Короткий огляд сімейства мікроконтролерів AVR ATxmega

Вступ до ATxmega

Технічний прогрес все щільніше входить в життя сучасної людини. Люди не можуть обійтися без мобільних телефонів, комп’ютерів, принтерів та іншої побутової, офісної і цифрової апаратури. А зважаючи більш продуманої архітектури AVR, швидкодії, більш розвиненої системи команд, функції самопрограмування, привабливою цінової політики, виробники техніки частіше використовують мікроконтролери AVR фірми Atmel.

Мікроконтролери XMEGA є 8-розрядними мікроконтролера серії AVR. У них використовується центральний процесор і архітектура AVR, але додані додаткові можливості і поліпшені (перероблені) периферійні модулі. У XMEGA використовується той же набір інструкцій, ті ж інструменти розробки і компілятори, що і для будь-якого іншого мікроконтролера серії AVR. Центральний процесор тепер може працювати на більшій швидкості, ніж раніше, і при більш низькій напрузі. Крім того, в нього був доданий багаторівневий контролер переривань, контролер прямого доступу до пам’яті і система обробки подій. DMA (контролер прямого доступу до пам’яті) і система обробки подій можуть працювати в режимі очікування (Idle). Напруга живлення 1,6 В і інші функції, спрямовані на зниження енергоспоживання вказують на застосування технології picoPower другого покоління.

Основними перевагами сімейства xmega є:

–    реалізація технології picoPower другого покоління, що дає значно зменшити енергоспоживання;

–    робоча напруга 1,6 В при тактовій частоті 2 МГц;

–    система обробки подій;

–    контролер прямого доступу до пам’яті (DMA);

–    високопродуктивні 12-розрядні АЦП і ЦАП;

–    система шифрування даних;

–    точна та гнучка система синхронізації з можливістю динамічного перемикання джерела тактового сигналу.

Огляд можливостей сімейства на прикладі мікроконтролера ATxmega А

Мікроконтролери ATxmega А надають програмісту 115 команд і 32 робочих регістра загального призначення. При цьому на відміну від класичної RISC-архітектури, в одній команді можна звернутися відразу до двох робочих регістрів, що значно підвищує продуктивність системи.

Крім наявності стандартних засобів та інтерфейсів (Flash, EEPROM, USART, TWI), сімейство ATxmega А реалізує деякі можливості, що відсутні в «класичних» восьми розрядних мікроконтролерах AVR:

–    чотирьох канальний контролер прямого доступу до пам’яті (DMA);

–    восьмиканальна система обробки подій;

–    багаторівневий контролер переривань, що програмується;

–    інтерфейси TWI, що сумісні з протоколами шин I2C та SMBUS;

–    системи шифрування AES та DES;

–    восьмиканальні 12-розрядні ЦАП і АЦП з можливістю використання диференціального входу з коефіцієнтом підсилення, що програмується;

–    до 4 аналогових компаратора з режимом визначення попажання вимірюваної напруги в заданий діапазон (режим «Window»);

–    для внутрішньо схемного програмування та наладки доступні інтерфейси PDI та JTAG.

Структурна схема мікроконтролера ATxmega А показана на рис. 1.

Структурна схема мікроконтролера ATxmega А

Література:

  1. Программирование на языке С для AVR и PIC микроконтроллеров. Изд. 2е, переработаное и дополниное / Сост. Ю.А. Шпак—К.: «МК-Пресс», СПб.: «КОРОНА-ВЕК», 2011. – 544 с., ил.
  2. AVR XMEGA – 8/16-битные высокоэффективные маломощные флэш-микроконтроллеры. 
  3. Начинаем работать с микроконтроллерами XMEGA.
  4. AVR 8-bit XMMEGA А Manual. – 2012. – Rev. 1. – p. 432.

Автор: Чернишов В.О., ДК-12. ФЕЛ, КЕОА, НТУУ «КПІ».