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FAMILIA DE
FAMILIA DE
MICROCONTOLADORES
MICROCONTOLADORES
ATMEL AVR DE 8 BITS
ATMEL AVR DE 8 BITS
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MICROCONTROLADORES AVR
MICROCONTROLADORES AVR
Son una familia de microcontroladores
RISC fabricados por Atmel. La
arquitectura fue concebida por dos
estudiantes en el Norwegian Institute
of Technology; posteriormente
refinada en Atmel Norway, la empresa
subsidiaria de Atmel fundada por los
dos arquitectos del chip.
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AVR DE 8 BITS
AVR DE 8 BITS
Los AVR son CPUs con arquitectura
Harvard. Tiene 32 registros de
propósito general de 8 bits. Estos
registros, los registros de entrada -
salida y la memoria de datos forman un
solo espacio de localidades, que se
acceden mediante operaciones de
carga y de almacenamiento.
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CPU DE LOS AVR
CPU DE LOS AVR
5
TECNOLOGÍA PIPELINE
TECNOLOGÍA PIPELINE
Los microcontroladores AVR tienen una
cañería o “pipeline” con dos etapas (traer y
ejecutar), que les permite utilizar un ciclo de
reloj en la mayoría de instrucciones, lo que
los hace relativamente rápidos entre los
microcontroladores de 8 bits. El conjunto de
instrucciones es más regular que la de la
mayoría de los microcontroladores de 8 bits.
Sin embargo, no es completamente
ortogonal.
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FAMILIA DE
FAMILIA DE
MICROCONTROLADORES
MICROCONTROLADORES
Las instrucciones son utilizadas por
diferentes modelos que comparten el mismo
núcleo, pero que tienen distintos periféricos
y cantidades de RAM y ROM: van desde la
serie Tiny, como el ATtiny11 de 1KB de
memoria flash, sin RAM y 8 pines, hasta la
serie Xmega, como el ATxmega256A3 con
256KB de memoria flash, 16KB de memoria
SRAM, 4KB de memoria EEPROM, conversor
análogo digital de 12 bits y 16 canales,
comparador analógico, temporizadores, etc.
La compatibilidad entre los distintos
modelos es de un grado razonable.
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CARACTERÍSTICAS (1)
CARACTERÍSTICAS (1)
8
CARACTERÍSTICAS (2)
CARACTERÍSTICAS (2)
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CARACTERÍSTICAS (3)
CARACTERÍSTICAS (3)
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ENCAPSULADOS ATmega164
ENCAPSULADOS ATmega164
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TERMINALES DE
TERMINALES DE
POLARIZACIÓN
POLARIZACIÓN
 Voltajes de
funcionamiento
 2.7 - 5.5V
(ATmega164P)
 1.8 - 5.5V
(ATmega164PV)
 200 mA es la
corriente
máxima en los
terminales VCC
y GND
12
ENTRADA PARA EL RESET
ENTRADA PARA EL RESET
 Reset en el
encendido y
externo
 Para que se
active cuando se
polariza
 O en cualquier
instante
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TERMINALES PARA EL CRISTAL
TERMINALES PARA EL CRISTAL
 Rangos de
velocidad
 0 – 20 MHz
(ATmega164P)
 0 – 10 MHz
(ATmega164PV)
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PÓRTICOS DE ENTRADA Y
PÓRTICOS DE ENTRADA Y
SALIDA PARALELA
SALIDA PARALELA
 I/O
32 líneas de E/S
programables
 Pórtico A (8 bits)
 Pórtico B (8 bits)
 Pórtico C (8 bits)
 Pórtico D (8 bits)
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CONVERSOR DE ANALÓGICO A
CONVERSOR DE ANALÓGICO A
DIGITAL
DIGITAL
 ADC de 10 bits 8
canales
 8 canales de un solo
terminal
 2 canales
diferenciales con
ganancia
programable de x1,
x10 y x200
 7 canales
diferenciales sólo
en el encapsulado
TQFP
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COMPARADOR ANALÓGICO
COMPARADOR ANALÓGICO
 Incorporado en
el mismo chip
 La entrada
positiva es AIN0
 La negativa es
AIN1
 Se puede
reemplazar AIN1
por las entradas
analógicas
ADC0 .. ADC7
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INTERFACE JTAG PARA
INTERFACE JTAG PARA
SISTEMA DE DEPURACIÓN
SISTEMA DE DEPURACIÓN
 JTAG (IEEE
std1149.1)
 En la depuración se
tiene acceso a
todos periféricos
 Programación de la
Flash, EEPROM,
Fusibles y Bits de
seguridad
 Depuración
soportada por el
AVR Studio®
18
INTERFACE A PERIFÉRICOS
INTERFACE A PERIFÉRICOS
SERIALES
SERIALES
 SPI
 Full duplex
 Tres líneas para
comunicaciones
sincrónicas
 Operación
maestro /
esclavo
 Siete
velocidades
programables
 Bandera de fin
de la
transmisión
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INTERRUPCIONES EXTERNAS
INTERRUPCIONES EXTERNAS
 INT0, INT1 e INT2
 Pueden activarse
por flanco de
subida o de bajada,
o por nivel de cero
lógico
 También se puede
generar por
software, si son
configurados los
terminales como
salidas
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TEMPORIZADORES /
TEMPORIZADORES /
CONTADORES
CONTADORES
 Timer0 y Timer2 de
8 bits Timer1 de 16
bits
 Dispone de
unidades
comparadoras
 Sirven como
Generadores de
Frecuencias
 Poseen relojes pre
escalables de 10
bits
 Permiten
implementar
Moduladores por
Ancho del Pulso
21
INTERFACE SERIAL CON DOS
INTERFACE SERIAL CON DOS
LÍNEAS
LÍNEAS
 TWI
 Operación
maestro / esclavo
 Puede trabajar
como transmisor o
como receptor
 Velocidad de
transferencia hasta
400 KHz
 Longitud de la
dirección de 7 bits
para 127 esclavos
22
RECEPTORES / TRANSMISORES
RECEPTORES / TRANSMISORES
UNIVERSALES SINCRÓNICOS Y
UNIVERSALES SINCRÓNICOS Y
ASINCRÓNICOS
ASINCRÓNICOS
 USART0 y USART1
 Full duplex
 Velocidad de alta
resolución
 Tramas de 5, 6, 7, 8
o 9 bits, con 1 o 2
bits de parada
 Detector de errores
de velocidad y en la
trama
 Operación de
maestro o esclavo
en comunicaciones
sincrónicas
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SALIDA DEL RELOJ
SALIDA DEL RELOJ
 CLOCK
 Habilitación de la
señal
programando el
fusible
 Incluye como
fuente al oscilador
interno RC
 Se puede utilizar el
sistema pre
escalable para
realizar la división
del reloj
24
INTERRUPCIONES POR
INTERRUPCIONES POR
CAMBIO DE ESTADO
CAMBIO DE ESTADO
 INTERRUPCIONES
EXTERNAS
ADICIONALES
 Cambios entre
PCINT0 y PCINT7 se
registra en PCI0
 Cambios entre
PCINT8 y PCINT15
se registra en PCI1
 Cambios entre
PCINT16 y PCINT23
se registra en PCI2
 Cambios entre
PCINT24 y PCINT31
se registra en PCI3
25
DIAGRAMA DE BLOQUES
DIAGRAMA DE BLOQUES
26
COMPARACIÓN CON EL
COMPARACIÓN CON EL
ATmega16
ATmega16

MICROCONTROLADORES-ATMEL-AVR-8-BITS-1-ppt.ppt

  • 1.
  • 2.
    2 MICROCONTROLADORES AVR MICROCONTROLADORES AVR Sonuna familia de microcontroladores RISC fabricados por Atmel. La arquitectura fue concebida por dos estudiantes en el Norwegian Institute of Technology; posteriormente refinada en Atmel Norway, la empresa subsidiaria de Atmel fundada por los dos arquitectos del chip.
  • 3.
    3 AVR DE 8BITS AVR DE 8 BITS Los AVR son CPUs con arquitectura Harvard. Tiene 32 registros de propósito general de 8 bits. Estos registros, los registros de entrada - salida y la memoria de datos forman un solo espacio de localidades, que se acceden mediante operaciones de carga y de almacenamiento.
  • 4.
    4 CPU DE LOSAVR CPU DE LOS AVR
  • 5.
    5 TECNOLOGÍA PIPELINE TECNOLOGÍA PIPELINE Losmicrocontroladores AVR tienen una cañería o “pipeline” con dos etapas (traer y ejecutar), que les permite utilizar un ciclo de reloj en la mayoría de instrucciones, lo que los hace relativamente rápidos entre los microcontroladores de 8 bits. El conjunto de instrucciones es más regular que la de la mayoría de los microcontroladores de 8 bits. Sin embargo, no es completamente ortogonal.
  • 6.
    6 FAMILIA DE FAMILIA DE MICROCONTROLADORES MICROCONTROLADORES Lasinstrucciones son utilizadas por diferentes modelos que comparten el mismo núcleo, pero que tienen distintos periféricos y cantidades de RAM y ROM: van desde la serie Tiny, como el ATtiny11 de 1KB de memoria flash, sin RAM y 8 pines, hasta la serie Xmega, como el ATxmega256A3 con 256KB de memoria flash, 16KB de memoria SRAM, 4KB de memoria EEPROM, conversor análogo digital de 12 bits y 16 canales, comparador analógico, temporizadores, etc. La compatibilidad entre los distintos modelos es de un grado razonable.
  • 7.
  • 8.
  • 9.
  • 10.
  • 11.
    11 TERMINALES DE TERMINALES DE POLARIZACIÓN POLARIZACIÓN Voltajes de funcionamiento  2.7 - 5.5V (ATmega164P)  1.8 - 5.5V (ATmega164PV)  200 mA es la corriente máxima en los terminales VCC y GND
  • 12.
    12 ENTRADA PARA ELRESET ENTRADA PARA EL RESET  Reset en el encendido y externo  Para que se active cuando se polariza  O en cualquier instante
  • 13.
    13 TERMINALES PARA ELCRISTAL TERMINALES PARA EL CRISTAL  Rangos de velocidad  0 – 20 MHz (ATmega164P)  0 – 10 MHz (ATmega164PV)
  • 14.
    14 PÓRTICOS DE ENTRADAY PÓRTICOS DE ENTRADA Y SALIDA PARALELA SALIDA PARALELA  I/O 32 líneas de E/S programables  Pórtico A (8 bits)  Pórtico B (8 bits)  Pórtico C (8 bits)  Pórtico D (8 bits)
  • 15.
    15 CONVERSOR DE ANALÓGICOA CONVERSOR DE ANALÓGICO A DIGITAL DIGITAL  ADC de 10 bits 8 canales  8 canales de un solo terminal  2 canales diferenciales con ganancia programable de x1, x10 y x200  7 canales diferenciales sólo en el encapsulado TQFP
  • 16.
    16 COMPARADOR ANALÓGICO COMPARADOR ANALÓGICO Incorporado en el mismo chip  La entrada positiva es AIN0  La negativa es AIN1  Se puede reemplazar AIN1 por las entradas analógicas ADC0 .. ADC7
  • 17.
    17 INTERFACE JTAG PARA INTERFACEJTAG PARA SISTEMA DE DEPURACIÓN SISTEMA DE DEPURACIÓN  JTAG (IEEE std1149.1)  En la depuración se tiene acceso a todos periféricos  Programación de la Flash, EEPROM, Fusibles y Bits de seguridad  Depuración soportada por el AVR Studio®
  • 18.
    18 INTERFACE A PERIFÉRICOS INTERFACEA PERIFÉRICOS SERIALES SERIALES  SPI  Full duplex  Tres líneas para comunicaciones sincrónicas  Operación maestro / esclavo  Siete velocidades programables  Bandera de fin de la transmisión
  • 19.
    19 INTERRUPCIONES EXTERNAS INTERRUPCIONES EXTERNAS INT0, INT1 e INT2  Pueden activarse por flanco de subida o de bajada, o por nivel de cero lógico  También se puede generar por software, si son configurados los terminales como salidas
  • 20.
    20 TEMPORIZADORES / TEMPORIZADORES / CONTADORES CONTADORES Timer0 y Timer2 de 8 bits Timer1 de 16 bits  Dispone de unidades comparadoras  Sirven como Generadores de Frecuencias  Poseen relojes pre escalables de 10 bits  Permiten implementar Moduladores por Ancho del Pulso
  • 21.
    21 INTERFACE SERIAL CONDOS INTERFACE SERIAL CON DOS LÍNEAS LÍNEAS  TWI  Operación maestro / esclavo  Puede trabajar como transmisor o como receptor  Velocidad de transferencia hasta 400 KHz  Longitud de la dirección de 7 bits para 127 esclavos
  • 22.
    22 RECEPTORES / TRANSMISORES RECEPTORES/ TRANSMISORES UNIVERSALES SINCRÓNICOS Y UNIVERSALES SINCRÓNICOS Y ASINCRÓNICOS ASINCRÓNICOS  USART0 y USART1  Full duplex  Velocidad de alta resolución  Tramas de 5, 6, 7, 8 o 9 bits, con 1 o 2 bits de parada  Detector de errores de velocidad y en la trama  Operación de maestro o esclavo en comunicaciones sincrónicas
  • 23.
    23 SALIDA DEL RELOJ SALIDADEL RELOJ  CLOCK  Habilitación de la señal programando el fusible  Incluye como fuente al oscilador interno RC  Se puede utilizar el sistema pre escalable para realizar la división del reloj
  • 24.
    24 INTERRUPCIONES POR INTERRUPCIONES POR CAMBIODE ESTADO CAMBIO DE ESTADO  INTERRUPCIONES EXTERNAS ADICIONALES  Cambios entre PCINT0 y PCINT7 se registra en PCI0  Cambios entre PCINT8 y PCINT15 se registra en PCI1  Cambios entre PCINT16 y PCINT23 se registra en PCI2  Cambios entre PCINT24 y PCINT31 se registra en PCI3
  • 25.
  • 26.
    26 COMPARACIÓN CON EL COMPARACIÓNCON EL ATmega16 ATmega16