AVR mikrovaldiklių tipai ir išdėstymas

AVR - Tai yra populiarios mikrovaldiklių šeimos, kurią gamina įmonė, vardas. Atmelis. Be ABP yra išleidžiami ir šiuo prekės ženklu mikrovaldikliai ir kitas architektūras, tokias kaip ARM ir i8051.

Kas yra AVR mikrovaldikliai?

Yra trys mikrovaldiklių tipai:

1. 8 bitų AVR.

2. 32 bitų AVR.

3. AVR xMega

Jau daugiau nei dešimtmetį populiariausias yra 8 bitų mikrovaldiklių šeima. Iš jo daugelis žiurkėnų pradėjo mokytis mikrovaldiklių. Beveik visi jie išmoko programuojamų valdiklių pasaulio, atlikdami paprastus amatus, tokius kaip LED mirksinčios lemputės, termometrai, laikrodžiai, taip pat paprastą automatiką, pavyzdžiui, valdant apšvietimą ir šildymo prietaisus.

8 bitų AVR mikrovaldikliai yra padalijami į dvi populiarias šeimas:

• Attiny - Iš pavadinimo aišku, kad jaunesni (mažyčiai - jauni, jauni, jaunesni) iš esmės turi nuo 8 ar daugiau kaiščių. Jų atmintis ir funkcijos paprastai yra kuklesnės nei pateiktos toliau;

• Atmega - Pažangesni mikrovaldikliai turi daugiau atminties, kontaktų ir įvairių funkcinių vienetų;

Galingiausias mikrovaldiklių pošeitis yra „xMega“ - šie mikrovaldikliai yra prieinami tais atvejais, kai yra labai daug smeigtukų, nuo 44 iki 100. Tiek daug reikia projektams, kuriuose yra daug jutiklių ir pavarų. Be to, padidėjusi atminties talpa ir greitis leidžia pasiekti aukšto našumo.

Dekodavimas: Smeigtukas (angl. Pin. Adata, smeigtukas) yra mikrovaldiklio arba, kaip sakoma, kojos išėjimas. Taigi žodis „pinout“ - t.y. informacija apie kiekvienos kojos paskirtį.

Kam skirti mikrovaldikliai ir kam jie skirti?

Mikrovaldikliai naudojami beveik visur! Beveik kiekvienas XXI amžiaus prietaisas veikia mikrovaldiklyje: matavimo prietaisai, įrankiai, buitiniai prietaisai, laikrodžiai, žaislai, muzikos dėžutės ir atvirukai, taip pat daug daugiau; vien išvardinimas užtruks kelis puslapius teksto.

Kūrėjas gali naudoti analoginį signalą nuo jo apačios iki mikrovaldiklio įvesties ir manipuliuoti duomenimis apie jo vertę. Šį darbą atlieka analoginis-skaitmeninis keitiklis (ADC). Ši funkcija leidžia vartotojui susisiekti su mikrovaldikliu, taip pat jutikliais suvokti įvairius supančio pasaulio parametrus.

Pvz., Įprastuose AVR mikrovaldikliuose „Atmega328“kuri 2017 m. yra daugelio grandinių plokščių širdis Arduinobet apie juos vėliau. Naudotas 8 kanalas ADCsu šiek tiek gylio 10 bitų. Tai reiškia, kad galite nuskaityti vertę iš 8 analoginių jutiklių. Ir skaitmeniniai jutikliai yra prijungti prie skaitmeninių išėjimų, o tai gali būti akivaizdu. Tačiau skaitmeninis signalas gali būti tik 1 (vienetas) arba 0 (nulis), o analoginis signalas gali užimti begalinį skaičių verčių.

Paaiškinimas:

Talpa Tai vertė, apibūdinanti analoginio įvesties kokybę, tikslumą ir jautrumą. Tai nėra labai aišku. Šiek tiek praktikos: 10 bitų ADC įrašykite analoginę informaciją iš uosto į 10 bitų atminties, kitaip tariant, sklandžiai keičiantį skaitmeninį signalą mikrovaldiklis atpažįsta kaip skaitinę vertę nuo 0 iki 1024.

12 bitų ADC mato tą patį signalą, tačiau didesniu tikslumu - nuo 0 iki 4096, tai reiškia, kad išmatuotos įvesties signalo vertės bus 4 kartus tikslesnės. Norėdami suprasti, iš kur atsirado 1024 ir 4096, tiesiog padidinkite 2 iki galios, lygios ADC bitų gyliui (2 - iki 10, 10 bitų galia ir tt).

Jei norite valdyti apkrovos galią, jūsų žinioje yra PWM kanalai. Jie gali būti naudojami, pavyzdžiui, ryškumui, temperatūrai ar variklio greičiui reguliuoti. Tame pačiame 328 valdiklyje yra 6 iš jų.

Apskritai AVR mikrovaldiklio struktūra parodyta diagramoje:

Visi mazgai yra pasirašyti, tačiau kai kurie vardai gali būti ne tokie akivaizdūs. Pažvelkime į jų žymėjimą.

• ALU - aritmetinis-loginis prietaisas. Reikėjo atlikti skaičiavimą.

• Bendrosios paskirties registrai (RON) - Registrai, galintys priimti duomenis ir juos saugoti, kai mikrovaldiklis yra prijungtas prie maitinimo, yra ištrinami po pakartotinio įkrovimo. Pateikti kaip laikinus langelius duomenų operacijoms atlikti.

• Pertraukimai - kažkas panašaus į įvykį, atsirandantį dėl vidinio ar išorinio poveikio mikrovaldikliui - laikmačio perpildymas, išorinis pertraukimas iš MK kaiščio ir kt.

• Jtagas - sąsaja programavimui grandinėje nepašalinant mikrovaldiklio nuo plokštės.

• „Flash“, RAM, EEPROM - atminties tipai - programos, laikini darbo duomenys, ilgalaikis saugojimas nepriklausomai nuo maitinimo mikrovaldikliui pagal tvarką pavadinimuose.

• Laikmačiai ir skaitikliai - svarbiausi mikrovaldiklio mazgai, kai kuriuose modeliuose jų gali būti iki keliolikos. Jie reikalingi tam, kad būtų galima pranešti apie matavimų skaičių, atitinkamai, laiko intervalus, o skaitikliai padidina bet kurio įvykio vertę. Jų darbas ir jo režimas priklauso nuo programos, tačiau šie veiksmai atliekami aparatine įranga, t. Lygiagrečiai pagrindiniam programos tekstui, jie gali sukelti pertraukimus (dėl pasirinkties per laikmatį) bet kuriame kodo vykdymo etape, bet kurioje programos eilutėje.

• A / D (analoginis / skaitmeninis) - ADC, mes jau aprašėme jo paskirtį.

• „WatchDogTime“ („Watchdog Timer“) - RC osciliatorius, nepriklausomas nuo mikrovaldiklio ir net jo laikrodžio generatoriaus, kuris suskaičiuoja tam tikrą laiką ir generuoja MK atstatymo signalą, jei jis veikė, ir pabunda, jei buvo miego režime (energijos taupymas). Jos veikimą galima išjungti nustatant WDTE bitą į 0.

Mikrokontrolerio išėjimai yra gana silpni, tai reiškia, kad srovė per juos paprastai yra iki 20–40 milimetrų, to užtenka LED ir LED indikatoriams uždegti. Galingesnei apkrovai reikalingi srovės ar įtampos stiprintuvai, pavyzdžiui, tie patys tranzistoriai.

Ko reikia norint pradėti mokytis mikrovaldiklių?

Pirmiausia turite nusipirkti patį mikrovaldiklį. Pirmojo mikrovaldiklio vaidmuo gali būti bet koks „Attiny2313“, „Attiny85“, „Atmega328“ ir kiti. Geriau pasirinkti modelį, kuris aprašytas pamokose, kuriose dalyvausite.

Kitas jums reikalingas dalykas programuotojas. Reikia atsisiųsti programinę aparatinę įrangą į MK atmintį, ji laikoma pigiausia ir populiariausia USBASP.

Šiek tiek brangesnis, bet ne mažiau paplitęs programuotojas AVRISP MKII, kurį galite padaryti patys - iš įprastos lentos Arduino

Kitas variantas yra juos mirksėti USB UART adapteris, kuris paprastai atliekamas su vienu iš keitiklių: FT232RL, CH340, PL2303 ir CP2102.

Kai kuriais atvejais tokiam keitikliui naudojami AVR mikrovaldikliai su USB aparatūros palaikymu; tokių modelių nėra per daug. Štai keletas:

• ATmega8U2;

• ATmega16U2;

• ATmega32U2.

Tik vienas „bet“ - UART įkrovos tvarkyklę pirmiausia reikia įkelti į mikrovaldiklio atmintį. Žinoma, tam vis tiek reikia AVR mikrovaldiklių programuotojo.

Įdomu: „Bootloader“ - Tai yra normali mikrovaldiklio programa, tačiau atliekant neįprastą užduotį - po jos paleidimo (prijungimo prie maitinimo) jis kurį laiką tikisi, kad į ją bus galima įkelti programinę aparatinę įrangą. Šio metodo pranašumas yra tas, kad galite mirksėti bet kurį USB-UART adapterį, ir jie yra labai pigūs. Trūkumas yra tas, kad programinės įrangos įkėlimas užtrunka ilgai.

Už darbą UART (RS-232) sąsaja AVR mikrovaldikliuose skyrė visą registro UDR (UART duomenų registras). UCSRA (RX, TX siųstuvo-imtuvo bitų nustatymai), UCSRB ir UCSRС - registrų, atsakingų už visą sąsajos parametrus, rinkinys.

Kaip galiu rašyti programas?

Be programuotojo, norint rašyti ir atsisiųsti programą, jums reikia IDE - kūrimo aplinkos. Jūs, žinoma, galite rašyti kodą užrašų knygelėje, perduoti kompiliatorius ir pan. Kodėl to reikia, kai yra puikių paruoštų variantų. Galbūt vienas galingiausių yra IAR, tačiau jis yra mokamas.

Oficiali „Atmel IDE“ yra „AVR Studio“, kurios 6 versija buvo pervadinta į „Atmel“ studiją. Tai palaiko visus AVR mikrovaldiklius (8, 32, xMega), automatiškai nustato komandas ir padeda įvesti, pabrėžia teisingą sintaksę ir dar daugiau.Su jo pagalba galite mirksėti MK.

Dažniausiai pasitaikanti yra C AVR, todėl susiraskite joje nurodymą, yra daugybė variantų rusų kalba, o vienas iš jų yra Khartovas V.Ya. „AVR mikrovaldikliai. Seminaras pradedantiesiems “.

Lengviausias būdas išmokti AVR

Pirkite arba padarykite patys „Arduino“ lenta. Arduino projektas yra skirtas specialiai švietimo tikslams. Jame yra dešimtys įvairių formų ir kontaktų skaičiaus lentų. „Arduino“ svarbiausias dalykas yra tai, kad jūs perkate ne tik mikrovaldiklį, bet ir visavertę derinimo plokštę, išlydytą į aukštos kokybės tekstilės spausdintą plokštę, padengtą kauke ir pritvirtintais SMD komponentais.

Dažniausiai pasitaikantys yra Arduino Nano ir Arduino UNO, kurie iš esmės yra identiški, išskyrus tai, kad Nano yra maždaug 3 kartus mažesnis nei Uno.

Keletas faktų:

• „Arduino“ galima programuoti standartine kalba - „C AVR“;

• jo paties - laidai;

• standartinė kūrimo aplinka - Arduino IDE;

• norint prisijungti prie kompiuterio, tereikia USB kabelį prijungti prie „Arduino nano“ plokštės „micro-USB“ lizdo, įdiegti tvarkykles (greičiausiai tai įvyks automatiškai, išskyrus atvejus, kai keitiklyje, esančiame „CH340“, aš neturėjau tvarkyklių „Win 8.1“, turėjau jį atsisiųsti, bet jis Tai nereikalavo daug laiko.) Tada galite įkelti „eskizus“.

• „Eskizai“ yra arduino programų pavadinimas.

Išvados

Mikrovaldikliai bus puiki pagalba jūsų mėgėjų radijo praktikoje, kuri leis jums atrasti skaitmeninės elektronikos pasaulį, susikurti savo matavimo prietaisus ir namų automatikos įrangą.