролери власної розробки на базі поліпшеної RISC архітектури - AVR-мікроконтролери сімейства АТ90 з убудованою флеш-пам’яттю.

В останні роки фірма Atmel освоїла випуск нових мікроконтролерів - AVR ATtiny 11/12/15/22/28 і АTmega 83/161/163/103.

АТ89. Сімейство АТ89 представлене великою кількістю мікроконтролерів, що відрізняються функціональними можливостями і кількістю інтегрованих на кристалі периферійних пристроїв; максимальною тактовою частотою (від 12 до 33 МГц); кількістю виводів і типом корпуса; діапазоном робочих температур; обсягом вбудованої флеш-пам’яті (від 1 до 32 Кбайт) і RАМ-пам’яті (від 64 до 512 Кбайт). Деякі з них мають вбудовану пам'ять типу EEPROM (AT89S8252 - 2 Кбайти). Усі мікроконтролери сімейства АТ89 мають режими роботи зі зниженим енергоспоживанням і можуть працювати при зменшенні тактової частоти аж до 0 Гц. Як і в більшості аналогів 8051, в АТ89 передбачені два режими роботи зі зниженим енергоспоживанням: режим idle, у якому здійснюється відключення центрального процесорного пристрою (CPU), а струм споживання складає порядку 15 % струму споживання в активному режимі; режим power down, у якому струм споживання знижується до рівня 0.6-15 мкА. Тривалість виконання більшості інструкцій складає . Більшість мікроконтролерів сімейства АТ89 сумісні за розташуванням виводів з аналогічними мікроконтролерами фірми Intel (і80C31, і87C51, і87C54, і80C52, і87C52 та іншими), фірми Philips (PC80C31, PCx80C51, P80C54, P87C54, P80C52, P87C52 і іншими), фірми AMD (87C51, 87С52Т2, 8753 та іншими), фірми Matra (80С51, 80С52 та іншими).

Мікроконтролери АТ89С1051 (1 Кбайт флеш-пам’яті) і АТ89С2051 (2 Кбайти флеш-пам’яті) випускаються в корпусах із двадцятьма виводами і мають обмежений набір вбудованих пристроїв. В АТ89С1051 і АТ89С2051 не передбачена можливість реалізації зовнішньої шини програм/даних. Внаслідок обмежених можливостей АТ89С1051 і АТ89С2051 застосовуються в порівняно простих системах керування/контролю. В одному із найпотужніших мікроконтролерів (АТ89С55) міститься: флеш-пам’ять (20 Кбайт); RAM-пам'ять (256 Кбайт); три таймери/лічильники (чотири є тільки в AT89S8252); UART-контролер; 32 зовнішніх входи/виходи; контролер переривань (вісім джерел). Крім того, є можливість реалізації зовнішньої шини програм/даних. Максимальна тактова частота АТ89С55 складає 33 МГц.

АТ90. Крім численних аналогів 8051, фірма Atmel випускає велику кількість AVR-мікроконтролерів (сімейство АТ90) власної розробки на базі вдосконаленої RISC архітектури. У AVR-мікроконтролерах реалізовано від 89 до 120 універсальних RISC-подібних інструкцій, що мають фіксовану довжину 16 розрядів. Гнучкі режими адресації, реалізовані в інструкціях, і реєстровий файл обсягом тридцять два 8-розрядних слова (кожен регістр файлу зв'язаний безпосередньо з ALU) забезпечують виконання більшості інструкцій протягом одного такту. Продуктивність AVR-мікроконтролерів складає 1 MIPS/Мгц. Фірма Atmel стверджує, що AVR-мікроконтролери мають у десять разів вищу продуктивність, ніж побудовані на базі класичної CISC архітектури мікроконтролери, що працюють з тією ж тактовою частотою. ALU виконує арифметичні і логічні операції з даними, що зберігаються в регістрах файлу. Передбачено можливість одночасної адресації до будь-яких двох регістрів чи вбудованої RAM-пам'яті даних. Архітектура AVR-мікроконтролерів (рис.7.3) нагадує гарвардську архітектуру з окремими шинами для вибірки інструкцій і даних.

Рисунок 7.3

 

У той час, як виконується поточна інструкція, конвеєр забезпечує вибірку наступної з пам'яті програм. Усі AVR-мікроконтролери сімейства АТ90 сумісні між собою на рівні кодів інструкцій. Регістри керування/контролю вбудованими пристроями розташовані в області адрес пам'яті даних. Усі AVR-мікроконтролери мають програмувальні 8- і 16-розрядні таймери/лічильники і сторожовий таймер, тактований сигналом вбудованого тактового генератора. Схеми фіксації/порівняння, реалізовані в деяких AVR-мікроконтролерах, дають можливість формувати сигнал широтно-імпульсної модуляції. В усіх AVR-мікроконтролерах реалізовано два режими роботи зі зниженим енергоспоживанням: у режимі idle зупиняється робота процесорного ядра, у той час як таймери/лічильники, "сторожовий" таймер і контролер переривань продовжують роботу; у режимі power down припиняється робота тактового генератора, а, отже, і всіх периферійних пристроїв. Вихід з режиму power down здійснюється за зовнішніми сигналами чи сигналами переривань. Усі AVR-мікроконтролери працюють при напрузі живлення від 2.7 до 6 В і тактовій частоті від 0 до 12 МГц.

У процесорному ядрі деяких AVR-мікроконтролерів реалізований апаратний помножувач. У багатьох AVR-мікроконтролерах реалізований 10-розрядний АЦП (від 6 до 8 каналів).

ATtiny, ATmega. Заслуговують на увагу нові мікроконтролери сімейств ATtiny і АТmеgа на базі AVR архітектури.

Крім того, що мікроконтролери сімейства ATtiny мають зменшений обсяг вбудованої флеш-пам’яті (від 1 до 2 кбайт), у кожній модифікації випускаються три версії, що відрізняються напругою живлення і тактовою частотою. Наприклад, версії ATtiny12 мають діапазон тактової частоти від 0 до 1 МГц, від 0 до 4 МГц і від 0 до 8 МГц відповідно при напрузі живлення від 1.8 до 5.5 В, від 2.7 до 5.5 В і від 4.0 до 5.5 В. Тільки ATtiny22 має RAM-пам'ять даних обсягом 128 кбайт. У ATtiny15 реалізований 10-розрядний АЦП (4 канали). Деякі модифікації ATtiny мають вбудовану систему перезапуску (brown out detector/reset) при зниженні напруги живлення.

Основна відмінність мікроконтролерів АТmеgа (АТmеgа83/ 103/161/163) - збільшений обсяг вбудованої пам'яті (АТmеgа 103 має 128 кбайт флеш-пам’яті і 4 кбайти RAM-пам'яті) і розширений набір периферійних пристроїв. Як і в ATtiny, у модифікаціях АТmеgа передбачені версії з різною тактовою частотою і напругою живлення. При діапазоні напруги живлення від 2.7 до 3.6 В і від 4.0 до 5.5 В діапазон тактових частот складає, відповідно, від 0 до 4 МГц і від 0 до 6 МГц.

Контрольні питання: