میکرو کنترلر های AVR مدرس: بهمن پور

Slides:



Advertisements
Similar presentations
Introduction to PIC Microcontrollers
Advertisements

2.4 RBX BYU CS 124RBX4302 Topics to Cover… MSP430F2274 RBX430-1 Development Board Interfaces ADC10 Ports USART I 2 c Peripherals Timer_A/B Watchdog.
Analog Comparator Positive input chooses bet. PB2 and Bandgap Reference. Negative input chooses bet. PB3 and the 8 inputs of the A/D. ACME= Analog Comparator.
Oscilloscope Watch Teardown. Agenda History and General overview Hardware design: – Block diagram and general overview – Choice of the microcontroller.
Intro to AVR ATtiny2313 CS423 Dick Steflik. AVR ATtiny2313.
Fuses and Lock Bits The ATMega128 has several special memory areas -Six lock bits which determine program memory features. -Three fuse bytes which determine.
HT46 A/D Type MCU Series Data Memory (Byte) Program Memory HT46R22 (OTP) HT46C22 (Mask) 2Kx Kx16 4Kx HT46R23 (OTP) HT46C23 (Mask) HT46R24.
ATtiny2313 Fuse Programming CS-423 Dick Steflik. Whats a Fuse Fuses are used to hold important configuration information for the MPU Not really a fuse,
AVR 8-bit RISC micro controllers by Atmel Seamk / ICT / Seppo Stenberg General features of AVR family Development tools - board, compiler, simulator etc.
Essentials of motors and motor driver
Engineering 1040: Mechanisms & Electric Circuits Fall 2011 Introduction to Embedded Systems.
SENIOR DESIGN 10/3.
ATMEL AVR 8 bit RISC MICROCONTROLLERS
Hardware Overview Net+ARM – Well Suited for Embedded Ethernet
CALLISTO Double - Heterodyne - Frequency Agile - Radio - Spectrometer ERAC Symposium Heppenheim Sep 5/6/7th 2003 Meyer Hansueli ETH Zürich.
Microprocessor based Design for Biomedical Applications MBE 3 – MDBA II : The ATmega8 Basic Features (1)
AVR  Modern RISC architecture: Compact and FAST.  Tuned for high level languages.  Consistent architecture across entire line.  Small AVR are subsets.
LVTech / / IRC #makelv on freenode.net Jared Steckel AN INTRODUCTION.
Renesas Electronics Europe GmbH A © 2010 Renesas Electronics Corporation. All rights reserved. RL78 Clock Generator.
1 AVR Session 2 Master : Dr.jafari Authors: M.H Edrisi, hadi.edrisi yyyy aaaa hhhh oooo oooo.... cccc oooo mmmm.
Clock Options and Sleep Modes. Clock Sources Flash Fuse bits can be programmed to choose one of the following Clock sources: 1. External RC Osc. f = 1/(3RC).
AT91 Embedded Peripherals
Embedded System Design Laboratory October 11, 2002Stanford University - EE281 Lecture #4#1 Lecture #4 Outline Announcements Project Proposal AVR Processor.
بسمه تعالي AVR Microcontrollers. The ATmega8 Basic Features -1.
CHAPTER HARDWARE CONNECTION. Pin Description 8051 family members ◦ e.g., 8751, 89C51, 89C52, DS89C4x0) ◦ Have 40 pins dedicated for various functions.
ELE22MIC Lecture 18 The AVR Sleep Modes The ATMEGA128’s Timer System
Atmel Atmega128 Overview ALU Particulars RISC Architecture 133, Mostly single cycle instructions 2 Address instructions (opcode, Rs, Rd, offset) 32x8 Register.
ATMEL AVR 8 bit RISC MICROCONTROLLERS a general comparison.
ATtiny23131 A SEMINAR ON AVR MICROCONTROLLER ATtiny2313.
AT91 Products Overview. 2 The Atmel AT91 Series of microcontrollers are based upon the powerful ARM7TDMI processor. Atmel has taken these cores, added.
Microcontroller Programming
智慧電子應用設計導論(1/3) Arduino MEGA 2560
Features of the PIC18 microcontroller - 8-bit CPU - 2 MB program memory space (internal 32KB to 128KB) bytes to 1KB of data EEPROM - Up to 4096 bytes.
Components of a typical full-featured microcontroller.
Product Overview 박 유 진박 유 진.  Nordic Semiconductor ASA(Norway 1983)  Ultra Low Power Wireless Communication System Solution  Short Range Radio Communication(20.
GROUP MEMBERS: SUMEET HOODA. RAJDEEP PATRE. DHIRAJ GAONKAR. LIVE HUMAN DETECTION USING WIRELESS REMOTE CONTROLLED ROBOT.
Embedded Systems Overview Prepared by Nisha Sinsinbar Subject: Microcontoller & Interfacing Sub code: EC Department.
NAM S.B MDLAB. Electronic Engineering, Kangwon National University 1.
Modified Harvard architecture 8-bit RISC single chip microcontroller Complete System-on-a-chip On Board Memory (FLASH, SRAM & EEPROM) On Board Peripherals.
10- Lock Bits, Fuse Bits and Boot Loader. Boot Loader Support – Read-While-Write Self- Programming: The Boot Loader Support provides a real Read-While-Write.
Overview AvrEmbedded128_Pro RTLab. 김태현. Atmega128 Features High-performance, Low-power AVR® 8-bit Microcontroller advanced RISC Architecture – 133 Powerful.
USING TV REMOTE AS A CORDLESS MOUSE FOR THE COMPUTER
CORDLESS MOUSE FEATURES BY TV REMOTE USING PIC MICROCONTROLLER
Popular Microcontrollers and their Selection by Lachit Dutta
Embedded Systems Programming
ATMEL AVR 8 bit RISC MICROCONTROLLERS
C. K. Pithawalla College of Engineering and Technology, Surat
AVR ATMEGA 8 MICRO-CONTROLLER
Power Management and Sleep Modes
Analog Comparator An analog comparator is available on pins PE2(AIN0), PE3(AIN1) The comparator operates like any other comparator. -when (+) exceeds (-)
Power Management and Sleep Modes
BITS EDU. CAMPUS , VARNAMA
Table 2. Microcontroller pin description[5]
Reset Sources and Watchdog Timer
Project Title EVM IN PIC Under the Guidance of Submitted by.
The Arduino Microcontroller: Atmel AVR Atmega 328
AVR Hardware Connections and Flash Loading
میکرو کنترلر های AVR مدرس: مسعود بهمن پور
Introduction to the Atmel AVR Butterfly
Serial EEPROM (Atmel 24C-512)
Tim Sumner, Imperial College, Rm: 1009, x47552
Jeremy Reed ATMEL AT24C512 2-wire Serial EPROM Jeremy Reed
Architectural Overview
Lecturer: Reza Arjmandi Autumn 2015
Fuse Bits And Clock Sources
AVR – ATmega103(ATMEL) Architecture & Summary
CHAPTER HARDWARE CONNECTION.
Introduction to Arduino
Arduino Board.
Arduino म्हणजे काय?.
Presentation transcript:

میکرو کنترلر های AVR مدرس: بهمن پور

Session 2

در این فصل به معرفی میکروکنترلر MEGA32 از سری میکروکنترلر های MEGAAVR شرکت ATMEL می پردازیم. میکروهای MEGA نسبت به نوع های قبلی (AT90S,TINY) دارای قابلیت بیشتری هستند خصوصیات, ATMEGA32L ATMEGA32 کارایی بالا و توان مصرفی کم. از معماری RISC استفاده می کند. دارای 131دستورالعمل با کارایی بالا که اکثرا تنها در یک کلاک سیکل اجرا می شوند. 8*32 رجیسر کاربردی سرعتی تا 16MIPS در فرکانس 16MHZ

خصوصيات ATMEGA32 32Kبايت حافظه FLASH قابل برنامه ريزي داخلي. حافظه‌ ، برنامه و داده غير فرار 32Kبايت حافظه FLASH قابل برنامه ريزي داخلي. پايداري حافظه :FLASHقابليت 10000 بار نوشتن و پاك كردن 1024بايت حافظه EEPROM داخلي قابل برنامه ريزي. پايداري حافظه EEPROM : قابليت 100000 بار نوشتن و پاك كردن 2Kحافظه داخلي SRAM قفل برنامه FLASH و حفاظت داده .EEPROM

خصوصيات ATMEGA32 خصوصيات ويژه ميكرو كنترلر منابع وقفه داخلي و خارجي خصوصيات ويژه ميكرو كنترلر منابع وقفه داخلي و خارجي عملكرد كاملا ثابت توان مصرفي پايين و سرعت بالا توسط تكنولوژي CMOS داراي اسيلاتور RC داخلي داراي 6 حالت SLEEP : (POWERDOWN,IDLE,POWERSAVE, STANDBY,ADC NOISE REDUCTION, EXTENDED STANDBY)

ATMEGA32خصوصيات خصوصيات جانبي دوتايمر- كانتر 8 بيتي يك تايمر- كانتر 16 بيتي 4 كانال PWM 8 كانال مبدل آنالوگ به ديجيتال 10 بيتي 1 مقايسه كننده انالوگ داخلي دارای RTC با اسیلاتور مجزا WATCHDOG قابل برنامه ريزي ارتباط سريال SPI براي برنامه ريزي داخل مدار. قابليت ارتباط سريال SPI به صورت MASTER يا SLAVE قابليت ارتباط با پروتكل ارتباط دوسيمه(TWO-WIRE) USART سریال قابل برنامه ریزی

خصوصيات ATMEGA32 ولتاژ عملياتي فركانس كاري خطوط I/O 4.5V تا 5.5V 2.7V تا 5.5V (با پسوند L و(A فركانس كاري 0MHZ تا 16MHZ )با پسوند A و بدون پسوند) 0MHZ تا 8MHZ )با پسوند L) خطوط I/O 32 خط ورودي/ خروجي قابل برنامه ريزي

ترکیب پایه ها: دارای سه ترکیب متفاوت زیر است (40 PIN) PDIP _ (44 PIN) TQFP _ (44 PIN) MLF _

ATMEGA32 XTAL1 XTAL2 GND VCC PORT A AREF PRT B ______ RESET PORT C AVCC ATMEGA32 PORT D GND XTAL1 XTAL2

1- هشت بیت ورودی و خروجی است و در عین حال مبدل آنالوگ به دیجیتال می باشد PORT A PORT A ATMEGA32

هشت بیت داده ورودی خروجی ودر عین حال هر کاربردی دارد که بعضی از آنها B.7 تا B.0بیت از دو تایمر-کانتر 8 بیتی B.1 و B.0 1- SPIبرای ارتباط سریال (MISO)B.6 و (MOSI)B.52- PORT B PORT A PRT B ATMEGA32

هشت بیت داده ورودی خروجی ودر عین حال هر کاربردی دارد که بعضی از آنها C.7 تا C.0بیت از و EEPROM و FLASH برای برنامه ریزی C.5 و C.2 1- JTAG از طریق ارتباط LOCK BIT و FUSE BITS برای ارتباط سریال دو سیمه یا (SCL) C.0 و (SDA) C.12- I 2 C PORT C PORT A PRT B PORT C ATMEGA32

هشت بیت داده ورودی خروجی ودر عین حال هر PORT A PRT B هشت بیت داده ورودی خروجی ودر عین حال هر کاربردی دارد که بعضی از آنها مثلا D.7 تا D.0بیت از دو وقفه خارجی برای میکرو می باشندPD.3 و PD.2 PORT D PORT C ATMEGA32 PORT D

کریستال خارجی برای تولید پالس ساعت که PORT A PRT B PORT C ATMEGA32 XTAL 1 & XTAL 2 کریستال خارجی برای تولید پالس ساعت که MEGA32L برای 8MHZ تا 0MHZ MEGA32 برای 16MHZ تا 0MHZو PORT D XTAL1 XTAL2

تغذیه می شودVCCمیکروکنترلر توسط پایه مربوط به زمین استGNDو پایه MEGA32Lولتاژ کاری آن 2/7 تا 5/5 ولت برای MEGA32 و 4/5 تا 5/5 ولت برای VCC & GND VCC GND PORT A PRT B PORT C ATMEGA32 PORT D GND XTAL1 XTAL2

ADC یکی از حالت های ولتاژ مبنا برای AVCC است. GND PORT A PRT B PORT C AVCC ATMEGA32 PORT D GND XTAL1 XTAL2

برای دوباره راه اندازی میکروکنترلر است VCC GND PORT A برای دوباره راه اندازی میکروکنترلر است RESET PRT B ______ RESET PORT C AVCC ATMEGA32 PORT D GND XTAL1 XTAL2

این پایه مرجعی برای تبدیل کردن آنالوگ به VCC GND این پایه مرجعی برای تبدیل کردن آنالوگ به دیجیتال برای ورودی های آنالوگ می باشد AREF PORT A AREF PRT B ______ RESET PORT C AVCC ATMEGA32 PORT D GND XTAL1 XTAL2

فيوز بيت هاي ATMEG32 فيوز بيت ها قسمتي از حافظه FLASH هستند كه امكاناتي را در اختيار كاربر قرار مي دهند و با ERASE ميكرو از بين نمي روند و مي توانند توسط بيت هاي قفل مربوطه ، قفل شوند. 1 به معنی برنامه ریزی نشدن و 0 به معنی برنامه ریزی شدن فیوز بیت است ATMEG32 داراي 2 بايت فيوز بيت طبق جدول زير مي باشد.

توضيح فيوز بيت ها(FUSE HIGH BYTE) BIT NO DESCRIPTION DEFAULT VALUE OCDEN 7 ENABLE OCD 1 JTAGEN 6 ENABLE JTAG SPIEN 5 ENABLE SERIAL PROGRAM AND DATA DOWNLOAD CKOPT 4 OSCILLATOR OPTION

توضيح فيوز بيت ها (FUSE HIGH BYTE) BIT NO DESCRIPTION DEFAULT VALUE EESAVE 3 EEPROM MEMORY IS PRESERVED THROUGH THE CHIP ERASE 1 BOOTSZ1 2 SELECT BOOT SIZE BOOTSZ0 BOOTRST SELECT RESET VECTOR

BOOTRST : انتخاب بردار ري ست BOOT كه در حالت پيش فرض برنامه ريزي نشده است و آدرس بردار ري ست 0000 است.و در صورت برنامه ريزي آدرس بردار ري ست طبق جدول زير تعيين مي شود.(بر اساس BOOTSZ1,0) Boot SZ1 Boot SZ0 Boot Size Application Flash Add Boot Flash Add Boot Reset Add 1 256 WORD $0000 $3EFF $3F00 $3FFF $3F00 512 WORD $0000 $3DFF $3E00 $3FFF $3E00 1024 WORD $0000 $3BFF $3C00 $3FFF $3C00 2048 WORD $0000 $37FF $3800 $3FFF $3800

توضيح فيوز بيت ها (FUSE LOW BYTE) BIT NO DESCRIPTION DEFAULT VALUE BODLEVEL 7 BROWN OUT DETECTOR TRIGGER LEVEL 1 BODEN 6 BROWN OUT DETECTOR ENABLE SUT1 5 SELECT START-UP TIME SUT0 4

توضيح فيوز بيت ها (FUSE LOW BYTE) FUSE HIGH BYTE BIT NO DESCRIPTION DEFAULT VALUE CKSEL3 3 SELECT CLOCK SOURCE CKSEL2 2 CKSEL1 1 CKSEL0

BODEN: براي فعال كردن عملكرد مدار BROWN-OUT اين بيت بايستي برنامه ريزي شده باشد . BODEN,BODLEVEL BROWN-OUT DETECTION 11 DISABLE 10 01 ATVCC=2.7V 00 ATVCC=4.0V

Clock Distribution

توزيع كلاك ATMEG32 CLKcpu: جهت انجام عمليات CPUوSRAM CLKI/O :توسط بسياري از ماژول هاي I/O مثل تايمرها،كانترها، SPI,USART استفاده مي گردد. CLKFLASH : عمليات ارتباطي با حافظه FLASH را كنترل مي كند. و معمولا با كلاك CPU فعال مي شود. CLKASY: به صورت غير همزمان توسط كريستال ساعت32768HZ كار مي كند،حتي اگر سيستم در حالت SLEEP باشد. CLKADC :ADC از اين كلاك استفاده مي كند و كلاك CPU,I/O را به (HALT) تا نويز حاصل از مدارات دیجیتال كاهش يابد و عمليات تبديل با دقت بيشتري انجام شود.

منابع كلاك ATMEG32 ATMEG32 داراي انواع منابع كلاك اختياري است كه مي توان انواع آن را به وسيله فيوز بيت ها انتخاب كرد.(طبق جدول زير) DEVICE CLOCKING OPTION CKSE3…0 EXTERNAL CRYSTAL/CERAMIC RESONATOR 1111-1010 EXTERNAL LOW-FREQUENCY CRYSTALIC 1001 EXTERNAL RC OCSILLATOR 1000-0101 CALIBRATED INTERNAL RC SCILLATOR 0100-0001 EXTERNAL CLOCK 0000

هنگامي كهCPU از مد POWER-DOWN يا POWER-SAVEخارج مي شود ، به جهت رسيدن كريستال به شرايط پايدار و اجراي دستورات برنامه،پالس ایجاد شده مدت زمان مشخصی به میکرو اعمال نمی شود. این زمان به نام (START-UP) شناخته می شود.وقتی CPU از حالت Reset بر می گردد زمان تاخیر بیشتری به منظور ثابت شدن تغذیه و پایدار شدن پالس ساعت مورد نیاز است . زمانبدي اين تاخير براي رسيدن به سطح پايدار توسط اسيلاتور WATCHDOG انجام مي شود.

اسيلاتور كريستالي یا رزوناتور سرامیکی خارجی: دراين حالت كريستال يا نوسانگر سراميكي طبق شكل زير به دو پايه XTAL1,XTAL2 وصل مي شود .

تعيين محدوده خازن ها براي نوسانگر سراميكي و کریستالی:

تعيين زمان آغاز(START-UP) توسط فيوز بيت CKSEL0,SUT1…0 براي كلاك اسيلاتوركريستالي خارجی:

اسيلاتوركريستالي فركانس پايين خارجی: براي استفاده از كريستال ساعت32.768KHZ فيوز بيت هاي CKSEL3..0 با 1001 برنامه ريزي مي شوند. كريستال طبق شكل قبل به پايه هاي XTAL1,XTAL2 وصل مي شود. با برنامه ريزي كردن CKOPT مي توان خازن هاي داخلي را فعال كرد. با انتخاب اين كريستال زمان شرووع طبق جدول زير تعيين مي شود.

اسيلاتور RC خارجي: در اين حالتRC طبق شكل زير به پايه XTAL1 وصل ميشود. فركانس تقريبي توسط معادله f=1/(3RC) به دست مي آيد. مقدار خازن بايد حداقل 22PF باشد. با برنامه ريزي كردن فيوز بيت CKOPT كاربر مي تواند خازن هاي داخلي 36PF را بين XTAL1 و GND راه اندازي كند . در نتيجه ديگر به خازن خارجي نياز نيست.

اسيلاتورمي تواند در 4 مد فركانسي طبق جدول زير كار كند :

هنگامي كه فركانس كاري انتخاب شود زمان شروع توسط فيوز بيت هاي SUT طبق جدول زير قابل انتخاب است :

اسيلاتور RC كاليبره شده داخلي: اسيلاتور RC كاليبره شده داخلي، كلاك هاي 1,2,4,8MHZ را در ولتاژ 5V توليد مي كند. اين كلاك با برنامه ريزي كردن بيت هاي CKSEL به عنوان كلاك سيستم استفاده مي گردد و نيازي به مدار خارجي نيست. زماني كه از اين مد استفاده مي گردد فيوز بيت CKOPT برنامه ريزي نمی شود.

جدول مدهاي عملياتي اسيلاتور RC كاليبره شده داخلي:

هنگامي كه فركانس كاري انتخاب شود زمان شروع توسط فيوز بيت هاي SUT طبق جدول زير قابل انتخاب است :

كلاك خارجي: در اين حالت جهت راه اندازي ميكرو توسط كلاك خارجي، پايه XTAL1 طبق شكل زير وصل مي شود. جهت كار در اين مد CKSEL با 0000 برنامه ريزي مي شود. با برنامه ريزي كردن فيوز بيت CKOPT كاربر مي تواند خازن هاي داخلي 36PF را بين XTAL1 و GND راه اندازي كند.

هنگامي كه فركانس كاري انتخاب شود زمان شروع توسط فيوز بيت هاي SUT طبق جدول زير قابل انتخاب است :

اسيلاتور تايمر/ كانتر: ميكروكنترلرهايي مانند ATMEGA32 كه داراي پايه هاي TOSC1 و TOSC2 هستند از اسيلاتور تايمر/ كانتر استفاده مي كنند. در اين حالت كريستال ساعت 32.768MHZ مستقيما بين اين دو پايه قرار مي گيرد. تايمر/كانتر 0 يا 2 به صورت آسنكرون از اين دو پايه كلاك دريافت مي كنند.