Лекция: Вопрос №2. Аппаратные возможности микроконтроллеров AVR

С выпуском микроконтроллеров второго поколения в позиционировании

подсемейств произошли изменения. Новые микросхемы содержат только два подсемейства: tiny и mega. Микросхемы tiny по-прежнему имеют Flash-ПЗУ 1 –2 кбайт и корпуса 8 –20 выводов, а вот ряд mega существенно расширился: Flash-ПЗУ 8 –128 кбайт и корпус 28 –64 вывода. Фактически произошло поглощение подсемейства classic. Краткие характеристики микросхем представлены в таблице 1.

Таблица 1

Из анализа таблицы можно видеть следующее. Для каждой микросхемы classic

есть «дублер » mega в идентичном корпусе. Таким образом, в существующей разработке, например, вместо AT90S8515 можно использовать микроконтроллер ATmega8515, получив при этом преимущества в виде увеличения скорости процессора, добавления команд умножения и расширенных характеристик последовательных портов. Кстати, если тактовая частота контроллера в усторйстве не превышает 8 МГц, рекомендуется использовать «дублер » версии «L ». Это объясняется тем, что диапазон напряжений питания этих микросхем составляет 2,7 –5,5 В, и таким образом, повышается помехозащищенность устройства: ему не будут страшны кратковременные (а в ряде случаев и долговременные) провалы в питании до уровня 2,7 В. Для каждого типа микроконтроллера существует файл, где детально описаны отличия кристаллов первого и второго поколений. Как правило, при замене микроконтроллера требуется перекомпиляция исходного кода программы, однако в большинстве случаев это является механической операцией замены строки с именем соответствующего подключаемого файла (в данном примере — 8515def.inc на m8515def.inc). В ряду новых AVR-микроконтроллеров отсутствует представитель с емкостью памяти программ 4 кбайт. Это объясняется тем, что младший кристалл в семействе mega — микроконтроллер ATmega8 с памятью программ 8 кбайт — имеет цену даже ниже, чем 4-килобайтный прототип — микроконтроллер AT90S4433. В подсемействе tiny выпущена интересная микросхема второго поколения — ATtiny26. Этот кристалл при цене менее $2 содержит высокоскоростной ШИМ, а также 11-канальный АЦП с возможностью работы в дифференциальном режиме, с регулируемым входным усилителем и встроенным источником опорного напряжения.

Ниже приведены основные характеристики новых AVR-микроконтроллеров:

* тактовая частота до 16 МГц, время выполнения команды 62,5 нс;

* встроенный програмируемый RC-генератор, частота 1, 2, 4, 8 МГц;

* Flash-ПЗУ программ, программируемое в системе, до 128 кбайт (10 000

циклов перезаписи);

* электрически перепрограммируемое ПЗУ данных до 4 кбайт (100 000

циклов перезаписи);

* внутреннее ОЗУ со временем доступа 1 такт, до 4 кбайт;

* мощный набор команд (более 120 инструкций);

* 6 аппаратных команд умножения (для семейства mega);

* развитая система адресации, оптимизированная для работы с С(си)-компиляторами;

* 32 регистра общего назначения (аккумулятора);