AVR

Architektura mikrokontroléru AVR byla vyvinuta společností Atmel v roce 1996. Je založena na harvardské architektuře mikrokontrolérů. AVR byl jednou z prvních rodin mikrokontrolérů, která pro ukládání programu používala paměť flash na čipu, na rozdíl od jednorázově programovatelných pamětí ROM, EPROM nebo EEPROM, které v té době používaly ostatní mikrokontroléry.

Mnoho lidí si myslí, že AVR je zkratka pro procesor Risc Alf (Egil Bogen) a Vegard (Wollan)".

Tato architektura nahrazuje starší architekturu MCS-51. Jeden strojový cyklus MCS-51 trvá 12 hodinových cyklů a většina instrukcí je provedena během jednoho strojového cyklu.

Mikrokontroléry AVR (MCU) mohou většinu instrukcí provést také v jednom strojovém cyklu, ale jeden strojový cyklus trvá pouze jeden takt. Výkon na jeden takt je u AVR 12krát vyšší.

Jádro má 32 registrů pro všeobecné účely přímo připojených k ALU. To umožňuje přístup ke dvěma nezávislým registrům a provádění instrukcí s nimi v jednom strojovém cyklu.

Atmel AVR ATmega8 v 28pinovém DIPu.

Základní rodiny

tinyAVR

0,5-8 kB programové paměti
až 0,5 kB SRAM
až 0,5 kB EEPROM
do 20 MHz
6-32kolíkové pouzdro

megaAVR

4-256 kB programové paměti
0,5-16kB SRAM
0,5-4 kB EEPROM
do 20 MHz
20-100 pinové balení

XMEGA

16-384 kB programové paměti
2-32 kB SRAM
externí sběrnicové rozhraní pro až 16M bajtů paměti SRAM SDRAM
1-4 kB EEPROM
až 32 MHz
44-100 pinové balení

Funkce

Každý AVR má několik vstupních/výstupních portů. Port má na svém obalu až 8 fyzických pinů. Každý pin může být nakonfigurován jako vstupní nebo výstupní. Pokud je pin použit jako vstup, může prostřednictvím registru PORTx zapnout vestavěné pull-up rezistory. Pokud je pin nakonfigurován jako výstupní, může zvládnout až 40mA zátěž na pin a max. 100mA pro všechny piny na portu.

A/D převodník

10bitové (tinyAVR, megaAVR) s multiplexem až 8 kanálů
12bitový (XMEGA) s multiplexem až 16 kanálů

Časovače/počítače (8bitové nebo 16bitové)

Uživatelé jej mohou nakonfigurovat jako PWM, čítač nebo časovač.
V jednoduchém režimu PWM běží počítací registr bez zastavení a je porovnáván s jiným registrem. Pokud je počítací registr vyšší než druhý registr, je pin Ocx nastaven na "1". V opačném případě je pin Ocx nastaven na "0".
Počítadlo má nějaký externí zdroj, například fotosenzor, a může počítat počet osob, které projdou kolem fotosenzoru.
Časovač dává impulsy v přesném čase. Používá se pro programování hodinových aplikací.

TWI - dvouvodičové rozhraní Používá stejný protokol jako ²IC a lze jej použít jako rozhraní ²IC.

UART/USART UART lze použít pro komunikaci RS232/RS485.

SPI - sériové periferní rozhraní

velmi rychlá sériová sběrnice, která se používá pro přenos dat při komunikaci se zařízeními.
přes tuto sběrnici můžete vypalovat/číst program do/z programové paměti nebo EEPROM.

USI - univerzální sériové rozhraní

používá se pro dvouvodičový nebo třívodičový synchronní přenos dat.

JTAG

rozhraní pro online ladění

D/A převodník

12bitový (pouze XMEGA) s multiplexem až 2 kanálů

Související stránky

Arduino

Otázky a odpovědi

Otázka: Kdy byla vyvinuta architektura mikrokontroléru AVR?

Odpověď: Architektura mikrokontrolérů AVR byla vyvinuta v roce 1996 společností Atmel.

Otázka: Na jaké architektuře je založen mikrokontrolér AVR?

A: Mikrokontrolér AVR je založen na harvardské architektuře mikrokontroléru.

Otázka: Co odlišuje mikrokontrolér AVR od ostatních mikrokontrolérů v době jeho vývoje?

Odpověď: Mikrokontrolér AVR používá pro ukládání programu paměť flash na čipu, na rozdíl od jednorázově programovatelných pamětí ROM, EPROM nebo EEPROM, které v té době používaly jiné mikrokontroléry.

Otázka: Jaký je obecně rozšířený význam zkratky AVR?

A: Mnoho lidí se domnívá, že AVR je zkratka pro procesor Risc Alf (Egil Bogen) a Vegard (Wollan).

Otázka: Jakou architekturu nahradil mikrokontrolér AVR?

Odpověď: Mikrokontrolér AVR nahradil starší architekturu MCS-51.

Otázka: Kolik taktů trvá jeden strojový cyklus MCS-51?

Odpověď: Jeden strojový cyklus MCS-51 trvá 12 hodinových cyklů.

Otázka: Jaká je výhoda mikrokontrolérů AVR oproti MCS-51 z hlediska výkonu na jeden takt?

Odpověď: Výkon na jeden takt je u mikrokontrolérů AVR 12krát vyšší.