|
|
|
|
2, с возможностью программирования PIC и AVR контроллеров через COM порт.что это такое и зачем нужны
Сегодня я хотел бы написать о микроконтроллерах в целом, чтобы свои знания подтянуть и заодно другим рассказать.
Для работы с микроконтроллерами, такими как Ардуино или Iskra JS и подобными, нужны дополнительные знания, которые мы постепенно будем познавать.
Что такое микроконтроллеры?
Микроконтроллер представляет собой микросхему, которая используется для управления электронными устройствами. В типичном микроконтроллере имеются функции и процессора, и периферийных устройств, а также содержится оперативная память и/или ПЗУ (постоянное запоминающее устройство). Если говорить кратко, то микроконтроллер — это компьютер, функционирующий на одном кристалле, который способен выполнять относительно несложные операции.
Микроконтроллеры широко используются в вычислительной технике (процессоры, материнские платы, контроллеры дисководов, накопители HDD/FDD), бытовой электронике (стиральные машины, микроволновые печи, телефоны и т.д.), в промышленности и т.д. Рассмотрим, как проходит подключение и управление микроконтроллером, а также другие нюансы, связанные с ними.
Подключение микроконтроллера
Нижеописанная схема является упрощенным вариантом подключения микроконтроллера AVR.
AVR — это семейство восьмибитных микроконтроллеров фирмы Atmel. Год разработки — 1996.
По-хорошему, необходимо добавить еще несколько дополнительных внешних элементов в схему.
Упрощенная схема подключения микроконтроллераПровод, который указан на схеме пунктиром, использовать не обязательно в том случае, если питание микроконтроллера идет от внешнего источника.
Вывод AREF используется как вход для опорного напряжения АЦП — сюда подается напряжение, относительно которого будет высчитываться АЦП. Допустимо использование внутреннего источника опорного напряжения на 2.56В, или же использовать напряжение от AVCC.
АЦП (Аналого-цифровой преобразователь) — электронное устройство, преобразующее напряжение в двоичный цифровой код
На вывод AREF рекомендуется подключить конденсатор, который позволит увеличить качество напряжения АЦП и, тем самым, позволит провести правильные измерения АЦП.
Между AVCC и GND установлен конденсатор и дроссель, а между GND и VCC установлен керамический конденсатор с емкостью 100 нФ (поближе к выводам питания схемы) для сглаживания кратких импульсов помех, образующихся в результате работы микросхемы.
Также между GND и VCC устанавливается ещё один конденсатор с емкостью в 47 мкФ для того, чтобы сгладить возможные броски напряжения.
Управление микроконтроллером
Микроконтроллеры AVR оснащены Гарвардской архитектурой. Каждая из областей памяти располагаются в своем адресном пространстве. Память данных в контроллерах осуществляется посредством регистровой, энергонезависимой и оперативной памяти.
Микроконтроллер AVRРегистровая память предусматривает наличие 32 регистров общего назначения, которые объединены в файл, а также служебные регистры для ввода и вывода. И первые, и вторые располагаются в пространстве ОЗУ, однако не являются его частью.
В области РВВ (регистров ввода и вывода) находятся различные служебные регистры — состояния, управления микроконтроллером и т.
д., а также регистры, которые отвечают за управление периферийных устройств, являющихся частью микроконтроллера. По сути, управление данными регистрами и является методом управления микроконтроллером.
Устройства на микроконтроллерах
Микроконтроллеры AVR являются простыми в использовании, имеют низкую потребляемую мощность и высокий уровень интеграции.
Как правило, такие микроконтроллеры могут использоваться на самых разных устройствах, в том числе системах общего назначения, системах оповещения, для ЖК-дисплеев, плат с ограниченным пространством.
Также они используются для измерителей уровня заряда аккумулятора, аутентификации, в автомобильной электронике, для защиты от короткого замыкания и перегрева и т.д. Кроме промышленных целей, микроконтроллеры могут использоваться (и чаще всего используются новичками) для создания следующих устройств:
- Регистратор температуры на Atmega168;
- Кухонный таймер на Attiny2313;
- Термометр;
- Измеритель частоты промышленной сети на 50 Гц;
- Контроллер светодиодного стоп-сигнала на Attiny2313;
- Светодиодные лампы и светильники, реагирующие на температуру или звук;
- Электронные или сенсорные выключатели.
Отметим, что для разных устройств используются разные модели микроконтроллеров. Так, 32-разрядные микроконтроллеры AVR UC3 (а также XMEGA, megaAVR, tinyAVR и т.д.) подойдут для систем общего назначения с технологиями picoPower, QTouch, EEPROM, системами обработки событий и самопрограммированием.
Микроконтроллеры для начинающих
Если вы собираетесь программировать микроконтроллеры, такие как Ардуино, например, а также собирать устройства, которые предусматривают их наличие в схеме, необходимо учитывать некоторые
- Перед решением любых задач следует делить их на более мелкие, вплоть до базовых действий.
- Не следует пользоваться кодогенераторами и прочими «упрощающими» материалами, хотя бы на начальных этапах.
- Рекомендуется изучить язык С и Ассемблер — это упростит понимание принципа работы микроконтроллеров и программ.
Для того, чтобы новичок мог заниматься микроконтроллерами, рекомендуется изучать базовые материалы.
К таким материалам можно отнести следующие книги:
- «Применение микроконтроллеров AVR: схемы, программы и алгоритмы» Баранов В.Н., 2006 год,
- «Микроконтроллеры AVR: вводный курс», Дж. Мортон, 2008 год,
- «Программирование микроконтроллеров ATMEL на языке С» Прокопенко В.С, 2012 год.
Данные книги являются практическим руководством, в котором затрагиваются аспекты и основы цифровой логики, а также рассматриваются примеры программ для микроконтроллеров, написанных на языке С с различными имитаторами схем, компиляторами и средами.
Применение микроконтроллеров семейства AVR | AVR Lab устройства на микроконтроллерах AVR
Микроконтроллеры в современном мире на много чаще встречаются в жизни чем это кажется.
Контроль практически любого параметра в электронных устройствах лежит на микроконтроллерах. Микроконтроллер можно рассматривать как наименьшая единица умного устройства, применение которому можно найти абсолютно во всех сферах науки, техники и повседневной жизни.
Применение микроконтроллеров разниться от задачи устройства и его сложности.
Например для простого отсчета времени (секундомер, часы) можно применить самый просто микроконтроллер серии Tiny ATtiny2313.
Для измерения температуры и вывода значения на ЖКИ экран можно использовать тот же ATtiny2313. Если устройство требует каких-либо измерений, например напряжения, тока можно применить микроконтроллеры семейства Mega с встроенным АЦП (аналогово-цифровым преобразователем) хорошо зарекомендовал себя ATmega8.
Из периферийных устройство к микроконтроллеру можно подключить практически все!
Что можно подключить:
— часы реального времени,
— светодиоды (одноцветные, многоцветные),
— микросхемы внешней памяти,
— датчики температуры (аналоговые, цифровые),
— цифровые камеры (с интерфейсом SPI, I2C),
— мобильные телефоны (для сигнализаций на основе GSM канала),
— модули GPS,
— mmc/sd карты памяти (по протоколу SPI),
— ЖКИ экраны, как монохромные так и цветные, как символьные так и графические,
— комьптеры (настольные, мобильные по интерфейсам RS-232, USB),
— различные излучатели (Инфракрасные, ультразвуковые).
Порядок разработки устройств на микроконтроллерах:
При разработке устройства на микроконтроллере необходимо четко поставить задачу перед устройством.
Определиться что именно устройство должно выполнять/делать. Сесть, составить небольшую схему программы, для облегчения процесса написания программы. Раздробить задачи на более мелкие (не надо усердствовать и делить на совсем мелкие). Такая разбивка на более мелкие подпрограммы называется построением алгоритма программы. После разбивки необходимо посмотреть что необходимо задействовать из доступных модулей микроконтроллера:
модуль АЦП, USART, USB, I2C, SPI и т.д. Лучше всего составить список модулей, которые будут задействованы и посмотреть документацию на парочку микроконтроллеров, так сказать сравнить что необходимо и что есть в наличии.
Таким образом применение микроконтроллера определяется требованиями к проектируемому устройству.
Микроконтроллеры серии AVR компании Atmel по моему как не может быть лучше подходят к построению на их основе разнообразных устройств как для промышленного использования так и для использования в хозяйстве.
Начало работы с микроконтроллерами AVR®
Переключить навигацию
- Инструменты разработки
- Какие инструменты мне нужны?
- Программные средства
- Начни здесь
- MPLAB® X IDE
- Начни здесь
- Установка
- Введение в среду разработки MPLAB X
- Переход на MPLAB X IDE
- Переход с MPLAB IDE v8
- Переход с Atmel Studio
- Конфигурация
- Плагины
- Пользовательский интерфейс
- Проектов
- файлов
- Редактор
- Редактор
- Интерфейс и ярлыки
- Основные задачи
- Внешний вид
- Динамическая обратная связь
- Навигация
- Поиск, замена и рефакторинг
- Инструменты повышения производительности
- Инструменты повышения производительности
- Автоматическое форматирование кода
- Список задач
- Сравнение файлов (разница)
- Создать документацию
- Управление окнами
- Сочетания клавиш
- Отладка
- Контроль версий
- Автоматизация
- Язык управления стимулами (SCL)
- Отладчик командной строки (MDB)
- Создание сценариев IDE с помощью Groovy
- Поиск и устранение неисправностей
- Работа вне MPLAB X IDE
- Прочие ресурсы
- Улучшенная версия MPLAB Xpress
- MPLAB Xpress
- MPLAB IPE
- Программирование на C
- Компиляторы MPLAB® XC
- Начни здесь
- Компилятор MPLAB® XC8
- Компилятор MPLAB XC16
- Компилятор MPLAB XC32
- Компилятор MPLAB XC32 ++ Охват кода
- MPLAB
- Компилятор IAR C / C ++
- Конфигуратор кода MPLAB (MCC)
- Гармония MPLAB v2
- Гармония MPLAB v3
- среда разработки Atmel® Studio
- Atmel СТАРТ (ASF4)
- Advanced Software Framework v3 (ASF3)
- Начни здесь
- ASF3 Учебники
- ASF Audio Sine Tone Учебное пособие
- Интерфейс ЖК-дисплея с SAM L22 MCU Учебное пособие
- Блоки устройств MPLAB® для Simulink®
- Утилиты Инструменты проектирования
- FPGA
- Аналоговый симулятор MPLAB® Mindi ™
- Аппаратные средства
- Начни здесь
- Сравнение аппаратных средств
- Средства отладки и память устройства
- Исполнительный отладчик
- Демо-платы и стартовые наборы
- Внутрисхемный эмулятор MPLAB® REAL ICE ™
- Эмулятор SAM-ICE JTAG Внутрисхемный эмулятор
- Atmel® ICE
- Power Debugger
- Внутрисхемный отладчик MPLAB® ICD 3
- Внутрисхемный отладчик MPLAB® ICD 4 Внутрисхемный отладчик
- PICkit ™ 3
- Внутрисхемный отладчик MPLAB® PICkit ™ 4
- MPLAB® Snap
- MPLAB PM3 Универсальный программатор устройств
- Принадлежности
- Заголовки эмуляции и пакеты расширения эмуляции
- Пакеты расширения процессора и отладочные заголовки
- Начни здесь Обзор
- PEP и отладочных заголовков
- Требуемый список заголовков отладки
- Таблица обязательных отладочных заголовков
- AC162050, AC162058
- AC162052, AC162055, AC162056, AC162057
- AC162053, AC162054
- AC162059, AC162070, AC162096
- AC162060
- AC162061
- AC162066
- AC162083
- AC244023, AC244024
- AC244028
- AC244045
- AC244051, AC244052, AC244061
- AC244062
- Необязательный список заголовков отладки
- Дополнительный список заголовков отладки — устройства PIC12 / 16
- Дополнительный список заголовков отладки — устройства PIC18
- Необязательный список заголовков отладки — устройства PIC24
- Целевые следы заголовка отладки
- Отладочные подключения заголовков
- SEGGER J-Link
- K2L Сетевые инструментальные решения
- Рекомендации по проектированию средств разработки
- Ограничения отладки — микроконтроллеры PIC
- Инженерно-технические примечания (ETN) [[li]] Встраиваемые платформы chipKIT ™
8-битные микроконтроллеры AVR® — Справка разработчика
Переключить навигацию
- Инструменты разработки
- Какие инструменты мне нужны?
- Программные средства
- Начни здесь
- MPLAB® X IDE
- Начни здесь
- Установка
- Введение в среду разработки MPLAB X
- Переход на MPLAB X IDE
- Переход с MPLAB IDE v8
- Переход с Atmel Studio
- Конфигурация
- Плагины
- Пользовательский интерфейс
- Проектов
- файлов
- Редактор
- Редактор
- Интерфейс и ярлыки
- Основные задачи
- Внешний вид
- Динамическая обратная связь
- Навигация
- Поиск, замена и рефакторинг
- Инструменты повышения производительности
- Инструменты повышения производительности
- Автоматическое форматирование кода
- Список задач
- Сравнение файлов (разница)
- Создать документацию
- Управление окнами
- Сочетания клавиш
- Отладка
- Контроль версий
- Автоматизация
- Язык управления стимулами (SCL)
- Отладчик командной строки (MDB)
- Создание сценариев IDE с помощью Groovy
- Поиск и устранение неисправностей
- Работа вне MPLAB X IDE
- Прочие ресурсы
- Улучшенная версия MPLAB Xpress
- MPLAB Xpress
- MPLAB IPE
- Программирование на C
- Компиляторы MPLAB® XC
- Начни здесь
- Компилятор MPLAB® XC8
- Компилятор MPLAB XC16
- Компилятор MPLAB XC32
- Компилятор MPLAB XC32 ++ Охват кода
- MPLAB
- Компилятор IAR C / C ++
- Конфигуратор кода MPLAB (MCC)
- Гармония MPLAB v2
- Гармония MPLAB v3
- среда разработки Atmel® Studio
- Atmel START (ASF4)
- Advanced Software Framework v3 (ASF3)
- Начни здесь
- ASF3 Учебники
- ASF Audio Sine Tone Учебное пособие
- Интерфейс ЖК-дисплея с SAM L22 MCU Учебное пособие
- Блоки устройств MPLAB® для Simulink®
- Утилиты Инструменты проектирования
- FPGA
- Аналоговый симулятор MPLAB® Mindi ™
- Аппаратные средства
- Начни здесь
- Сравнение аппаратных средств
- Средства отладки и память устройства
- Исполнительный отладчик
- Демо-платы и стартовые наборы
- Внутрисхемный эмулятор MPLAB® REAL ICE ™
- Эмулятор SAM-ICE JTAG Внутрисхемный эмулятор
- Atmel® ICE
- Power Debugger
- Внутрисхемный отладчик MPLAB® ICD 3
- Внутрисхемный отладчик MPLAB® ICD 4 Внутрисхемный отладчик
- PICkit ™ 3
- Внутрисхемный отладчик MPLAB® PICkit ™ 4
- MPLAB® Snap
- MPLAB PM3 Универсальный программатор устройств
- Принадлежности
- Заголовки эмуляции и пакеты расширения эмуляции
- Пакеты расширения процессора и отладочные заголовки
- Начни здесь Обзор
- PEP и отладочных заголовков
- Требуемый список заголовков отладки
- Таблица обязательных отладочных заголовков
- AC162050, AC162058
- AC162052, AC162055, AC162056, AC162057
- AC162053, AC162054
- AC162059, AC162070, AC162096
- AC162060
- AC162061
- AC162066
- AC162083
- AC244023, AC244024
- AC244028
- AC244045
- AC244051, AC244052, AC244061
- AC244062
- Необязательный список заголовков отладки
- Дополнительный список заголовков отладки — устройства PIC12 / 16
- Необязательный список заголовков отладки — устройства PIC18
- Дополнительный список заголовков отладки — Устройства PIC24
- Целевые следы заголовка отладки
- Отладочные подключения заголовков
- SEGGER J-Link Решения для сетевых инструментов
- K2L
- Рекомендации по проектированию средств разработки
- Ограничения отладки — микроконтроллеры PIC
- Инженерно-технические примечания (ETN) [[li]] Встраиваемые платформы chipKIT ™
- Функции
- Интеграция встроенного программного обеспечения
- Начни здесь
- Программирование на C Программирование на языке ассемблера
- MPASM ™
- MPLAB® Harmony v3
- Начни здесь
- Библиотеки гармонии MPLAB®
- MPLAB® Harmony Configurator (MHC)
- Проекты и учебные пособия MPLAB Harmony
- Периферийные библиотеки на SAM L10
- Начало работы с Периферийными библиотеками Harmony v3
- Периферийные библиотеки с низким энергопотреблением на SAM L10
- Периферийные библиотеки на SAM C2x
- Начало работы с периферийными библиотеками Harmony v3
- Приложение с низким энергопотреблением с периферийными библиотеками Harmony v3
- Периферийные библиотеки на SAM D21
- Периферийные библиотеки на SAM D5x / E5x
- Начало работы с периферийными библиотеками Harmony v3
- Приложение с низким энергопотреблением с периферийными библиотеками Harmony v3
- Периферийные библиотеки на SAM E70
- Периферийные библиотеки на SAM L2x
- Приложение с низким энергопотреблением с Harmony v3 с использованием периферийных библиотек
- Периферийные библиотеки на PIC32 MZ EF
- Периферийные библиотеки на PIC32 MX470
- Периферийные библиотеки на PIC32 MK GP
- Драйверы и системные службы для SAM E70 / S70 / V70 / V71
- Драйверы и FreeRTOS на SAM E70 / S70 / V70 / V71
- Драйверы, промежуточное ПО и FreeRTOS на PIC32 MZ EF
- SD Card Audio Player / Reader Учебное пособие на PIC32 MZ EF
- Управление двигателем на SAM E54
- Периферийные библиотеки на SAM L10
- MPLAB® Harmony v2
- Начни здесь
- Что такое MPLAB Harmony Framework?
- Конфигуратор гармонии MPLAB (MHC) Обзор
- MPLAB Harmony Framework
- Библиотеки гармонии MPLAB
- Библиотеки для общих периферийных устройств PIC32 Библиотеки системных служб
-
- Служба системы прерывания
- Сервис системы таймера
Библиотеки драйверов - Периферийные библиотеки
- Библиотека периферийных устройств АЦП
- Периферийная библиотека прерываний
- Выходная сравнительная периферийная библиотека
- периферийная библиотека портов
- Периферийная библиотека SPI
- Периферийная библиотека таймера
- Периферийная библиотека USART
Промежуточное ПО - (TCP / IP, USB, графика и т.
Д.)
Библиотека пакета поддержки платы - (BSP)
- Проекты и учебные пособия MPLAB Harmony
- Проектов (создание, организация, настройки)
- Примеры проектов в папке «apps»
- Введение в обучение гармонии MPLAB
- Периферийные устройства
- АЦП
- ADC Учебное пособие
- Примеры проектов ADC
- прерываний
- Сравнение выходов
- Порты
- Учебное пособие по портам
- Примеры проектов портов
- SPI / I2S
- Таймер
- Таймер Учебное пособие
- Примеры проектов таймера
- USART
- USART Учебное пособие
- Примеры проектов USART
- АЦП
- Промежуточное ПО
- SD-карта Audio Player Tutorial
- Диктофон / Учебное пособие по плееру
- USB Audio Speaker Учебное пособие
- USB Audio Speaker (с ОСРВ) Учебное пособие
- USB Flash Drive Audio Player Руководство Учебное пособие по веб-фоторамке
- SEGGER emWin Audio Player Руководство Учебное пособие по живым фоторамкам
- Руководство по созданию пакета поддержки платы
- Обучение USB
- Графическая библиотека
- Обучение TCP / IP
- Конфигуратор кода MPLAB (MCC)
- Atmel СТАРТ (ASF4)
- Advanced Software Framework v3 (ASF3)
- Библиотеки микрочипов для приложений (MLA)
- Операционные системы
- Wi-Fi® и Ethernet
- Интеграция встроенного программного обеспечения
Порты цифрового ввода / вывода на AVR
Переключить навигацию
- Инструменты разработки
- Какие инструменты мне нужны?
- Программные средства
- Начни здесь
- MPLAB® X IDE
- Начни здесь
- Установка
- Введение в среду разработки MPLAB X
- Переход на MPLAB X IDE
- Переход с MPLAB IDE v8
- Переход с Atmel Studio
- Конфигурация
- Плагины
- Пользовательский интерфейс
- Проектов
- файлов
- Редактор
- Редактор
- Интерфейс и ярлыки
- Основные задачи
- Внешний вид
- Динамическая обратная связь
- Навигация
- Поиск, замена и рефакторинг
- Инструменты повышения производительности
- Инструменты повышения производительности
- Автоматическое форматирование кода
- Список задач
- Сравнение файлов (разница)
- Создать документацию
- Управление окнами
- Сочетания клавиш
- Отладка
- Контроль версий
- Автоматизация
- Язык управления стимулами (SCL)
- Отладчик командной строки (MDB)
- Создание сценариев IDE с помощью Groovy
- Поиск и устранение неисправностей
- Работа вне MPLAB X IDE
- Прочие ресурсы
- Улучшенная версия MPLAB Xpress
- MPLAB Xpress
- MPLAB IPE
- Программирование на C
- Компиляторы MPLAB® XC
- Начни здесь
- Компилятор MPLAB® XC8
- Компилятор MPLAB XC16
- Компилятор MPLAB XC32
- Компилятор MPLAB XC32 ++ Охват кода
- MPLAB
- Компилятор IAR C / C ++
- Конфигуратор кода MPLAB (MCC)
- Гармония MPLAB v2
- Гармония MPLAB v3
- среда разработки Atmel® Studio
- Atmel START (ASF4)
- Advanced Software Framework v3 (ASF3)
- Начни здесь
- ASF3 Учебники
- ASF Audio Sine Tone Учебное пособие
- Интерфейс ЖК-дисплея с SAM L22 MCU Учебное пособие
- Блоки устройств MPLAB® для Simulink®
- Утилиты Инструменты проектирования
- FPGA
- Аналоговый симулятор MPLAB® Mindi ™
- Аппаратные средства
Начало работы с микроконтроллерами AVR
ПРИМЕЧАНИЕ.
Чтобы изучить микроконтроллеры AVR и провести домашние эксперименты, вы можете приобрести xBoard.Это недорогая плата для разработки, предназначенная для начала работы с минимальными усилиями и легкого выполнения стандартных задач. Множество примеров программ помогут вам легко завершить проекты. Это незаменимый инструмент, если вы хотите сделать что-то реальное и вместо того, чтобы тратить время зря, пытаясь достичь элементарных целей и избежать проблем, которые не позволяют вам перейти к реальной задаче. Купите xBoard СЕЙЧАС!
Бесплатная доставка по Индии! Оплата наличными при доставке! Возврат денег за 15 дней!
Первый шаг в работе с микроконтроллерами — это выбор семейства микроконтроллеров для работы.Это сотни различных семейств микроконтроллеров от самых разных производителей.
Выбор микроконтроллера
Есть два семейства микроконтроллеров, которые чрезвычайно популярны среди любителей. Серия «PIC» от Microchip и «AVR» серии от Atmel .
Оба этих чипа — чудо современной микроэлектроники. PIC правила в течение долгого времени, но теперь AVR также попадает в серьезную конкуренцию.
Скорость и простота использования.
Я предпочитаю AVR по одной важной причине. Они быстрые. Когда PIC и AVR работают с одинаковой частотой, скажем, 16 МГц, тогда AVR фактически работает в четыре раза быстрее, чем PIC! Да в 4 раза быстрее. Это связано с тем, что PIC требуется 4 цикла для выполнения одного цикла выполнения, в то время как AVR выполняет большую часть инструкции за 1 цикл. Кроме того, мне нравится архитектура AVR из-за ее согласованности. Это делает использование самых передовых функций AVR очень простым в использовании. Эти чипы легко доступны и дешевы.Бесплатный компилятор «C».
Еще одна важная вещь, обычно программы микроконтроллеров пишутся на ассемблере для повышения эффективности. Возможно, вы знаете, что это очень низкоуровневый и неструктурированный язык. Следовательно, чтобы добиться чего-то малого, нужно написать много кода, и программист не может сосредоточиться на логике программы.
Это усложняет задачу. Однако микроконтроллеры AVR среднего и высшего класса достаточно мощны, чтобы эффективно поддерживать язык высокого уровня, такой как C. Чтобы писать программы на «c» для AVR или любого другого микроконтроллера, нам понадобится компилятор c для этого MCU.Как правило, цены на эти компиляторы настолько высоки, что они недоступны для любителей и небольших компаний. Но, к счастью, для микроконтроллеров AVR существует бесплатный компилятор «c» очень высокого качества. Это компилятор GNU C. Он чрезвычайно популярен и имеет большую базу пользователей. Это часть революции бесплатного программного обеспечения с открытым исходным кодом, свидетелями которой мы являемся (например, Linux, PHP, Apache, OpenOffice.org и т. Д.). Бесплатное предоставление отличного программного обеспечения. Это работа преданных своему делу программистов со всего мира.
Различные АРН
Несколько общих членов семейства AVR |
Теперь мы выбрали AVR в качестве микроконтроллера, давайте посмотрим, какие AVR доступны.
Популярные микроконтроллеры семейства AVR:
- AT TINY2313 [20 PIN, 2 КБ флэш-памяти, 128 байтов ОЗУ, 128 байтов EEPROM]
- ATmega8 [28 контактов, 8 КБ флэш-памяти, 1 КБ оперативной памяти, 512 байт EEPROM]
- ATmega16 [40 PIN, 16 КБ флэш-памяти, 1 КБ оперативной памяти, 512 байт EEPROM]
- ATmega32 [40 PIN, 32 КБ флэш, 2 КБ ОЗУ, 1 КБ EEPROM]
Вы можете выбрать любой из них по своему усмотрению. В приведенном выше списке мы упомянули ключевой параметр MCU.Эти параметры включают: —
- Количество контактов , которое имеет MCU, например, ATmeg8 имеет 28 контактов, а ATmega16 — 40 контактов. Чем больше количество выводов в MCU, тем больше внешнего оборудования вы можете добавить к нему одновременно. Но он будет больше по размеру и дороже. Таким образом, для более дешевого и компактного конечного продукта вам нужно выбрать MCU с минимальным количеством контактов, с которым вы можете подключить все внешние периферийные устройства.
- Объем флэш-памяти: Флэш-память — это место, где хранится основная программа MCU.Таким образом, чем больше объем флэш-памяти, тем более крупную и сложную программу она может хранить. В то же время MCU с большей флэш-памятью, как правило, дороже. Итак, суть в том, чтобы выбрать MCU, который может просто хранить вашу последнюю программу. Пример ATmega8 имеет 8K Flash.
- Объем ОЗУ: Все данные, удерживаемые MCU во время выполнения, хранятся в ОЗУ. Так что больше оперативной памяти он может хранить больше данных во время выполнения. ATmega8 имеет 1 КБ ОЗУ.
- Количество EEPROM: Если программа MCU собрала некоторые данные (например, пароль от пользователя), они сохраняются в RAM.Но MCU не может сохранить эти данные, если питание MCU прервано. Для хранения данных без питания MCU необходимо записать их во внутреннюю EEPROM. Как только данные записаны в EEPROM. Он НЕ требует энергии, чтобы сохранить свою ценность.
При следующем запуске MCU может прочитать эти данные из EEPROM. Из списка видно, что ATmega8 имеет 512 байт EEPROM, а ATmega32 имеет 1 КБ EEPROM.
Концепции, которые вы усвоили с помощью одного MCU, могут быть легко применены к любому AVR при условии, что этот чип имеет такую функциональность.Например, вы научились использовать ADC (аналого-цифровой преобразователь) на ATmega8, тогда вы можете легко использовать ADC на любом AVR, у которого он есть (например, ATmega16 или ATmega32). В этой серии руководств мы будем использовать ATmega8, потому что он имеет правильное сочетание размера, стоимости и функций. Он имеет много оперативной памяти и флэш-памяти, что позволяет легко создавать проекты среднего размера. Также он имеет много периферийных устройств на чипе, таких как
Учебники по микроконтроллерам— станьте экспертом в программировании микроконтроллеров и цифровой электронике!
*** Новое эксклюзивное руководство ***
Получите знания первым.
Подробно узнайте, как общаться и программировать I2C / TWI (двухпроводной интерфейс).
Вы станете экспертом и сможете создавать свои собственные библиотеки с этим видео.
Руководство по микроконтроллерам для начинающих
Если вы новичок и хотите получить знания о микроконтроллерах, вы можете найти что эта серия руководств идеально подходит. В этом руководстве исследуются различные использует и особенности популярного микроконтроллера AVR Atmega32.В руководстве показано реальные программы пишутся и объясняются с помощью разработки схем. Базовый и средний концепции программирования и способы их использования также предоставляются. Через множество примеры, вы можете стать экспертом в области встроенных систем в кратчайшие сроки.
Микроконтроллер — Введение
Изучите основные функции микроконтроллера AVR Atmega32 и некоторую информацию об использовании каждого контакта. Также кратко объясняется программирование чипа (получение программы на чипе).
Программист MCU 1
Пачкаем руки и создаем удобный интерфейс для программатора ключа к соответствующим выводам микроконтроллера.
Программист MCU 2
Установлен драйвер для программатора, который используется для передачи кода на микроконтроллер.Процесс установки совместим с операционной системой Windows 7, а также с предыдущими версиями Windows.
Установка MCU WinAVR
Драйвер и интерфейс готовы, но необходима среда программирования, чтобы фактически писать программы и передавать их в микроконтроллер. В этом руководстве мы создали среду программирования AVR-GCC под названием winavr.
MCU Добавить светодиод и тест
Узнайте больше о светодиоде (светоизлучающем диоде) и о том, как подключить его к микроконтроллеру, чем вы, наверное, все хотели знать.
Первая программа MCU
Напишите первую программу микроконтроллера, которая что-то сделает со светодиодом, и перенесите ее на микроконтроллер.Это настоящий тест, чтобы убедиться, что все предварительные настройки работают.
Мигает светодиод MCU
Мы еще немного углубимся в программирование микроконтроллера и заставим светодиод мигать.
Установка Atmel Studio 6
Узнайте, как установить Atmel Studio 6 и настроить функции программирования микроконтроллера.
MCU Добавить кнопку
В этом руководстве мы добавляем возможность взаимодействия человека с микроконтроллером. Добавлена кнопка для изменения скорости мигания светодиода.
Кнопка Debouncing
Очень важная тема, которую необходимо решить с помощью кнопок и их взаимодействия с микроконтроллером.
Программное обеспечение Debounce
Мы продолжаем устранять дребезг кнопки, но на этот раз у нас есть программа микроконтроллера, выполняющая устранение неполадок в программном обеспечении.
Игра в кнопку
Теперь мы выводим светодиоды и кнопки на совершенно новый уровень и создаем игру с микроконтроллером.
Создание библиотеки кнопок
Абстрагирование кода кнопки и программного обеспечения в библиотеке, чтобы программирование основного микроконтроллера было более компактным.
Таймеры Счетчики Базовые
тик-так, тик-так.Узнайте, как микроконтроллер считает и время. Узнайте, как запрограммировать микроконтроллер для управления таймером и счетчиком.
Введение в прерывания
Здесь перерывы — это хорошее воспитание и даже желательно. Мы прерываем подпрограммы из событий в микроконтроллере и создаем программы микроконтроллера для обработки событий.
Подключение к ЖК-дисплею
ЖК-дисплеи (жидкокристаллический дисплей) — отличный способ увидеть, что происходит, предоставляют информативный способ вывода данных с микроконтроллера.
Первая ЖК-программа
Мы знаем все, что нужно знать о внутренней работе ЖК-дисплея и о том, как нам нужно связываться с ним с микроконтроллера. В этом руководстве мы переходим и пишем первую программу микроконтроллера для отображения некоторых символов на ЖК-дисплее.
ЖК-дисплей и струны
В предыдущем уроке по первой программе для ЖК-дисплея мы могли отображать только отдельные символы.Конечно, это было хорошее начало и относительно простая реализация, но мы можем добиться большего. На этот раз мы программируем микроконтроллер для одновременного отображения строк (одного или нескольких символов).
Цифры на ЖК-дисплее
Отображение чисел на ЖК-дисплее, вероятно, является наиболее полезным способом использования ЖК-дисплея и просмотра того, что происходит в микроконтроллере.
В этом руководстве будет показано, как преобразовать целочисленную переменную или любое другое число в строку, чтобы мы могли отобразить ее на ЖК-дисплее.
Разделение ЖК-кода
Пришло время разгрузить код main.c и перенести все процедуры ЖК-дисплея в их собственную библиотеку, чтобы файл main.c был более читабельным. Это сделает программирование микроконтроллера намного более увлекательным.
Функция отображения целых чисел
Создайте новую функцию в библиотеке MrLCD для отображения целого числа в указанном месте.Программирование микроконтроллера станет немного более читабельным, а общее количество строк кода для основной программы микроконтроллера будет уменьшено.
Источники энергии
Вам интересно, как включить микроконтроллер без помощи USB-порта компьютера? В этом руководстве будет показано, как использовать батареи, сетевой адаптер или порт USB для питания микроконтроллера.
Изготовление соединителей
Оцените этот удобный способ подключения периферийных устройств к микроконтроллеру с помощью заголовков.
Потенциометры
Вы действительно знаете, как работает потенциометр? Вы знаете, как сделать из него супер крутой делитель напряжения? Узнайте, как использовать потенциометр для получения переменного напряжения, чтобы его можно было использовать в АЦП (аналого-цифровой преобразователь) на микроконтроллере.
Введение в АЦП
Узнайте, как работает АЦП (аналого-цифровой преобразователь), и дайте несколько советов по поддержанию вашего аналогового сигнала и вашего микроконтроллера.
ADC — Первая программа
Давайте напишем нашу первую программу АЦП и пусть микроконтроллер считывает напряжение, поступающее с потенциометра.
АЦП и 10-битный
Увеличьте разрешение АЦП микроконтроллера, зафиксировав 10-битный результат (результат будет в диапазоне от 0 до 1023).
Акселерометры / АЦП
Узнайте об акселерометрах и о том, как конкретная разновидность связана с микроконтроллером.
Измерьте шум АЦП
Вы постоянно слышите шум АЦП и сводите ли он вас с ума? Это руководство покажет вам, как измерить этот шум и увидеть, как результаты измерений падают, когда к сигналу и микроконтроллеру применяются методы шумоподавления.
Несколько каналов АЦП
Итак, одного датчика или устройства, подключенного к АЦП микроконтроллера, недостаточно? Что ж, посмотрим, как использовать другие каналы АЦП.
Введение в сервоприводы Hobby
Сделайте так, чтобы все двигалось с помощью сервоприводов, и приготовьтесь узнать, как подключить эти устройства к микроконтроллерам.
Введение в ШИМ
Изучите детали ШИМ (широтно-импульсной модуляции) и узнайте, что нам нужно знать, чтобы мы могли начать вывод сигналов ШИМ с микроконтроллера на различные устройства.
Управление сервоприводом с помощью ШИМ
Теперь, когда у нас есть понимание некоторых концепций ШИМ, давайте управлять сервоприводом с микроконтроллера! Мы углубимся в суть настоящего понимания ШИМ и того, как ШИМ сможет управлять рогом сервопривода для хобби.
Детали UART и USART
Использование микроконтроллера для связи с функциями UART и USART.
UART One Way Comm.
Использование UART для связи от передающего микроконтроллера к принимающему микроконтроллеру.
Программирование I2C (Эксклюзив)
Получите подробные инструкции о том, как кодировать I2C / TWI (двухпроводной интерфейс) с помощью микроконтроллера Atmega 324p.В этом эксклюзивном видео мы будем общаться с ускорителем ADXL.
Введение в микроконтроллеры, типы микроконтроллеров и их применение
Что такое микроконтроллер?
Микроконтроллер — это небольшой, недорогой и автономный компьютер на кристалле, который можно использовать в качестве встроенной системы. Некоторые микроконтроллеры могут использовать четырехбитные выражения и работать с тактовой частотой, которые обычно включают:
- 8- или 16-разрядный микропроцессор.
- Немного ОЗУ.
- Программируемое ПЗУ и флэш-память.
- Параллельный и последовательный ввод / вывод.
- Таймеры и генераторы сигналов.
- Аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование
Микроконтроллеры обычно должны иметь требования к низкому энергопотреблению, поскольку многие устройства, которыми они управляют, работают от батарей. Микроконтроллеры используются во многих устройствах бытовой электроники, автомобильных двигателях, компьютерной периферии, а также в испытательном или измерительном оборудовании. И они хорошо подходят для длительного использования батарей.Преобладающая часть микроконтроллеров, используемых в настоящее время, имплантируется в другие устройства.
Как классифицируются микроконтроллеры?
Микроконтроллеры характеризуются шириной шины, набором команд и структурой памяти. Для одной и той же семьи могут быть разные формы с разными источниками. В этой статье будут описаны некоторые из основных типов микроконтроллеров, о которых новые пользователи могут не знать.
Типы микроконтроллеров показаны на рисунке, они характеризуются битами, архитектурой памяти, памятью / устройствами и набором команд.Давайте кратко обсудим это.
Типы микроконтроллеровКлассификация по количеству битов
Биты в микроконтроллере бывают 8-битными, 16-битными и 32-битными микроконтроллерами.
В 8-битном микроконтроллере точка, когда внутренняя шина является 8-битной, тогда ALU выполняет арифметические и логические операции. Примерами 8-битных микроконтроллеров являются семейства Intel 8031/8051, PIC1x и Motorola MC68HC11.
16-битный микроконтроллер обеспечивает большую точность и производительность по сравнению с 8-битным.Например, 8-битные микроконтроллеры могут использовать только 8 бит, что дает конечный диапазон от 0 × 00 до 0xFF (0-255) для каждого цикла. Напротив, 16-битные микроконтроллеры с 16-битной шириной данных имеют диапазон 0 × 0000 — 0xFFFF (0-65535) для каждого цикла. Чрезвычайно полезный более длинный таймер, вероятно, может оказаться полезным в определенных приложениях и схемах.
Он может автоматически работать с двумя 16-битными числами. Некоторыми примерами 16-битных микроконтроллеров являются 16-битные микроконтроллеры расширенных семейств 8051XA, PIC2x, Intel 8096 и Motorola MC68HC12.
32-разрядный микроконтроллер использует 32-разрядные инструкции для выполнения арифметических и логических операций. Они используются в устройствах с автоматическим управлением, включая имплантируемые медицинские устройства, системы управления двигателями, офисную технику, бытовую технику и другие типы встроенных систем. Некоторые примеры: семейство Intel / Atmel 251, PIC3x.
Классификация в соответствии с устройствами памяти
Устройства памяти делятся на два типа:
- Микроконтроллер встроенной памяти
- Микроконтроллер внешней памяти
Микроконтроллер встроенной памяти : когда встроенная система имеет блок микроконтроллера, Все функциональные блоки, имеющиеся на микросхеме, называются встроенным микроконтроллером.
Например, 8051, имеющий память программ и данных, порты ввода-вывода, последовательную связь, счетчики, таймеры и прерывания на кристалле, представляет собой встроенный микроконтроллер.
Микроконтроллер с внешней памятью : микроконтроллер с внешней памятью называется микроконтроллером с внешней памятью, который имеет не все функциональные блоки, доступные на кристалле. Например, 8031 не имеет программной памяти на микросхеме — это внешняя память микроконтроллера.
Классификация в соответствии с набором команд
CISC : CISC — это компьютер со сложным набором команд.Это позволяет программисту использовать одну инструкцию вместо множества более простых инструкций.
RISC : RISC обозначает компьютер с сокращенным набором инструкций, этот тип наборов инструкций сокращает дизайн микропроцессора для промышленных стандартов. Это позволяет каждой инструкции работать с любым регистром или использовать любой режим адресации и одновременный доступ к программе и данным.
Пример для CISC и RISC:
| CISC : | Mov AX, 4 | RISC : | Mov AX, 0 | |
| Mov BX, 4 | ||||
| ADD BX, AX | Mov CX, 2 | |||
| Начать | ADD AX, BX | |||
| 943 | ||||
| 943 |
Из приведенного выше примера системы RISC сокращают время выполнения за счет сокращения тактовых циклов на инструкцию, а системы CISC сокращают время выполнения за счет уменьшения количества инструкций на программу.RISC дает лучшее исполнение, чем CISC.
Классификация в соответствии с архитектурой памяти
Архитектура памяти микроконтроллера бывает двух типов, а именно:
- Микроконтроллер архитектуры памяти Гарварда
- Микроконтроллер архитектуры памяти Принстона
Микроконтроллер архитектуры памяти Гарварда : Единица измерения микроконтроллера имеет разное адресное пространство памяти для программ и памяти данных, микроконтроллер имеет архитектуру памяти в процессоре Гарварда.
Принстонская архитектура памяти Микроконтроллер : момент, когда микроконтроллер имеет общий адрес памяти для программной памяти и памяти данных, микроконтроллер имеет архитектуру памяти Princeton в процессоре.
5 Применения микроконтроллеров
Микроконтроллер имеет множество применений Электронное оборудование
- Мобильные телефоны
- Авто Мобильные
- Стиральные машины
- Камеры
- Сигнализация безопасности
4 типа микроконтроллеров 000 представляет собой 40-контактный микроконтроллер с Vcc 5 В, подключенным к контакту 40, и Vss на контакте 20, который поддерживается 0 В.И есть порты ввода и вывода от P1.0 до P1.7, которые имеют функцию открытого стока. Port3 имеет дополнительные функции. Контакт 36 имеет состояние открытого стока, а контакт 17 имеет внутренне подтянутый транзистор внутри микроконтроллера. Когда мы применяем логику 1 к порту 1, мы получаем логику 1 на порту 21 и наоборот.
Программирование микроконтроллера чрезвычайно сложно. В основном мы пишем программу на языке C, которая затем преобразуется в машинный язык, понятный микроконтроллеру. Вывод RESET подключен к выводу 9, соединенному с конденсатором.Когда переключатель находится в положении ON, конденсатор начинает заряжаться и RST высокий. Применение высокого уровня к контакту сброса сбрасывает микроконтроллер. Если мы применим логический ноль к этому выводу, программа начнет выполнение с самого начала.
Архитектура памяти 8051
Память 8051 разделена на две части: память программ и память данных. Память программ хранит выполняемую программу, тогда как память данных временно хранит данные и результаты. 8051 использовался в большом количестве устройств, главным образом потому, что его легко интегрировать в устройство.Микроконтроллеры в основном используются в управлении энергопотреблением, сенсорном экране, автомобилях и медицинских устройствах.
Программная память 8051AndData Память 8051 Описание выводов микроконтроллера 8051
Вывод 40: Vcc является основным источником питания + 5V DC.
Контакт 20: Vss — обозначает заземление (0 В).
Контакты 32–39: Известный как порт 0 (от P0.0 до P0.7) для работы в качестве портов ввода / вывода.
Контакт 31: Разрешение фиксации адреса (ALE) используется для демультиплексирования сигнала данных адреса порта 0.
Pin-30: (EA) Вход внешнего доступа используется для включения или отключения взаимодействия с внешней памятью. Если нет требований к внешней памяти, этот вывод всегда находится в высоком состоянии.
Вывод 29: Разрешение сохранения программ (PSEN) используется для чтения сигнала из внешней памяти программ.
Контакты — 21-28: Известный как порт 2 (P 2.0 — P 2.7) — помимо использования в качестве порта ввода / вывода, сигналы шины адреса более высокого порядка мультиплексируются с этим квазидвунаправленным портом.
Контакты 18 и 19: Используются для подключения внешнего кристалла для обеспечения системных часов.
Контакты 10–17: Этот порт также выполняет некоторые другие функции, такие как прерывания, ввод таймера, управляющие сигналы для внешней памяти, взаимодействующие с чтением и записью. Это квазидвунаправленный порт с внутренним подтягиванием.
Вывод 9: Это вывод сброса, используемый для установки микроконтроллера 8051 на его начальные значения, когда микроконтроллер работает или при начальном запуске приложения. Штифт RESET должен быть установлен в высокий уровень на 2 машинных цикла.
Контакты 1–8: Этот порт не выполняет никаких других функций.Порт 1 — это квазидвунаправленный порт ввода-вывода.
Микроконтроллер Renesas
Renesas — это новейшее семейство автомобильных микроконтроллеров, обеспечивающее высокую производительность при исключительно низком энергопотреблении в широком и универсальном диапазоне устройств. Этот микроконтроллер предлагает богатые функциональные возможности и встроенные характеристики безопасности, необходимые для новых и передовых автомобильных приложений.
Основная структура процессора микроконтроллера поддерживает высокие требования к надежности и производительности.
Микроконтроллер Renesas предлагает низкое энергопотребление, высокую производительность, скромные корпуса и самый большой диапазон размеров памяти в сочетании с периферийными устройствами с богатыми характеристиками.
Renesas Renesas предлагает самые универсальные семейства микроконтроллеров в мире, например, наше семейство RX предлагает множество типов устройств с вариантами памяти от 32K flash / 4K RAM до невероятных 8M flash / 512K RAM.
Семейство 32-разрядных микроконтроллеров RX представляет собой многофункциональный микроконтроллер общего назначения, охватывающий широкий спектр встроенных приложений управления с высокоскоростным подключением, цифровой обработкой сигналов и управлением инвертором.
В семействе микроконтроллеров RX используется 32-битная усовершенствованная архитектура Harvard CISC для достижения очень высокой производительности.
Описание контактов:
Расположение контактов микроконтроллера Renesas показано на рисунке:
Это 20-контактный микроконтроллер. Контакт 9 — это Vss, контакт заземления, и Vdd, контакт источника питания. Он имеет три различных типа прерывания: обычное прерывание, быстрое прерывание и высокоскоростное прерывание.
Нормальные прерывания сохраняют значимые регистры в стеке с помощью инструкций push и pop.Быстрые прерывания автоматически сохраняют программный счетчик и слово состояния процессора в специальных резервных регистрах, поэтому время отклика сокращается. А высокоскоростные прерывания выделяют до четырех регистров общего назначения для специального использования прерыванием, чтобы еще больше увеличить скорость. Структура внутренней шины дает 5 внутренних шин, чтобы гарантировать, что обработка данных не замедляется. Выборка инструкций происходит через широкую 64-битную шину, что связано с инструкциями переменной длины, используемыми в архитектурах CISC.
Особенности и преимущества микроконтроллеров RX
- Низкое энергопотребление достигается за счет использования многоядерной технологии
- Поддержка работы 5 В для промышленных и бытовых конструкций
- Масштабируемость от 48 до 145 контактов и от 32 КБ до 1 МБ флэш-памяти, с Включено 8 КБ флэш-памяти данных
- Встроенная функция безопасности
- Встроенный богатый набор функций из 7 UART, I2C, 8 SPI, компараторов, 12-битного АЦП, 10-битного ЦАП и 24-битного АЦП (RX21A), стоимость системы за счет интеграции большинства функций
Применение микроконтроллера Renesas:
- Промышленная автоматизация
- Коммуникационные приложения
- Приложения управления двигателем
- Испытания и измерения
- Медицинские приложения
Микроконтроллеры AVR
Микроконтроллер AVR разработан компанией Al -Эгил Боген и Вегард Воллан из Atmel Corporation.Микроконтроллеры AVR представляют собой модифицированную архитектуру Harvard RISC с отдельной памятью для данных и программ, а скорость AVR высока по сравнению с 8051 и PIC.
AVR расшифровывается как A lf-Egil Bogen и V egard Wollan R ISC.
Разница между контроллерами 8051 и AVR:
- 8051 — это 8-битные контроллеры на основе архитектуры CISC, AVR — это 8-битные контроллеры на основе архитектуры RISC
- 8051 потребляет больше энергии, чем микроконтроллер AVR
- В 8051 мы можем программировать легче, чем микроконтроллер AVR
- Скорость AVR больше, чем микроконтроллер 8051
Классификация контроллеров AVR:
микроконтроллеры AVR делятся на три типа:
- TinyAVR — меньше памяти, небольшой размер, подходит только для более простых приложения
- MegaAVR — это самые популярные из них с большим объемом памяти (до 256 КБ), большим количеством встроенных периферийных устройств и подходящие для умеренных и сложных приложений
- XmegaAVR — коммерчески используются для сложных приложений, требующих большой памяти программ и высокая скорость
Характеристики микроконтроллера AVR:
- 16 КБ In-Sys Tem Programmable Flash
- 512B внутрисистемно программируемой EEPROM
- 16-битный таймер с дополнительными функциями
- Несколько внутренних генераторов
- Внутренняя самопрограммируемая флэш-память инструкций до 256K
- Программируется внутри системы с помощью ISP, JTAG или методы высокого напряжения
- Дополнительная секция загрузочного кода с независимыми битами блокировки для защиты
- Синхронные / асинхронные последовательные периферийные устройства (UART / USART)
- Шина последовательного периферийного интерфейса (SPI)
- Универсальный последовательный интерфейс (USI) для двух / трехпроводного подключения синхронная передача данных
- Сторожевой таймер (WDT)
- Несколько энергосберегающих спящих режимов
- 10-битные аналого-цифровые преобразователи, с мультиплексированием до 16 каналов
- Поддержка контроллеров CAN и USB
- Низковольтные устройства не работают к 1.
8v
Существует множество микроконтроллеров семейства AVR, таких как ATmega8, ATmega16 и так далее. В этой статье мы поговорим о микроконтроллере ATmega328. Микросхемы ATmega328 и ATmega8 совместимы по выводам, но функционально они различны. ATmega328 имеет флэш-память объемом 32 КБ, а ATmega8 — 8 КБ. Другими отличиями являются дополнительная SRAM и EEPROM, добавление прерываний смены контактов и таймеров. Некоторые из функций ATmega328:
Характеристики ATmega328:
- 28-контактный микроконтроллер AVR
- Флэш-память для программ объемом 32 Кбайт
- Память данных EEPROM объемом 1 Кбайт
- Память данных SRAM объемом 2 Кбайт
9000 контактов 23 - Два 8-битных таймера
- Аналогово-цифровой преобразователь
- Шестиканальный ШИМ
- Встроенный USART
- Внешний осциллятор: до 20 МГц
Описание контактов ATmega328 :
Поставляется в 28-контактном DIP , показанное на рисунке ниже:
AVR Vcc: Цифровое напряжение питания.
GND: Земля.
Порт B: Порт B — это 8-битный двунаправленный порт ввода-вывода. Выводы порта B имеют тройное обозначение, когда становится активным условие сброса или один, даже если часы не работают.
Порт C: Порт C — это 7-битный двунаправленный порт ввода-вывода с внутренними подтягивающими резисторами.
PC6 / RESET
Порт D: Это 8-битный двунаправленный порт ввода-вывода с внутренними подтягивающими резисторами. Выходные буферы порта D имеют симметричные характеристики привода.
AVcc: AVcc — вывод напряжения питания для АЦП.
AREF: AREF — это аналоговый опорный вывод для АЦП.
Типовая схема микроконтроллера AVR:
Применения микроконтроллера AVR:
Существует множество применений микроконтроллера AVR; они используются в домашней автоматизации, сенсорных экранах, автомобилях, медицинских устройствах и обороне.
PIC Microcontroller
PIC — это контроллер периферийного интерфейса, разработанный General Instruments Microelectronics в 1993 году.
Он контролируется программным обеспечением. Их можно было запрограммировать для выполнения многих задач, управления линией генерации и многого другого. Микроконтроллеры PIC находят свое применение в новых приложениях, таких как смартфоны, аудио аксессуары, периферийные устройства для видеоигр и современные медицинские устройства.
Есть много PIC, начинающихся с PIC16F84 и PIC16C84. Но это были единственные доступные флеш-карты. Microchip недавно представила флеш-чипы гораздо более привлекательных типов, например 16F628, 16F877 и 18F452.16F877 примерно в два раза дороже старого 16F84, но имеет в восемь раз больше кода, гораздо больше оперативной памяти, гораздо больше контактов ввода-вывода, UART, аналого-цифрового преобразователя и многое другое.
Характеристики PIC16F877
Основные характеристики:
- Высокопроизводительный ЦП RISC
- Флэш-память программ до 8K x 14 слов
- 35 инструкций (кодирование фиксированной длины — 14 бит)
- 368 × 8 Память данных на основе статической RAM
- Память данных EEPROM до 256 x 8 байтов
- Возможность прерывания (до 14 источников)
- Три режима адресации (прямая, косвенная, относительная)
- Сброс при включении питания (POR)
- Память архитектуры Harvard
- Энергосберегающий режим сна
- Широкий диапазон рабочего напряжения: 2.От 0 В до 5,5 В
- Высокий ток потребления / источника: 25 мА
- Машина на базе аккумулятора
Периферийные функции:
- 3 Таймера / счетчика (программируемые предварительные скаляры)
— Timer0, Timer2 — это 8-битные таймеры / счетчик с 8-битным предварительным скаляром
— Таймер 1 — 16-битный, может увеличиваться во время сна через внешний кристалл / часы
- Два модуля захвата, сравнения, ШИМ
— Функция захвата входа записывает счетчик Таймера 1 на контактный переход
— Выходной сигнал функции ШИМ представляет собой прямоугольный сигнал с программируемым периодом и рабочим циклом.
- 10-битный 8-канальный аналого-цифровой преобразователь
- USART с обнаружением 9-битного адреса
- Синхронный последовательный порт с ведущим режимом и I2C Master / Slave
- 8-битный параллельный ведомый порт
Аналоговые характеристики:
- 10-битный, до 8-канальный аналого-цифровой преобразователь (A / D)
- Сброс при пониженном напряжении (BOR)
- Модуль аналогового компаратора (программируемое мультиплексирование входов от входов устройства и выходов компаратора доступно извне )
Описание выводов PIC16F877A:
Преимущества PIC:
- Это дизайн RISC
- Его код чрезвычайно эффективен, что позволяет PIC работать с обычно меньшим объемом программной памяти, чем у его более крупных конкурентов
- Это низкая стоимость, высокая тактовая частота
Типичная прикладная схема PIC16F877A:
Схема, представленная ниже, состоит из лампы, переключение которой контролируется микроконтроллером PIC ролик.
Программирование микроконтроллера чрезвычайно сложно. В основном мы пишем программу на языке C, которая затем преобразуется в машинный язык, понятный микроконтроллеру. Вывод RESET подключен к выводу 9, соединенному с конденсатором.Когда переключатель находится в положении ON, конденсатор начинает заряжаться и RST высокий. Применение высокого уровня к контакту сброса сбрасывает микроконтроллер. Если мы применим логический ноль к этому выводу, программа начнет выполнение с самого начала. Контакт 20: Vss — обозначает заземление (0 В).
Контакты 32–39: Известный как порт 0 (от P0.0 до P0.7) для работы в качестве портов ввода / вывода.
Контакт 31: Разрешение фиксации адреса (ALE) используется для демультиплексирования сигнала данных адреса порта 0.
Pin-30: (EA) Вход внешнего доступа используется для включения или отключения взаимодействия с внешней памятью. Если нет требований к внешней памяти, этот вывод всегда находится в высоком состоянии.
Вывод 29: Разрешение сохранения программ (PSEN) используется для чтения сигнала из внешней памяти программ.
Контакты — 21-28: Известный как порт 2 (P 2.0 — P 2.7) — помимо использования в качестве порта ввода / вывода, сигналы шины адреса более высокого порядка мультиплексируются с этим квазидвунаправленным портом.
Контакты 18 и 19: Используются для подключения внешнего кристалла для обеспечения системных часов.
Контакты 10–17: Этот порт также выполняет некоторые другие функции, такие как прерывания, ввод таймера, управляющие сигналы для внешней памяти, взаимодействующие с чтением и записью. Это квазидвунаправленный порт с внутренним подтягиванием.
Вывод 9: Это вывод сброса, используемый для установки микроконтроллера 8051 на его начальные значения, когда микроконтроллер работает или при начальном запуске приложения. Штифт RESET должен быть установлен в высокий уровень на 2 машинных цикла.
Контакты 1–8: Этот порт не выполняет никаких других функций.Порт 1 — это квазидвунаправленный порт ввода-вывода.
Основная структура процессора микроконтроллера поддерживает высокие требования к надежности и производительности. AVR расшифровывается как A lf-Egil Bogen и V egard Wollan R ISC. 8v Он контролируется программным обеспечением. Их можно было запрограммировать для выполнения многих задач, управления линией генерации и многого другого. Микроконтроллеры PIC находят свое применение в новых приложениях, таких как смартфоны, аудио аксессуары, периферийные устройства для видеоигр и современные медицинские устройства.