میکروکنترلر atmega32

میکروکنترلر

میکروکنترلر نسخه پیشرفته ریزپردازنده ها است. این شامل واحد پردازش مرکزی تراشه (CPU) ، حافظه فقط خواندنی (ROM) ، حافظه دسترسی تصادفی (RAM) ، واحد ورودی / خروجی ، کنترل کننده وقفه ها و غیره است.

بنابراین از یک میکروکنترلر برای عملیات پردازش سیگنال با سرعت بالا در داخل یک سیستم جاسازی شده استفاده می شود. این به عنوان م componentلفه اصلی مورد استفاده در طراحی سیستم جاسازی شده عمل می کند.

میکروکنترلر AVR

میکروکنترلر AVR یک تراشه الکترونیکی است که توسط شرکت Atmel تولید می شود و دارای مزایای مختلفی نسبت به انواع دیگر میکروکنترلر است.

ما می توانیم میکروکنترلر را با مقایسه آن با رایانه شخصی (PC) که درون آن مادربرد است ، درک کنیم. در آن مادربرد از ریزپردازنده (AMD ، تراشه های اینتل) استفاده شده است که اطلاعات ، EEPROM و حافظه RAM را برای ارتباط با سیستم مانند پورت های سریال ، رابط های نمایشگر و درایورهای دیسک فراهم می کند. یک میکروکنترلر تمام یا اکثر این ویژگی ها را در یک تراشه قرار داده است ، بنابراین نیازی به مادربرد و سایر اجزا ندارد.

میکروکنترلر AVR دارای پیکربندی متفاوتی است ، برخی با استفاده از نصب روی سطح و برخی دیگر با استفاده از نصب سوراخ طراحی شده اند. با 8 پین تا 100 پین در دسترس است ، هر میکروکنترلری با 64 پین یا بالاتر فقط روی سطح نصب می شود.

برخی از میکروکنترلرهای AVR که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از:

• میکروکنترلر ATmega8
• میکروکنترلر ATmega16
• میکروکنترلر ATmega32
• میکروکنترلر ATmega328

میکروکنترلر ATmega32-8 Bit AVR

میکروکنترلر AVR براساس معماری پیشرفته Reduced Instruction Set Computer (RISC) ساخته شده است. ATmega32 microController یک کنترل کننده کم مصرف مبتنی بر فناوری CMOS است. اگر فرکانس چرخه 1 مگاهرتز باشد که توسط اسیلاتور کریستال ارائه می شود ، میکروکنترلر AVR می تواند 1 میلیون دستور در ثانیه اجرا کند.

ویژگی های اصلی:

برخی از ویژگی های کلی میکروکنترلر ATmega32 را در نظر بگیرید: -

• 2 کیلو بایت RAM استاتیک داخلی
• 32 X 8 ثبت کار هدف کلی
• 32 کیلو بایت حافظه برنامه فلش قابل برنامه ریزی خود سیستم.
• 1024 بایت EEPROM
• سریال قابل برنامه ریزی USART
• 8 کانال ، 10 بیتی ADC
• یک تایمر / شمارنده 16 بیتی با پیش فروش جداگانه ، مقایسه حالت و حالت ضبط.
• در 40 پین DIP ، 44 پد QFN / MLF و 44 سرب QTFP موجود است
• دو تایمر / شمارنده 8 بیتی با پیش فروش جداگانه و حالت ها را مقایسه کنید
• 32 خط ورودی / خروجی قابل برنامه ریزی
• در برنامه نویسی سیستم توسط برنامه راه اندازی روی تراشه
• رابط سریال master / slave SPI
• 4 کانال PWM
• تایمر سگ دیده بان قابل برنامه ریزی با نوسان ساز روی تراشه جداگانه

ویژگی های ویژه میکروکنترلر:

• منابع قطع داخلی و خارجی
• شش حالت خواب: بیکار ، کاهش نویز ADC ، صرفه جویی در مصرف برق ، پایین آمدن ، آماده به کار و آماده به کار طولانی تر.
• روشن کردن تنظیم مجدد و قابلیت تشخیص برنامه ریزی قهوه ای.
• اسیلاتور کالیبره شده داخلی

نمودار پین میکروکنترلر ATmega32

برای توضیح نمودار پین میکروکنترلر ATmega32 ، یک بسته 40 خطی دوتایی Inline (DIP) مدار مجتمع میکروکنترلر را در نظر بگیرید:

توضیحات پین:

پورت A (PA7-PA0): پورت A به عنوان ورودی های آنالوگ برای مبدل A / D عمل می کند. همچنین اگر مبدل A / D به صورت داخلی استفاده نشود ، به عنوان یک درگاه ورودی / خروجی 8 بیتی عمل می کند.

پورت B (PB7-PB0) و پورت D (PD7-PD0): این پورت ها پورت های ورودی / خروجی دو جهته 8 بیتی هستند. بافرهای خروجی آنها دارای مشخصات محرک متقارن با قابلیت منبع بالا و غرق شدن هستند. در صورت استفاده از مقاومتهای کششی ، اینها به عنوان ورودی کم می شوند. همچنین ویژگی های عملکردی مختلف ویژه ATmega32 را فراهم می کند.

پورت C (PC7-PC0): پورت C یک درگاه ورودی و خروجی دو جهته 8 بیتی است. اگر رابط Joint Test Action Action (JTAG) فعال باشد ، مقاومت های کششی روی پین های PC2 (TCK) ، PC3 (TMS) و PC5 (TDI) فعال می شوند.

در نظر گرفتن رابط گروه اقدام مشترک آزمون (JTAG) با استفاده از پورت C ATmega32 است: 

Vcc: منبع تغذیه ولتاژ دیجیتال

GND: زمین

RESET: این یک پین RESET است که برای تنظیم میکروکنترلر ATmega32 روی مقدار اصلی خود استفاده می شود. در ابتدای برنامه ، پین RESET برای دو چرخش دستگاه مرتفع تنظیم می شود.

XTAL1: این ورودی برای تقویت کننده معکوس اسیلاتور و ورودی به مدار کارکرد ساعت داخلی است.

XTAL2: این یک خروجی از یک تقویت کننده اسیلاتور معکوس است.

AVcc: یک پایه ولتاژ منبع تغذیه برای مبدل A / D و پورت A است و باید با Vcc متصل شود.

AREF: AREF یک پایه مرجع سیگنال آنالوگ برای مبدل آنالوگ به دیجیتال است.

خطرات ATmega32

در میکروکنترلر ATmega32 از دو فضای حافظه اصلی یعنی حافظه برنامه و فضای حافظه داده استفاده می شود. علاوه بر این از حافظه EEPROM برای ذخیره اطلاعات استفاده می کند.

Flash در سیستم برنامه ریزی حافظه برنامه :

میکروکنترلر ATmega32 شامل 32Kb تراشه در حافظه فلش قابل برنامه ریزی سیستم برای ذخیره سازی برنامه است. حافظه فلش به صورت ساختار 16K X 16K سازماندهی شده و حافظه آن به دو بخش بخش برنامه برنامه و بخش برنامه بوت تقسیم می شود.

نمودار مدار برنامه نویس ISP را در نظر بگیرید:

پرونده ثبت ، حافظه داخلی / ورودی SRAM و ورودی / خروجی توسط 2144 مکان حافظه داده پایین آدرس داده می شود. 96 مکان اول آدرس حافظه ورودی و پرونده ثبت را می دهند و داده داخلی حافظه استاتیک را 2048 مکان بعدی آدرس می دهند.

پنج حالت آدرس دهی مختلف را برای حافظه داده در نظر بگیرید: -

• حالتهای آدرس دهی مستقیم
• حالتهای آدرس دهی غیرمستقیم
• غیرمستقیم با حالتهای آدرس دهی جابجایی
• غیرمستقیم با حالتهای آدرس دهی قبل از کاهش
• غیرمستقیم با حالتهای آدرس دهی پس از کاهش

حافظه داده SRAM دارای 32 ثبت کننده عمومی ، 2048 بایت داده داخلی SRAM است و 64 ثبت کننده ورودی / خروجی با استفاده از حالت های آدرس دهی فوق قابل دسترسی است.

ساختار حافظه داده SRAM را نشان دهید که در نمودار بلوک ATmega32 نشان داده شده است:

حافظه داده EEPROM:

ATmega32 شامل 1024 بایت حافظه EEPROM داده است. می تواند به عنوان یک فضای داده جداگانه مورد استفاده قرار گیرد که در آن می توان بایت های واحد را خواند و نوشت.