AVR

AVR procesor.

AVR je označení pro rodinu 8bitových mikročipů typu RISC s harvardskou architekturou od firmy Atmel.

Historie

Za zrodem AVR stojí studenti Alf-Egil Bogen a Vegard Wollan z Norského technického institutu. Na trhu se tyto mikroprocesory začaly objevovat od roku 1997.

Základní typy

• AT90 – řada, která už se dnes nevyrábí, náhradou může být řada ATmega nebo ATtiny
• ATtiny – využívají se v jednoduchých a malých elektronických obvodech
  • Paměť flash pro uložení programu 1 – 8 KiB
  • Pouzdro 6 – 32 pinů (orientačně)
  • Omezená sada integrovaných rozhraní
• ATmega – výkonné mikročipy, mají JTAG rozhraní, větší flash a RAM, více integrovaných rozhraní.
  • Paměť Flash pro uložení programu 4 – 256 KiB
  • V pouzdrech 23 – 100 pinů (orientačně)
  • Rozšířená sada instrukcí (instrukce násobení a instrukce pro přístup k větší programové paměti)
  • Široká sada integrovaných rozhraní

Druhy pamětí

Paměti integrované na čipu jsou typu Flash (programová paměť), EEPROM (trvalá paměť dat), SRAM (paměť dat) a jsou všechny uvnitř čipu AVR.

Programová paměť (Flash)

Instrukce programu jsou uloženy v paměti Flash (10000x přepisovatelné), uchovávající obsah i po vypnutí napájení. Velikost Flash bývá uvedena v označení součástky (např. řada ATmega64x má 64 kB Flash). Nelze použít vnější paměť pro program, veškerý kód prováděný jádrem AVR musí být uvnitř Flash.

EEPROM

Téměř všechny AVR mikrokontroléry mají interní elektricky mazatelnou programovatelnou paměť (EEPROM). Stejně jako Flash i EEPROM uchovává svůj obsah i po vypnutí napájení (garantovaný počet přepsání je 100000x). Používá se pro uložení různých nastavení za běhu mikrokontroléru.

Paměť dat

Datový adresový prostor sestává ze souboru pracovních registrů, I/O registrů, a samotné SRAM.

Soubor registrů

AVR má 32 8-bitových registrů. Ve většině variant AVR, jsou pracovní registry mapované na prvních 32 paměťových adres (0000₁₆-001F₁₆) následovány 64 I/O registry (0020₁₆-005F₁₆).

Samotná SRAM začíná po těchto dvou sekcích (od adresy 0060₁₆). U některých rozšířených variant AVR může být sekce I/O registerů větší.

Programování

Rozmístění programovacích pinů (plošný spoj).

Rozmístění programovacích pinů (programátor).

K naprogramování AVR mikroprocesoru je nutný AVR programátor a příslušný software pro kompilaci programového kódu do strojového kódu. Nejčastěji se používá nástroj vyvinutý firmou Atmel a to program „AVR studio“. V tomto programu lze pak tvořit za pomocí GNU Assembleru, C/C++ program který po kompilaci je skrze programátor nahrán do programové paměti mikroprocesoru. In System Programming

K naprogramování mikroprocesoru je možno využít několik rozdílných programátorů, nejčastěji však:

• STK200
• STK500
• AVR Prog
• USBasp
• The Dragon (USB)
• JTAG (IEEE 1149.1)

Vývojové kity

• Arduino – vývojová deska s AVR procesorem ATMega168 pro začátečníky
• SDKATM16 – vývojová deska s AVR procesorem ATMega16 (COM/USB)
• USBmegaKIT – vývojová deska s AVR procesorem ATMega16 (USB)

Externí odkazy

• AVR projekty a manuály.
• Stránka milovníků MCU firmy atmel.