thumb|Przykładowe mikrokontrolery thumb|ATmega8 po odpryśnięciu obudowy thumb|Najprostszy programator thumb|STK500 Atmel AVR – typ ośmiobitowych mikrokontrolerów produkowanych przez firmę Atmel.

Jednostka arytmetyczno-logiczna opracowana przez dwóch studentów z Norweskiej Wyższej Szkoły Technicznej (NTH) oparta jest na schemacie procesora RISC i zasadach zmodyfikowanej architektury harwardzkiej, zawiera 32 ośmiobitowe rejestry. Instrukcje arytmetyczno-logiczne mogą być wykonywane na rejestrach. Dane z pamięci mogą być tylko przesyłane do i z rejestrów. Charakteryzuje się ona prostą strukturą rozkazów, dużą wydajnością obliczeniową (większość rozkazów wykonywana jest w jednym takcie zegara procesora).

Listę rozkazów dopasowano do wymagań współczesnych kompilatorów, wprowadzając rozkazy pobierania danych przez adresowanie pamięci rejestrem 16-bitowym (zestaw dwóch rejestrów) z jednoczesnym zwiększeniem lub zmniejszeniem rejestru adresowego (pobierz i zwiększ/zmniejsz).

Mikrokontrolery AVR są popularne wśród hobbystów i amatorów, ze względu na łatwość programowania, a także łatwość uruchomienia. Do niektórych układów wystarczy podłączyć zasilanie, by stanowiły kompletny, programowalny system mikroprocesorowy. W połączeniu z dużymi obudowami typu DIP daje to rzadko spotykaną możliwość budowy prostszych układów mikroprocesorowych bez konieczności pracochłonnego przygotowywania płytki drukowanej.

Podział Układy typu AVR zostały podzielone na kilka podtypów: 8-bitowe tinyAVR – oznaczenie ATtiny 0,5-16 kB pamięci programu obudowy o 6-32 wyprowadzeniach ograniczony zestaw zintegrowanych peryferiów obniżony pobór mocy megaAVR – oznaczenie ATmega 4-256 kB pamięci programu obudowy o 28-100 wyprowadzeniach rozszerzony zestaw poleceń (m.in. o polecenia do obsługi powiększonej pamięci programu) liczne zintegrowane peryferia (przetworniki AC/CA, timery, liczniki, USB itp) nowsze ATMegi (posiadające czterocyfrowe oznaczenia) cechują się znacznie rozbudowanymi funkcjonalnościami (event system, układ programowalnej logiki, rozbudowane porty IO)

AVR XMEGA – oznaczenie ATxmega 8-384 kB pamięci programu obudowy o 32-100 wyprowadzeniach rozszerzone możliwości, takie jak obsługa DMA, system zdarzeń (Event System), logika programowalna (XCL) i sprzętowe wsparcie dla kryptografii (używane m.in. przy współpracy z kartami inteligentnymi) AVR Dx najnowsza rodzina 8-bitowych mikrokontrolerów AVR w przeciwieństwie do poprzednich rodzin płaska przestrzeń adresowa, w której znajduje się pamięć SRAM, EEPROM i wybrana strona pamięci FLASH do 128 kB pamięci programu, do 8 kB pamięci SRAM obudowy do 64 pinów, w tym dostępne są obudowy PDIP układ programowalnej logiki (CCL) system zdarzeń podobny do systemu obecnego w XMEGA przetwornik ADC (12-bitowy) i DAC (10 bitowy) do 4 komparatorów analogowych oraz wzmacniaczy operacyjnych o programowalnym wzmocnieniu do 3 układów detekcji przejścia przez zero do 8 timerów

32 bitowe (lista rozkazów architektury AVR32 jest niekompatybilna z AVR) AVR UC3 obudowy QFP, BGA od 44 do 144 i więcej wyprowadzeń seria D najprostsza seria, posiada moduł obsługi pojemnościowych czujników dotykowych seria C wyposażone w jednostkę zmiennoprzecinkową (FPU), Ethernet, CAN, LIN, USB OTG, PWM 16-kanałowy 12-bitowy przetwornik analogowo-cyfrowy (ADC), 4-kanałowy, 12-bitowy przetwornik cyfrowo-analogowy (DAC) seria L seria L została zaprojektowana pod kątem minimalizacji zużycia prądu seria A0/A1 jest dedykowana rozwiązaniom potrzebującym złącz Ethernet oraz USB seria A3/A4 zawiera moduł kryptograficzny AES o wydajności 22,8 MB/s, może być używany do współpracy z kartami chipowymi seria B zaprojektowana do wykorzystania dużej mocy obliczeniowej oraz złącza USB

Wyposażenie Poszczególne mikrokontrolery typu AVR różnią się między sobą, przede wszystkim ilością pamięci flash, RAM, liczbą portów wejść/wyjść oraz układami dodatkowymi.

Przykładowo: ATtiny13 ma 1 kB pamięci programu (flash), 64 bajty EEPROM, 64 bajty RAM + 32 rejestry, 6 linii wejść/wyjść, 2 kanały PWM, 4 kanały A/D, wewnętrzny oscylator; montowany jest w obudowie o 8 wyprowadzeniach.

ATmega2560 ma 256 kB pamięci programu, 4 kB EEPROMu, 8 kB RAM, 86 wejść/wyjść, 4 16-bitowe liczniki sterujące w sumie 6 wyjściami PWM, SPI, 2 układy USART, 16-kanałowy przetwornik analogowo-cyfrowy.

Podstawowe elementy AVR (nie wszystkie występują w każdym układzie): pamięć flash - pamięć programu; programowalna w układzie, część programowana podczas pracy układu, pamięć EEPROM, pamięć SRAM, uniwersalne porty wejścia/wyjścia, 8 i 16-bitowe układy czasowo-licznikowe z możliwością generowania sygnału z modulacją szerokości impulsu PWM (w Atxmega można zwiększyć szerokość przez połączenia kaskadowe liczników, a także poszerzyć możliwości generacji sygnałów PWM poprzez wykorzystanie modułu WeX/AWeX) licznik czasu rzeczywistego (RTC) wielokanałowy multipleksowany 10-bitowy przetwornik analogowo-cyfrowy (w Atxmega i AVR Dx 12-bitowy o maksymalnej prędkości 2 milionów próbek na sekundę), przetwornik cyfrowo-analogowy (DAC) 10-bitowy - rodziny Atxmega i AVR Dx, Interfejs TWI pełniący funkcję sprzętowego kontrolera w standardzie I2C interfejs szeregowy USART, interfejs SPI - domyślny interfejs programowania dla Atmega, układy programowalnej logiki, Watchdog, wewnętrzny generator RC, Funkcja ISP realizowana przy użyciu wybranego interfejsu (SPI, JTAG, PDI, TPI, aWire) JTAG, interfejs programowania i debugowania (rezerwuje 4 piny mikrokontrolera) obecny tylko w większych modelach Atmega/Atxmega, DebugWire, umożliwia debugowanie programu dla kontrolerów z ograniczoną liczbą pinów. PDI umożliwiający programowanie i debugowanie układów przy wykorzystaniu jedynie 2 linie sygnałowe (w tym sygnału RESET) - domyślny interfejs dla Atxmega

Zobacz też system operacyjny Contiki

Przypisy

Linki zewnętrzne

AVR 8-Bit RISC strona firmy Atmel o mikrokontrolerach AVR AVRFreaks najpopularniejszy portal o AVR Microchip Studio darmowe środowisko programistyczne dostarczane przez Microchip - po przejęciu przez firmę Microchip firmy Atmel nastąpiła zmiana nazwy sztandarowego IDE z Atmel Studio na Microchip Studio WinAVR darmowy kompilator GCC i zestaw narzędzi dla AVR - projekt zarzucony, obecnie firma Atmel wydaje własny toolchain dla systemów MS Windows i GNU/Linux, który można pobrać oddzielnie lub razem z Microchip Studio. mikrokontrolery.blogspot.com - popularny portal o AVR w języku polskim (pol.)

Kategoria:Mikrokontrolery