Az AVR mikrovezérlők típusai és elrendezése

AVR - A vállalat által gyártott népszerű mikrokontrollercsalád neve. Atmel. Az ABP mellett e márkanév alatt is kiadtak mikrokontroller és más architektúrák, például az ARM és az i8051.

Mik az AVR mikrovezérlők?

Háromféle mikrokontroller létezik:

1. AVR 8 bites.

2. AVR 32 bites.

3. AVR xMega

Több mint egy évtizede a legnépszerűbb a 8 bites mikrokontrollerek családja. Sok sonka kezdett tőle tanulmányozni a mikrovezérlőket. Szinte mindegyik megtanulta a programozható vezérlők világát azáltal, hogy egyszerű kézműves munkákat végzett, például LED villogó lámpákkal, hőmérőkkel, órákkal, valamint egyszerű automatizálással, például a világítási és fűtőberendezések vezérlésével.

Az AVR 8 bites mikrovezérlőket viszont két népszerű családba osztják:

• ATTINY - a név azt mutatja, hogy a legfiatalabbnak (apró - fiatal, fiatal, legfiatalabb) alapvetően 8 vagy több csap van. A memória és a funkciók mennyisége általában szerényebb, mint a következőkben;

• ATMEGA - A fejlettebb mikrokontrollereknek több memória, érintkezők és különféle funkcionális egységek vannak;

A mikrokontrollerek legerősebb alcsaládja az xMega - ezek a mikrovezérlők akkor kaphatók, ha hatalmas számú csap van, 44-től 100-ig. Ennyi szükséges a nagyszámú érzékelőkkel és működtetőkkel működő projektekhez. Ezen felül a megnövekedett memóriakapacitás és sebesség lehetővé teszi a nagy teljesítmény elérését.

transcript: Pin (eng. Pin - tű, pin) a mikrovezérlő vagy, amint mondják, a láb kimenete. Ezért a "pinout" szó - azaz információ az egyes lábak rendeltetéséről.

Mire szolgálnak és mik azok?

A mikrovezérlőket szinte mindenhol használják! A 21. század szinte minden eszköze mikrovezérlőn működik: mérőműszerek, szerszámok, háztartási készülékek, órák, játékok, zenei dobozok és képeslapok és még sok más; önmagában a felsorolás több oldal szöveget igényel.

A fejlesztő felhasználhatja az analóg jelet annak aljától a mikrovezérlő bemenetéig, és manipulálhatja annak értékére vonatkozó adatokat. Ezt a munkát egy analóg-digitális konverter (ADC) hajtja végre. Ez a funkció lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy kommunikáljon a mikrovezérlővel, valamint érzékelők segítségével érzékelje a környező világ különféle paramétereit.

A közönséges AVR mikrovezérlőkben például atmega328amely 2017-ben sok áramköri központ középpontjában áll Arduinode róluk később. Használt 8 csatornás ADCbitmélységgel 10 bit. Ez azt jelenti, hogy ki tudja olvasni az értéket 8 analóg érzékelőről. És a digitális érzékelők csatlakoznak a digitális kimenetekhez, ami nyilvánvaló lehet. A digitális jel azonban csak 1 (egység) vagy 0 (nulla) lehet, míg az analóg jel végtelen számú értéket vehet fel.

Magyarázat:

kapacitás Olyan érték, amely jellemzi az analóg bemenet minőségét, pontosságát és érzékenységét. Ez nem hangzik egyértelműen. Egy kis gyakorlat: egy 10 bites ADC rögzíti az analóg információkat egy portból 10 bites memóriában, vagyis a zökkenőmentesen változó digitális jelet a mikrokontroller felismeri 0 és 1024 közötti numerikus értékként.

A 12 bites ADC ugyanazt a jelet látja, de nagyobb pontossággal - 0 és 4096 közötti formában, ami azt jelenti, hogy a bemeneti jel mért értéke négyszer pontosabb lesz. Ahhoz, hogy megértsük, honnan származnak az 1024 és 4096, egyszerűen emeljünk 2-et az ADC bitmélység teljesítményére (2-et 10-es teljesítményre, 10 bitre stb.)

A terhelhetőség szabályozására PWM csatornák állnak rendelkezésére, ezek például felhasználhatók a fényerő, a hőmérséklet vagy a motor fordulatszámának beállítására. Ugyanazon 328 vezérlőben 6 van.

Általában az AVR mikrovezérlő felépítését ábrázolja:

Minden csomópont aláírva van, de egyes nevek lehet, hogy nem olyan nyilvánvalóak. Nézzük meg a jelölésüket.

• ALU - számtani-logikai eszköz. A számítás elvégzéséhez szükséges.

• Általános célú nyilvántartások (RON) - Azok a regiszterek, amelyek adatokat tudnak fogadni és tárolni, miközben a mikrovezérlő csatlakoztatva van a hálózathoz, az újraindítás után törlődnek. Ideiglenes cellákként szolgálhat az adatműveletekhez.

• megszakítások - valami olyan esemény, amely a mikrokontrollert érintő belső vagy külső behatások miatt alakul ki - időzítő túlcsordulása, külső megszakítás az MK érintkezőből, stb.

• JTAG - interfész az áramkörön belüli programozáshoz anélkül, hogy a mikrovezérlőt levennék a tábláról.

• Flash, RAM, EEPROM - memória típusok - programok, ideiglenes munkaadatok, hosszú távú tárolás, függetlenül a mikrovezérlő tápellátásától, a nevek sorrendjében.

• Időzítők és számlálók - a mikrokontroller legfontosabb csomópontjai, egyes modellekben számuk akár tucat is lehet. Ezekre azért van szükség, hogy bemutassák az intézkedések számát, illetve az időintervallumokat, és a számlálók növelik az események értékét. Munkájuk és módjuk a programtól függ, azonban ezeket a műveleteket hardveren hajtják végre, azaz a program fő szövegével párhuzamosan megszakítást okozhatnak (opcionálisan időzítő túlcsordulással) a kódfuttatás bármely szakaszában, bármilyen sorában.

• A / D (analóg / digitális) - ADC, már leírtuk a célját.

• WatchDogTime (Watchdog időzítő) - egy, a mikrovezérlőtől és akár az óragenerátorától független RC oszcillátor, amely egy bizonyos időtartamot számol, és MK visszaállítási jelet generál, ha működött, és felébred, ha alvó üzemmódban volt (energiatakarékos). Működését le lehet tiltani a WDTE bit 0-ra állításával.

A mikrokontroller kimenete meglehetősen gyenge, ami azt jelenti, hogy az átmenő áramerősség általában 20–40 milliamper lehet, ami elegendő a LED és a LED jelzőfények világításához. Egy erősebb terheléshez áram- vagy feszültség-erősítőkre van szükség, például ugyanazon tranzisztorokra.

Mire van szüksége a mikrovezérlők tanulásához?

Először meg kell vásárolnia magát a mikrovezérlőt. Az első mikrokontroller szerepe bármilyen Attiny2313, Attiny85, Atmega328 és mások lehet. Sokkal jobb, ha azt a modellt választja, amelyet a leckékben ír le, amelyeken részt vesz.

A következő dolog, amire szükséged van programozó. Töltse le a firmware-t az MK memóriájába, ez a legolcsóbb és legnépszerűbb USBASP.

Kicsit drágább, de nem kevésbé általános programozó AVRISP MKII, amit magad is készíthet - egy rendes táblából Arduino

Egy másik lehetőség az, hogy átvillanja őket USB UART adapter, amelyet általában az egyik átalakítón hajtanak végre: FT232RL, CH340, PL2303 és CP2102.

Bizonyos esetekben az USB-hardver támogatással ellátott AVR mikrovezérlőket használják ilyen konverterhez; ilyen modellek nem túl sokak. Íme néhány:

• ATmega8U2;

• ATmega16U2;

• ATmega32U2.

Csak egy „de” - az UART rendszerbetöltőt először be kell tölteni a mikrovezérlő memóriájába. Természetesen ehhez még mindig szüksége van egy programozóra az AVR mikrovezérlőkhöz.

Érdekes: Bootloader - Ez egy normál program egy mikrovezérlő számára, de szokatlan feladattal - az indítása után (csatlakoztatva a hálózathoz) egy ideig azt várja, hogy a firmware betölthető legyen benne. Ennek a módszernek az az előnye, hogy bármilyen USB-UART adaptert villoghat, és nagyon olcsók. Hátránya, hogy a firmware betöltése hosszú időt vesz igénybe.

Munkához UART (RS-232) interfész az AVR mikrovezérlőkben egy teljes regisztrációs UDR-t osztott ki (UART adatregiszter). UCSRA (RX, TX adó-vevő bitbeállítások), UCSRB és UCSRС - regiszterkészlet, amely az interfész egészére vonatkozik.

Hogyan tudok programokat írni?

A programozón kívül a program írásához és letöltéséhez IDE - fejlesztői környezetre is szükség van. Természetesen kódot írhat a jegyzettömbbe, áthaladhat fordítókon stb. Miért van szükség, ha vannak kiváló, kész opciók? Talán az egyik legerősebb az IAR, de fizetett.

A hivatalos Atmel IDE az AVR Stúdió, amelyet Atmel stúdiónak neveztek át a 6. verzión. Támogatja az összes AVR mikrovezérlőt (8, 32, xMega), automatikusan észleli a parancsokat és segít a bevitelben, kiemeli a helyes szintaxist és még sok minden mást.Segítségével villoghat az MK.

A leggyakoribb a C AVR, tehát keressen rá egy bemutatóra, rengeteg orosz nyelvű lehetőség van, és ezek közül az egyik Khartov V.Ya. „AVR mikrovezérlők. Műhely kezdőknek. "

Az AVR tanulásának legegyszerűbb módja

Vásárolj vagy csináld magad Arduino tábla. Az arduino projektet kifejezetten oktatási célokra tervezték. Tucatnyi táblája van, különböző formájú és számos érintkezővel. Az arduino-ban a legfontosabb dolog az, hogy nem csak mikrovezérlőt vásárol, hanem egy teljes értékű hibakeresőtáblát, amely jó minőségű textolit nyomtatott áramköri lapra van forrasztva, maszkkal borítva és SMD alkatrészekkel bevonva.

A leggyakoribb az Arduino Nano és az Arduino UNO, lényegében azonosak, kivéve, hogy a "Nano" körülbelül háromszor kisebb, mint az "Uno".

Néhány tény:

• Az Arduino programozható egy normál nyelven - “C AVR”;

• saját - vezetékezés;

• szabványos fejlesztési környezet - Arduino IDE;

• ahhoz, hogy csatlakozzon egy számítógéphez, csak csatlakoznia kell az USB-kábelt az Arduino nano táblán található micro-USB aljzathoz, telepítenie kell az illesztőprogramokat (valószínűleg ez automatikusan megtörténik, kivéve, ha a CH340 konverterén nem volt meghajtóm a Win 8.1-en, letöltenem kellett, de Nem sok időbe telt.) Akkor feltöltheti „vázlatait”;

• A “vázlatok” az arduino programok neve.

megállapítások

A mikrovezérlők kiváló segítséget nyújtanak az amatőr rádió gyakorlatában, amely lehetővé teszi a digitális elektronika világának felfedezését, saját mérőműszerek és otthoni automatizálási berendezések megtervezését.