Funciones de pines ATmega16 de Atmega16

Positivo de alimentación VCC

Tierra de alimentación GND

Puerto A (PA7..PA0)

El puerto A se utiliza como A/ Conversión D de la entrada analógica del controlador. El puerto A es un puerto de E/S bidireccional de 8 bits con resistencia pull-up interna programable. Su búfer de salida tiene características de accionamiento simétrico y puede generar y absorber grandes corrientes. Cuando se usa como entrada, si la resistencia pull-up interna está habilitada, el puerto emitirá corriente cuando un circuito externo lo baje. Durante el proceso de reinicio, el puerto A está en un estado de alta impedancia incluso si el reloj del sistema aún no se ha iniciado.

Puerto B (PB7..PB0)

El puerto B es un puerto de E/S bidireccional de 8 bits con resistencia pull-up interna programable. Su búfer de salida tiene características de accionamiento simétrico y puede generar y absorber grandes corrientes. Cuando se usa como entrada, si la resistencia pull-up interna está habilitada, el puerto emitirá corriente cuando un circuito externo lo baje. Durante el proceso de reinicio, el puerto B está en un estado de alta impedancia incluso si el reloj del sistema aún no se ha iniciado.

El puerto B también se puede utilizar para otras funciones especiales diferentes.

Puerto C (PC7..PC0)

El puerto C es un I bidireccional de 8 bits Puerto /O, tiene una resistencia pull-up interna programable. Su búfer de salida tiene características de accionamiento simétrico y puede generar y absorber grandes corrientes. Cuando se usa como entrada, si la resistencia pull-up interna está habilitada, el puerto emitirá corriente cuando un circuito externo lo baje. Durante el proceso de reinicio, el puerto C está en un estado de alta impedancia incluso si el reloj del sistema aún no se ha iniciado. Si la interfaz JTAG está habilitada, las resistencias pull-up en los pines PC5 (TDI), PC3 (TMS) y PC2 (TCK) se activan incluso si se produce un reinicio. El puerto C también se puede utilizar para otras funciones especiales diferentes.

Puerto D (PD7..PD0)

El puerto D es un puerto de E/S bidireccional de 8 bits con extracción interna programable. resistencia de acercamiento. Su búfer de salida tiene características de accionamiento simétrico y puede generar y absorber grandes corrientes. Cuando se usa como entrada, si la resistencia pull-up interna está habilitada, el puerto emitirá corriente cuando un circuito externo lo baje. Durante el proceso de reinicio, el puerto D está en un estado de alta impedancia incluso si el reloj del sistema aún no se ha iniciado. El puerto D también se puede utilizar para otras funciones especiales.

RESET restablece el pin de entrada. Un nivel bajo que dure más que el tiempo de umbral mínimo provocará un reinicio del sistema. Consulte la Tabla 15 en P36 para conocer el tiempo umbral. Los impulsos cuya duración es inferior al intervalo umbral no garantizan un reinicio fiable.

XTAL1

El terminal de entrada del amplificador de oscilación inversa y el circuito de operación del reloj en chip.

XTAL2

La salida del amplificador de oscilación inversa.

AVCC

AVCC es la fuente de alimentación para el puerto A y el convertidor A/D. Cuando no se utiliza el ADC, este pin debe conectarse directamente a VCC. Cuando utilice el ADC, conéctelo a VCC a través de un filtro de paso bajo.

AREF

El pin de entrada de referencia analógica del A/D. El lado derecho es el diagrama de bloques de la estructura AVR

Para obtener el mayor rendimiento y paralelismo, AVR adopta la estructura Harvard con buses de datos y programas independientes. Las instrucciones en la memoria del programa se ejecutan a través de una canalización de una etapa. La CPU ejecuta una instrucción mientras lee simultáneamente la siguiente instrucción (lo que en este artículo se denomina captación previa). Este concepto permite la ejecución de instrucciones en un solo ciclo de reloj. La memoria del programa es FLASH que se puede programar online.

El archivo de registro de acceso rápido incluye 32 registros de trabajo de uso general de 8 bits y el tiempo de acceso es un ciclo de reloj. Esto permite el funcionamiento de la ALU con un ciclo de reloj único. En una operación típica de ALU, se accede simultáneamente a dos operandos ubicados en el archivo de registro, se realiza la operación y el resultado se devuelve al archivo de registro. Todo el proceso requiere sólo un ciclo de reloj.

Hay 6 registros en el archivo de registro que se pueden utilizar como tres punteros de registro de direccionamiento indirecto de 16 bits para direccionar el espacio de datos y lograr operaciones de dirección eficientes. Uno de los punteros también sirve como puntero de dirección a la tabla de búsqueda de memoria del programa. Estos registros de funciones adicionales son los registros X, Y y Z de 16 bits.

ALU soporta operaciones aritméticas y lógicas entre registros y entre registros y constantes. La ALU también puede realizar operaciones de registro único.

Una vez completada la operación, el contenido del registro de estado se actualiza para reflejar los resultados de la operación.

El flujo del programa se controla mediante instrucciones de salto condicionales/incondicionales e instrucciones de llamada, direccionando así directamente todo el espacio de direcciones. La mayoría de las instrucciones tienen una longitud de 16 bits, lo que significa que cada dirección de memoria del programa contiene una instrucción de 16 o 32 bits.

El espacio de la memoria del programa se divide en dos áreas: el área del programa de inicio (área de inicio) y el área de la aplicación. Ambas áreas tienen bits de bloqueo dedicados para protección de lectura y lectura/escritura. Las instrucciones SPM utilizadas para escribir en el área de la aplicación deben estar en el área del gestor de arranque.

El contador de programa (PC) de la dirección de retorno durante interrupciones y llamadas a subrutinas se guarda en la pila. La pila está ubicada en una SRAM de datos de uso general, por lo que su profundidad está limitada únicamente por el tamaño de la SRAM. En la rutina de reinicio, el usuario primero debe inicializar el puntero de pila SP. Este puntero está ubicado en el espacio de E/S y se puede acceder a él tanto para lectura como para escritura. Se puede acceder a la SRAM de datos a través de 5 modos de direccionamiento diferentes.

El espacio de memoria AVR es una estructura plana lineal.

AVR tiene un módulo de interrupción flexible. Los registros de control están ubicados en el espacio de E/S. Hay un bit de habilitación de interrupción global en el registro de estado. Cada interrupción tiene un vector de interrupción independiente en la tabla de vectores de interrupción. La prioridad de cada interrupción está relacionada con su posición en la tabla de vectores de interrupción. Cuanto menor sea la dirección del vector de interrupción, mayor será la prioridad. El espacio de memoria de E/S contiene 64 direcciones direccionables directamente que sirven como registros de control para periféricos de CPU, SPI y otras funciones de E/S. El espacio de datos asignado es la dirección 0x20 - 0x5F después del archivo de registro. 1. Las letras que siguen inmediatamente al número de modelo indican el rango operativo de voltaje. Con "L": 2,7-5,5V si está por defecto, sin "L": 4,5-5,5V.

Ejemplo: ATmega48-20AU, sin "L" significa que el voltaje de funcionamiento es de 4,5-5,5 V.

2. La parte numérica del sufijo indica el reloj más alto del sistema admitido. Ejemplo: ATmega48-20AU, "20" significa que puede admitir un reloj del sistema de hasta 20 MHZ.

3. La primera (segunda) letra del sufijo indica encapsulación. "P": embalaje DIP, "A": embalaje TQFP, "M": embalaje MLF. Ejemplo: ATmega48-20AU, "A" indica paquete TQFP.

4. La última letra del sufijo indica el nivel de aplicación. "C": grado comercial, "I": grado industrial (plomo), "U" grado industrial (sin plomo). Ejemplo: ATmega48-20AU, "U" indica grado industrial sin plomo. ATmega48-20AI, "I" significa grado industrial con plomo. Las características más importantes del MCU AVR de 8 bits

En comparación con otros MCU de 8 bits, las características más importantes del MCU AVR de 8 bits son:

·Estructura Harvard, con 1MIPS/MHz Capacidad de procesamiento de operaciones de alta velocidad;

· Conjunto de instrucciones reducido superfuncional (RISC), con 32 registros de trabajo de propósito general, que supera el cuello de botella causado por un único ACC para procesamiento como 8051 MCU;

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· Banco de registros de acceso rápido y sistema de instrucciones de ciclo único, que optimiza en gran medida el tamaño y la eficiencia de ejecución del código de destino. Algunos modelos de FLASH son muy grandes, especialmente adecuados para el desarrollo utilizando lenguajes de alto nivel

· Para salida Es lo mismo que HI/LOW del PIC, y puede generar 40 mA (salida única). Cuando se usa como entrada, se puede configurar en una entrada de alta impedancia de tres estados o en un pull-. entrada de resistencia y tiene la capacidad de absorber corriente de 10 mA-20 mA;

· El chip integra osciladores RC de frecuencia múltiple, reinicio automático al encender, vigilancia, retardo de inicio y otras funciones, lo que hace que circuitos periféricos más simples y el sistema más estable y confiable;

· La mayoría de los recursos ricos en chip AVR: con E2PROM, PWM, RTC, SPI, UART, TWI, ISP, AD, comparador analógico, WDT, etc. .;

· Además de las funciones de ISP, la mayoría de los AVR también tienen funciones IAP para facilitar las actualizaciones o destruir la aplicación.

En la actualidad, AVR se ha utilizado ampliamente en:

· Panel de control de aire acondicionado

· Panel de control de impresora

· Medidor inteligente

· Linterna inteligente

· Pantalla de control LED

· Equipo médico

· GPS

Microcontrolador AVR desde una perspectiva de mercado

· Rentabilidad: la mayoría de los modelos AVR tienen una alta rentabilidad. Los modelos con una excelente rentabilidad incluyen: atmega48, atmega8, atmega16, atmega169P

· Suministro: El suministro de AVR de uso general es. relativamente estable y poco convencional. Todavía hay problemas con el muestreo y el suministro del modelo AVR.

· Cuota de mercado: en la actualidad, la cuota de mercado de AVR todavía no es tan buena como la de PIC y 51. Sin embargo, las ventajas de AVR han hecho que la cuota de mercado de AVR siga expandiéndose y el uso anual de AVR también ha ido aumentando.