MICROPROCESADORES ATMEL AVR

1 MICROCONTROLADORES AVR Son una familia de microcontroladores RISC fabricados por Atmel La arquitectura fue concebida por dos estudiantes en el Norwegian Institute of Technology; posteriormente refinada en Atmel Norway, la empresa subsidiaria de Atmel fundada por los dos arquitectos del chip AVR DE BITS Los AVR son CPUs arquitectura Harvard Tiene 32 registros de propósito general de bits Estos registros, los registros de entrada salida y la memoria de datos forman un solo espacio de localidades, que se acceden mediante operaciones de carga y de almacenamiento CPU DE LOS AVR TECNOLOGÍA PIPELINE Los microcontroladores AVR tienen una cería o “pipeline” dos etapas (traer y ejecutar), que les permite utilizar un ciclo de reloj en la mayoría de instrucciones, lo que los hace relativamente rápidos entre los microcontroladores de bits El conjunto de instrucciones es más regular que la de la mayoría de los microcontroladores de bits Sin embargo, no es completamente ortogonal FAMILIA DE MICROCONTROLADORES  ATxmega: procesadores muy potentes 16 a 384 kB de memoria flash programable, encapsulados de 44, 64 y 100 pines (A4, A3, A1), capacidad de DMA, eventos, criptografía y amplio conjunto de periféricos DACs  ATmega: microcontroladores AVR grandes a 256 kB de memoria flash programable, encapsulados de 28 a 100 pines, conjunto de instrucciones extendido (multiplicación y direccionamiento de programas mayores) y amplio conjunto de periféricos  ATtiny: pequeños microcontroladores AVR 0,5 a kB de memoria flash programable, encapsulados de a 20 pines y un limitado set de periféricos jaime.velarde@epn.edu.ec FAMILIA DE MICROCONTROLADORES  AT90USB: ATmega integrado controlador USB  AT90CAN: ATmega controlador de bus CANTipos especiales: algunos modelos especiales, por ejemplo, para el control de los cargadores de baterías, pantallas LCD y los controles de los motores o la iluminación  AT90S: tipos obsoletos, los AVRs clásicos jaime.velarde@epn.edu.ec FAMILIA DE MICROCONTROLADORES Las instrucciones son utilizadas por diferentes modelos que comparten el mismo núcleo, pero que tienen distintos periféricos y cantidades de RAM y ROM: van desde la serie Tiny, como el ATtiny11 de 1KB de memoria flash, sin RAM y pines, hasta la serie Xmega, como el ATxmega256A3 256KB de memoria flash, 16KB de memoria SRAM, 4KB de memoria EEPROM, conversor análogo digital de 12 bits y 16 canales, comparador analógico, temporizadores, etc La compatibilidad entre los distintos modelos es de un grado razonable jaime.velarde@epn.edu.ec CARACTERÍSTICAS (1) CARACTERÍSTICAS (2) 10 TERMINALES DE POLARIZACIĨN  Voltajes de funcionamiento 2.7 - 5.5V (ATmega164P)  1.8 - 5.5V (ATmega164PV)  200 mA es la corriente máxima en los terminales VCC y GND  13 ENTRADA PARA EL RESET  Reset en el encendido y externo Para que se active cuando se polariza  O en cualquier instante  14 TERMINALES PARA EL CRISTAL  Rangos de velocidad – 20 MHz (ATmega164P)  – 10 MHz (ATmega164PV)  15 PÓRTICOS DE ENTRADA Y SALIDA PARALELA  I/O 32 líneas de E/S programables Pórtico  Pórtico  Pórtico  Pórtico  A (8 bits) B (8 bits) C (8 bits) D (8 bits) 16 CONVERSOR DE ANALÓGICO A DIGITAL  ADC de 10 bits canales    canales de un solo terminal canales diferenciales ganancia programable de x1, x10 y x200 canales diferenciales sólo en el encapsulado TQFP 17 COMPARADOR ANALĨGICO  Incorporado en el mismo chip La entrada positiva es AIN0  La negativa es AIN1  Se puede reemplazar AIN1 por las entradas analógicas ADC0 ADC7  18 INTERFACE JTAG PARA SISTEMA DE DEPURACIÓN  JTAG (IEEE std1149.1)  En la depuración se tiene acceso a todos periféricos  Programación de la Flash, EEPROM, Fusibles y Bits de seguridad  Depuración soportada por el AVR Studio® 19 INTERFACE A PERIFÉRICOS SERIALES  SPI Full duplex  Tres líneas para comunicaciones sincrónicas  Operación maestro / esclavo  Siete velocidades programables  Bandera de fin de la transmisión  20 INTERRUPCIONES EXTERNAS  INT0, INT1 e INT2  Pueden activarse por flanco de subida o de bajada, o por nivel de cero lógico  También se puede generar por software, si son configurados los terminales como salidas 21 TEMPORIZADORES / CONTADORES  Timer0 y Timer2 de bits Timer1 de 16 bits     Dispone de unidades comparadoras Sirven como Generadores de Frecuencias Poseen relojes pre escalables de 10 bits Permiten implementar Moduladores por Ancho del Pulso 22 INTERFACE SERIAL CON DOS LÍNEAS  TWI  Operación maestro / esclavo  Puede trabajar como transmisor o como receptor  Velocidad de transferencia hasta 400 KHz  Longitud de la dirección de bits para 127 esclavos 23 RECEPTORES / TRANSMISORES UNIVERSALES SINCRÓNICOS Y ASINCRÓNICOS  USART0 y USART1  Full duplex  Velocidad de alta resolución  Tramas de 5, 6, 7, o bits, o bits de parada  Detector de errores de velocidad y en la trama  Operación de maestro o esclavo en comunicaciones sincrónicas 24 SALIDA DEL RELOJ  CLOCK  Habilitación de la sal programando el fusible  Incluye como fuente al oscilador interno RC  Se puede utilizar el sistema pre escalable para realizar la división del reloj 25 INTERRUPCIONES POR CAMBIO DE ESTADO  INTERRUPCIONES EXTERNAS ADICIONALES     Cambios entre PCINT0 y PCINT7 se registra en PCI0 Cambios entre PCINT8 y PCINT15 se registra en PCI1 Cambios entre PCINT16 y PCINT23 se registra en PCI2 Cambios entre PCINT24 y PCINT31 se registra en PCI3 26 DIAGRAMA DE BLOQUES 27 ...MICROCONTROLADORES AVR Son una familia de microcontroladores RISC fabricados por Atmel La arquitectura fue concebida por dos estudiantes en el Norwegian Institute of Technology; posteriormente refinada en Atmel. .. posteriormente refinada en Atmel Norway, la empresa subsidiaria de Atmel fundada por los dos arquitectos del chip AVR DE BITS Los AVR son CPUs arquitectura Harvard Tiene 32 registros de propósito... se acceden mediante operaciones de carga y de almacenamiento CPU DE LOS AVR TECNOLOGÍA PIPELINE Los microcontroladores AVR tienen una cería o “pipeline” dos etapas (traer y ejecutar), que les