ATmega32 - متحكم 8 بت AVR

تعتمد الميكروكونترولر AVR على بنية RISC المتقدمة. ATmega32 عبارة عن متحكم CMOS 8 بت منخفض الطاقة يعتمد على بنية RISC المحسنة AVR. يمكن لـ AVR تنفيذ مليون تعليمات في الثانية إذا كان تردد الدورة هو 1 ميجا هرتز.

40 دبوس DIP صورة ATmega32

دلائل الميزات:

32 × 8 سجلات أغراض العمل العامة.
32 كيلو بايت من ذاكرة برنامج الفلاش القابلة للبرمجة ذاتيًا للنظام
2 كيلو بايت من ذاكرة SRAM الداخلية
1024 بايت EEPROM
متوفر في 40 دبوس DIP ، 44 رصاص QTFP ، 44 وسادة QFN / MLF
32 خطوط إدخال / إخراج قابلة للبرمجة
8 قنوات ، 10 بت ADC
عدادات / مؤقتان 8 بت مع مقويات مسبقة منفصلة وأنماط مقارنة
عداد / عداد 16 بت واحد مع مقياس مسبق منفصل ووضع المقارنة ووضع الالتقاط.
4 قنوات PWM
في برمجة النظام عن طريق برنامج التمهيد على الشريحة
مؤقت كلب قابل للبرمجة مع مذبذب منفصل على الرقاقة.
المسلسل القابل للبرمجة USART
الواجهة التسلسلية للماجستير / الرقيق SPI

ميزات متحكم خاص:

ستة أوضاع للنوم: الخمول ، وتقليل ضوضاء ADC ، وتوفير الطاقة ، وخفض الطاقة ، والاستعداد ، والاستعداد الممتد.
مذبذب RC معاير داخلي
مصادر المقاطعة الخارجية والداخلية
إعادة التشغيل واكتشاف اللون البني التدريجي القابل للبرمجة.

40 دبوس DIP من ATmega32

جميع السجلات الـ 32 متصلة مباشرة بوحدة المنطق الحسابي (ALU) ، مما يسمح بالوصول إلى سجلين مستقلين في تعليمات واحدة يتم تنفيذها في دورة ساعة واحدة.

يؤدي خفض الطاقة إلى حفظ محتويات السجل ولكنه يجمد المذبذب. سيتم تعطيل جميع وظائف الرقاقة الأخرى حتى ظهور المقاطعة الخارجية التالية. يسمح المؤقت غير المتزامن للمستخدم بالحفاظ على مؤقت قائم على وضع توفير الطاقة بينما يكون باقي الجهاز في وضع السكون.

يعمل وضع تقليل الضوضاء ADC على إيقاف وحدة المعالجة المركزية وجميع وحدات الإدخال / الإخراج باستثناء ADC والمؤقت غير المتزامن. في وضع الاستعداد ، باستثناء المذبذب البلوري ، يكون باقي الجهاز في وضع السكون. يستمر كل من المذبذب الرئيسي والمؤقت غير المتزامن في العمل في وضع الاستعداد الممتد.

ATmega32 هو متحكم قوي بسبب فلاشه القابل للبرمجة في النظام على شريحة متجانسة ، ويوفر حلاً مرنًا وفعالًا من حيث التكلفة للعديد من تطبيقات التحكم المضمنة.

44-pad TQFP/MLF

أوصاف الدبوس:

VCC: امدادات الجهد الرقمي

GND: أرض

المنفذ أ (PA7-PA0): يعمل هذا المنفذ كمدخلات تمثيلية لمحول A / D. كما أنه يعمل كمنفذ إدخال / إخراج ثنائي الاتجاه 8 بت إذا لم يتم استخدام محول A / D.

المنفذ B (PB7-PB0) والمنفذ D (PD7-PD0): وهو منفذ إدخال / إخراج ثنائي الاتجاه 8 بت. تتميز مخازن الإخراج الخاصة بها بخصائص محرك متناظرة مع قدرة عالية بالوعة والمصدر. كمدخلات ، يتم سحبها منخفضة للغاية إذا تم تنشيط مقاومات السحب. كما أنه يخدم العديد من ميزات الوظائف الخاصة لـ ATmega32.

المنفذ C (PC7-PC0): وهو منفذ إدخال / إخراج ثنائي الاتجاه 8 بت. إذا تم تمكين واجهة JTAG ، فسيتم تنشيط مقاومات السحب على أطراف التوصيل PC5 (TDI) و PC3 (TMS) و PC2 (TCK).

التواصل مع JTAG باستخدام المنفذ C من ATmega32

إعادة ضبط: إنه إدخال.

XTAL1: إنه مدخل لمضخم مذبذب معكوس ومدخل إلى دائرة تشغيل الساعة الداخلية.

XTAL2: إنه ناتج من مضخم مذبذب معكوس.

AVCC: إنه دبوس جهد الإمداد لمحول المنفذ A و A / D. يجب أن يكون متصلاً بـ VCC.

عارف: AREF هو دبوس المرجع التناظري لمحول A / D.

ذكريات ATmega32:

“حلقة مغلقة وحلقة مفتوحة ”

يحتوي على اثنين من مساحات الذاكرة الرئيسية وذاكرة البيانات ومساحة ذاكرة البرنامج. بالإضافة إلى أنه يتميز بذاكرة EEPROM لتخزين البيانات.

في ذاكرة برنامج الفلاش القابل للبرمجة للنظام:

يحتوي ATmega32 على 32 كيلو بايت على الرقاقة في ذاكرة فلاش قابلة لإعادة البرمجة للنظام لتخزين البرنامج. الفلاش منظم على شكل 16k X 16 وذاكرته مقسمة إلى قسمين قسم برنامج Boot وقسم برنامج التطبيق.

مخطط حلبة مبرمج ISP

ذاكرة بيانات SRAM:

تتم معالجة ملف التسجيل وذاكرة الإدخال / الإخراج والبيانات الداخلية SRAM بواسطة مواقع ذاكرة البيانات السفلية 2144. أول 96 موقعًا تتناول ملف التسجيل وذاكرة الإدخال / الإخراج ، ويتم معالجة البيانات الداخلية SRAM من خلال 2048 موقعًا. المباشر ، غير المباشر مع الإزاحة ، غير المباشر ، غير المباشر مع الإنقاص المسبق ، وغير المباشر مع الإنقاص اللاحق هي أوضاع المعالجة الخمسة المختلفة لتغطية ذاكرة البيانات. 32 تسجيلات للأغراض العامة و 64 تسجيلات إدخال / إخراج و 2048 بايت من البيانات الداخلية SRAM يمكن الوصول إليها باستخدام أوضاع العنونة هذه.

مخطط كتلة ATmega32

ذاكرة بيانات إيبروم:

يحتوي على 1024 بايت من ذاكرة EEPROM للبيانات. يمكن الوصول إليها كمساحة بيانات منفصلة حيث يمكن قراءة وكتابة بايت واحد.

ذاكرة الإدخال / الإخراج:

يتم وضع كافة الإدخال / الإخراج والأجهزة الطرفية في مساحة الإدخال / الإخراج. يتم الوصول إلى مواقع الإدخال / الإخراج من خلال تعليمات الإدخال والإخراج ، ونقل البيانات بين 32 سجلًا للأغراض العامة ومساحة الإدخال / الإخراج. يمكن الوصول إلى سجلات الإدخال / الإخراج التي تحتوي على العنوان 00-1F مباشرةً باستخدام تعليمات SBI و CBI.

ATmega8

مقدمة

إنه متحكم دقيق CMOS 8 بت من عائلة AVR (طورته شركة Atmel Corporation في عام 1996) وهو مبني على بنية RSIC (كمبيوتر مجموعة التعليمات المخفضة). ميزته الأساسية هي أنه لا يحتوي على أي تراكم ويمكن تخزين نتيجة أي عملية في أي سجل ، تحدده التعليمات.

بنيان

بنيان

ذاكرة

يتكون من ذاكرة فلاش 8 كيلو بايت ، 1 كيلو بايت من SRAM و 512 بايت من EEPROM. ينقسم فلاش 8K إلى جزأين - الجزء السفلي المستخدم كقسم فلاش التمهيد ، والجزء العلوي يستخدم كقسم فلاش للتطبيق. يحتوي SRAM على 1 كيلو بايت إلى جانب 1120 بايت من سجلات الأغراض العامة وسجلات الإدخال / الإخراج. يتم استخدام مواقع العنوان الـ 32 الأدنى لـ 32 تسجيل للأغراض العامة 8 بت. يتم استخدام العنوان 64 التالي لتسجيلات الإدخال / الإخراج. جميع السجلات متصلة مباشرة بـ ALU. يتم استخدام ذاكرة EEPROM لتخزين البيانات التي يحددها المستخدم.

منافذ الإدخال / الإخراج

يتكون من 23 خط I / O مع 3 منافذ I / O ، تسمى B و C و D. يتكون المنفذ B من 8 خطوط I / O ، ويتكون المنفذ C من 7 خطوط I / O ويتكون المنفذ D من 8 I / O خطوط.

السجلات المقابلة لأي منفذ X (B أو C أو D) هي:

“أي مما يلي ليس معيارًا لشبكات الإيثرنت اللاسلكية؟ ”

DDRX : سجل اتجاه بيانات المنفذ X

بورتكس : سجل بيانات المنفذ X

بينكس : سجل إدخال المنفذ X.

الموقتات والعدادات

يتكون من 3 مؤقتات مع أوضاع مماثلة. اثنان منهم 8 بت بينما الثالث 16 بت.

المذبذبات

إنه يشتمل على إعادة ضبط داخلية ومذبذب مما يجعل من الممكن التخلص من الحاجة إلى أي مدخلات خارجية. مذبذب RC الداخلي قادر على توليد ساعة داخلية يمكن تشغيلها بأي تردد من 1MHz ، 2MHz ، 4MHz أو 8MHz كما هو مبرمج. كما أنه يدعم مذبذب خارجي بتردد أقصى يبلغ 16 ميجا هرتز.

تواصل

يوفر كلاً من مخططات نقل البيانات المتزامنة وغير المتزامنة من خلال USART (جهاز الإرسال العالمي المتزامن وغير المتزامن) ، أي الاتصال مع أجهزة المودم والأجهزة التسلسلية الأخرى. كما أنه يدعم SPI (الواجهة الطرفية التسلسلية) المستخدمة للاتصال بين الأجهزة على أساس طريقة السيد والعبد. نوع آخر من الاتصالات المدعومة هو TWI (واجهة سلكين). يسمح بالتبديل بين أي جهازين باستخدام سلكين مع اتصال أرضي مشترك.

كما أن لديها وحدة مقارنة مدمجة في الشريحة لتوفير مقارنة بين جهدين متصلين بمدخلات المقارنة التناظرية من خلال الرقائق الخارجية.

يحتوي أيضًا على 6 قنوات ADC ، 4 منها بدقة 10 بت و 2 بدقة 8 بت.

سجل الحالة : يحتوي على معلومات حول مجموعة التعليمات الحسابية المنفذة حاليًا.

مخطط ATmega دبوس :

مخطط ATmega دبوس

إحدى الميزات المهمة لـ ATmega8 هي أنه باستثناء 5 دبابيس ، تدعم جميع المسامير الأخرى إشارتين.

تستخدم الدبابيس 23،24،25،26،27،28 و 1 للمنفذ C ، في حين يتم استخدام المسامير 9،10،14،15،16،17،18،19 للمنفذ B والدبابيس 2،3،4 ، يتم استخدام 5،6،11،12 للمنفذ D.
الدبوس 1 هو أيضًا دبوس إعادة الضبط وسيؤدي تطبيق إشارة منخفضة المستوى لفترة أطول من الحد الأدنى لطول النبضة إلى إعادة تعيين.
يتم استخدام الدبابيس 2 و 3 أيضًا للاتصال التسلسلي لـ USART.
يتم استخدام الدبابيس 4 و 5 كمقاطعات خارجية. سيتم تشغيل أحدهما عند تعيين بت إشارة المقاطعة من سجل الحالة والآخر سيتم تشغيله طالما تسود حالة المقاطعة.
يتم استخدام الدبابيس 9 و 10 كمذبذب خارجي وكذلك مذبذبات عداد الوقت حيث يتم توصيل البلورة مباشرة بين المسامير. يستخدم دبوس 10 لمذبذب الكريستال أو مذبذب الكريستال منخفض التردد. إذا تم استخدام مذبذب RC الداخلي كمصدر للساعة وتم تمكين المؤقت غير المتزامن ، فيمكن استخدام هذه المسامير كدبابيس مذبذب مؤقت.
يتم استخدام دبوس 19 كإخراج الساعة الرئيسية ، وإدخال ساعة الرقيق لقناة SPI.
يتم استخدام Pin 18 كمدخل ساعة رئيسية ، وإخراج ساعة الرقيق.
يتم استخدام دبوس 17 كإخراج بيانات رئيسي وإدخال بيانات تابع لقناة SPI. يتم استخدامه كمدخل عند تمكينه من قبل الرقيق ويكون ثنائي الاتجاه عند تمكينه بواسطة السيد. يمكن أيضًا استخدام هذا الدبوس كإخراج لمقارنة الإخراج ، والذي يعمل كإخراج خارجي لمطابقة مقارنة المؤقت / العداد.
يتم استخدام Pin16 كمدخل اختيار تابع. يمكن أيضًا استخدامه كمطابقة للمقارنة بين المؤقت / العداد 1 من خلال تكوين دبوس PB2 كإخراج.
يمكن استخدام Pin15 كإخراج خارجي لمطابقة مقارنة المؤقت / العداد أ.
تُستخدم الدبابيس 23 إلى 28 لقنوات ADC. يمكن أيضًا استخدام Pin 27 كساعة واجهة تسلسلية ويمكن استخدام الدبوس 28 كبيانات واجهة تسلسلية
يتم استخدام الدبابيس 13 و 12 كمدخلات مقارنة تناظرية.
يتم استخدام الدبابيس 11 و 6 كمصادر عداد / عداد.

أوضاع النوم متحكم

يعمل الميكروكونترولر في 6 أوضاع سكون.

وضع الخمول: إنه يوقف عمل وحدة المعالجة المركزية ، ولكنه يسمح بتشغيل نظام SPI و USART و ADC و TWI و Timer / Counter و Watchdog والمقاطعات. يتم تحقيق ذلك من خلال ضبط SM0 على SM2 بت من علامة تسجيل MCU على الصفر.
وضع تقليل الضوضاء ADC : يوقف وحدة المعالجة المركزية ولكنه يسمح بتشغيل ADC والمقاطعات الخارجية والمؤقت / عداد 2 والرقابة.
وضع خفض الطاقة : إنها تمكن المقاطعات الخارجية ، والواجهة التسلسلية ذات السلكين ، والرقابة أثناء تعطيل المذبذب الخارجي. توقف كل الساعات التي تم إنشاؤها.
وضع توفير الطاقة : يتم استخدامه عندما يتم تسجيل الموقت / العداد بشكل غير متزامن. يوقف جميع الساعات باستثناء clk_آسى.

وضعيه الإستعداد : في هذا الوضع ، يُسمح للمذبذب بالعمل ، مما يوقف جميع العمليات الأخرى.

التطبيقات التي تتضمن Atmega8

وامض LED

امض تخطيطي LEd

تمت كتابة البرنامج باستخدام لغة C ويتم تجميعه أولاً كملف c. ستقوم أداة برنامج ATMEL بتحويل هذا الملف إلى ملف كائن ثنائي ELF. ثم يتم تحويله مرة أخرى إلى ملف ست عشري. ثم يتم تمرير الملف السداسي إلى المتحكم الدقيق باستخدام برنامج AVR dude.

مصدر الصورة: