Врсте и распоред АВР микроконтролера

АВР - Ово је име популарне породице микроконтролера које компанија производи. Атмел. Поред АБП-а под овом марком се издају микроконтролери и друге архитектуре попут АРМ и и8051.

Шта су АВР микроконтролери?

Постоје три врсте микроконтролера:

1. АВР 8-битни.

2. АВР 32-битни.

3. АВР кМега

Већ више од деценије најпопуларнија је 8-битна породица микроконтролера. Многе шунке су почеле да проучавају микроконтролере од њега. Скоро сви су научили свет програмирљивих регулатора радећи на својим једноставним занатима, попут ЛЕД трепери, термометра, сатова, као и једноставне аутоматизације, као што су контрола уређаја за осветљење и грејање.

Микроконтролери АВР 8-битни су, с друге стране, подељени у две популарне породице:

• Аттини - назив показује да најмлађи (сићушни - млади, млади, најмлађи) у основи имају 8 ножа или више. Опсег њихове меморије и функционалности су обично скромнији него у следећем;

• Атмега - Напреднији микроконтролери имају више меморије, пинова и разних функционалних јединица;

Најмоћнија поддружина микроконтролера је кМега - ови микроконтролери су доступни у случајевима са огромним бројем пинова, од 44 до 100. Толико је потребно за пројекте са великим бројем сензора и актуатора. Поред тога, повећани капацитет и брзина меморије омогућавају вам да постигнете високе перформансе.

Декодирање: Пин (енг. Пин - игла, иглица) је излаз микроконтролера или, како кажу, ногу. Отуда реч "пиноут" - тј. информације о сврси сваке ноге.

За шта су микроконтролери и чему служе?

Микроконтролери се користе скоро свуда! Скоро сваки уређај у 21. веку ради на микроконтролеру: мерни инструменти, алати, кућни апарати, сатови, играчке, музичке кутије и разгледнице, као и још много тога; само би набрајање требало неколико страница текста.

Програмер може да користи аналогни сигнал са дна на улаз микроконтролера и манипулише подацима о његовој вредности. Овај посао обавља аналогно-дигитални претварач (АДЦ). Ова функција омогућава кориснику да комуницира са микроконтролером, као и да опажа различите параметре околног света користећи сензоре.

На пример, у АВР микроконтролерима, на пример, Атмега328која је у 2017. години срце многих склопова Ардуиноали о њима касније. Користи се 8 канални АДЦса мало дубине 10 бит. То значи да вредност можете очитати са 8 аналогних сензора. И дигитални сензори су повезани на дигиталне излазе, што може бити очигледно. Међутим, дигитални сигнал може бити само 1 (јединица) или 0 (нула), док аналогни сигнал може имати неограничен број вредности.

Објашњење:

Капацитет Вредност је која карактерише квалитет, тачност и осетљивост аналогног улаза. То не звучи баш јасно. Мало праксе: 10-битни АДЦ, снима аналогне информације са порта у 10 бита меморије, другим речима, микроконтролер препознаје глатко променљив дигитални сигнал као нумеричку вредност од 0 до 1024.

12-битни АДЦ види исти сигнал, али са већом тачношћу - у облику од 0 до 4096, што значи да ће измерене вредности улазног сигнала бити 4 пута тачније. Да бисте разумели одакле потичу 1024 и 4096, једноставно подигните 2 на снагу дубине АДЦ бита (2 на снагу 10, за 10 бита, итд.)

За контролу снаге оптерећења, на располагању су вам ПВМ канали, на пример, за подешавање светлине, температуре или брзине мотора. У истом 328 контролера има их 6.

Генерално, структура АВР микроконтролера је приказана на дијаграму:

Сви чворови су потписани, али нека имена можда и нису тако очигледна. Погледајмо њихову ноту.

• АЛУ - аритметичко-логички уређај. Потребно за извршавање израчуна.

• Регистри опште намене (РОН) - Регистри који могу да примају податке и чувају их док је микроконтролер прикључен на напајање, бришу се након поновног покретања. Служе као привремене ћелије за операције података.

• Прекиди - нешто попут догађаја који се дешава услед унутрашњих или спољних утицаја на микроконтролер - преливање тајмера, спољни прекид са пин МК, итд.

• Јтаг - интерфејс за програмирање у кругу без уклањања микроконтролера са плоче.

• Фласх, РАМ, ЕЕПРОМ - врсте меморије - програми, привремени радни подаци, дуготрајно складиштење независно од напајања микроконтролером, према редоследу у именима.

• Тајмери ​​и бројачи - најважнији чворови у микроконтролеру, у неким моделима њихов број може бити и до десетак. Потребне су за извештавање броја мера, односно временских интервала, а шалтери повећавају вредност за било који од догађаја. Њихов рад и његов начин овисе о програму, међутим, те се радње изводе у хардверу, тј. паралелно са главним текстом програма, они могу проузроковати прекиде (преливањем тајмера, као опција) у било којој фази извршавања кода, у било којој линији програма.

• А / Д (аналогни / дигитални) - АДЦ, већ смо описали његову сврху.

• ВатцхДогТиме (часовник за чување паса) - РЦ осцилатор независан од микроконтролера, па чак и његовог генератора такта, који броји одређено време и ствара сигнал ресетовања МК ако је радио, и буди се ако је био у стању спавања (штедња енергије). Његов рад може бити онемогућен постављањем ВДТЕ бита на 0.

Излази микроконтролера су прилично слаби, што значи да је струја кроз њих обично до 20-40 милиампера, што је довољно за осветљење ЛЕД и ЛЕД индикатора. За снажније оптерећење потребни су струјни или напонски појачивачи, на пример, исти транзистори.

Шта је потребно да започнете са проучавањем микроконтролера?

Прво морате да купите сам микроконтролер. Улога првог микроконтролера може бити било који Аттини2313, Аттини85, Атмега328 и други. Боље је да одаберете модел који је описан у лекцијама којима ћете се бавити.

Следеће што вам треба је програмер. Потребан је за преузимање фирмвера у меморију МК-а, он се сматра најјефтинијим и најпопуларнијим УСБАСП.

Мало скупљи, али ништа мање уобичајени програмер АВРИСП МКИИ, што можете и сами - са обичне табле Ардуино

Друга опција је да их пролетите УСБ УАРТ адаптер, који се обично врши на једном од претварача: ФТ232РЛ, ЦХ340, ПЛ2303 и ЦП2102.

У неким се случајевима за такав претварач користе АВР микроконтролери с УСБ хардверском подршком; нема превише таквих модела. Ево неких:

• АТмега8У2;

• АТмега16У2;

• АТмега32У2.

Само један „али“ - УАРТ боотлоадер мора прво бити убачен у меморију микроконтролера. Наравно, за то вам је још увек потребан програмер за АВР микроконтролере.

Занимљиво: Боотлоадер - Ово је нормалан програм за микроконтролер, али са необичним задатком - након покретања (повезивања на напајање) очекује се да ће се неко време учитати у њега фирмвер. Предност ове методе је што можете да флексирате било који УСБ-УАРТ адаптер, а они су веома јефтини. Недостатак је тај што се фирмверу треба дуго учитавати.

За посао УАРТ (РС-232) интерфејс у ​​АВР микроконтролерима доделио је читав УДР регистра (УАРТ регистар података). УЦСРА (подешавања РКС, ТКС примопредајника), УЦСРБ и УЦСРС - скуп регистара који су одговорни за подешавања интерфејса у целини.

Како могу да пишем програме?

Поред програмера, за писање и преузимање програма вам је потребно и ИДЕ - развојно окружење. Наравно можете да напишете код у бележницу, прођете кроз компајлере итд. Зашто је то потребно када постоје одличне готове опције. Можда је један од најмоћнијих ИАР, али се плаћа.

Званични Атмел ИДЕ је АВР Студио, који је преименован у Атмел студио у верзији 6. Подржава све АВР микроконтролере (8, 32, кМега), аутоматски детектује команде и помаже при уносу, означава исправну синтаксу и још много тога.Уз његову помоћ можете флексирати МК.

Најчешћи је Ц АВР, па пронађите уџбеник о њему, постоје на тоне руског језика, а једна од њих је Кхартов В.Иа. „АВР микроконтролери. Радионица за почетнике. "

Најлакши начин да научите АВР

Купите или направите сами Ардуино даска. Ардуино пројекат дизајниран је посебно у образовне сврхе. Има десетине плоча различитих облика и броја контаката. Најважнија ствар у ардуину-у је да купујете не само микроконтролер, већ и потпуно исправну плочу за отклањање грешака, лемљену на висококвалитетном текстолитном штампаном колу, прекривену маском и монтираним СМД компонентама.

Најчешћи су Ардуино Нано и Ардуино УНО, они су у основи идентични, само што је „Нано“ око 3 пута мањи од „Уно“.

Неколико чињеница:

• Ардуино се може програмирати на стандардном језику - "Ц АВР";

• сопствено - ожичење;

• стандардно развојно окружење - Ардуино ИДЕ;

• да бисте се повезали са рачунаром, само морате да повежете УСБ кабл на микро-УСБ утичницу на плочи Ардуино нано, инсталирате управљачке програме (највероватније ће се то догодити аутоматски, осим када конвертор на ЦХ340, нисам имао драјвере на Вин 8.1, морао сам да га преузмем, али то Није вам требало пуно времена.) Затим можете да отпремите своје „скице“;

• „Скице“ је назив програма за ардуино.

Закључци

Микроконтролери ће бити одлична помоћ у вашој аматерској радио пракси, која ће вам омогућити да откријете свет дигиталне електронике, дизајнирате сопствене мерне инструменте и опрему за кућну аутоматизацију.