Vi điều khiển AVR - ATMEGA88

Loại vi điều khiển họ AVR RISC là do công ty Atmel sản suất, vớikiến trúc RISC (Reduce Instruction Set Computer). Với những ưu điểmđược nêu ra sau đây, loại chip này đang được dùng rộng dãi trong cáchệ thống nhúng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Vi điều khiển AVR - ATMEGA88 VI ĐIỀU KHIỂN AVR – ATMEGA88 Loại vi điều khiển họ AVR RISC là do công ty Atmel sản suất, v ới kiến trúc RISC (Reduce Instruction Set Computer). V ới nh ững ưu đi ểm được nêu ra sau đây, loại chip này đang được dùng rộng dãi trong các hệ thống nhúng. Các đặc điểm chính: 1-Kiến trúc RISC với hầu hết các lệnh có chiều dài cố định, truy nh ập bộ nhớ nạp – lưu trữ và 32 thanh nghi đa năng. 2- Có nhiều bộ phận ngoại vi ngay trên chip, bao gồm: C ổng và/ra s ố, bộ biến đổi ADC, bộ nhớ EEFROM, bộ định thời, bộ điều chế độ rộng xung (PWM), … 3- Hầu hết các lệnh đều thực hiện trong một chu kỳ xung nhịp. 4- Hoạt động với chu kỳ xung nhịp cao, có th ể lên đến 20 MHz tuỳ thuộc từng loại chip cụ thể. 5- Bộ nhớ chương trình va bộ nhớ dữ liệu được tích h ợp ngay trên chip. 6- Khả năng lập trình được trong hệ thống, có thể lập trình được ngay khi đang được cấp nguồn trên bản mạch không cần phải nhấc chip ra khỏi bản mạch. 7- Hỗ trợ cho việc lập trình bằng ngôn ngữ bậc cao – ngôn ngữ C. Sau đây là các đặc tính của loại vi điều khiển Atmega88.1.1 CÁC ĐẶC TÍNH: - Hiệu năng cao, tiêu thụ năng lượng ít - Kiến trúc RISC o 131 lệnh mạnh, hầu hết các lênh thực hiện trong một chu kỳ o 32 Thanh ghi 8-bit đa năng o Tốc độc thực hiện lên tới 20 triệu lệnh trong 1 giây với tần số 20MHz o Có 2 bộ nhân, mỗi bộ thực hiện trong thời gian 2 chu kỳ - Các bộ nhớ chương trình và dữ liệu cố định o 8 Kb bộ nhớ flash có khả năng tự lập trình trong hệ thống Có thể thực hiện được 10.000 lần ghi/xoá o Vùng mã Boot tuỳ chọn với những bit khoá độc lập Lập trình trên trong hệ thống bởi chương trình on-chip Boot Thao tác đọc trong khi nghi thực sự o 512 bytes EEFROM Có thể thực hiện 100.000 lần ghi /xoá o 1Kb SRAM bên trong o Lập trình Khoá an ninh phần mềm Ghép nối ngoại vi- o 2 bộ định thời/ bộ đếm 8 bit với các chế độ tỷ lệ định trước và chế độ so sánh. o 1 bộ định thời/ bộ đếm 16 bit với các chế độ tỷ lệ định trước riêng biệt, chế độ so sánh và chế độ bắt giữ o Bộ thời gian thực với bộ tạo dao động riêng biệt o 6 kênh PWM o 6 kênh, ADC 10 bit o Giao điện nối tiếp 2 dây hướng tới byte o Bộ truyền tin nối tiếp USART khả trình o Giao diện SPI chủ / tớ o Watchdog Timer khả trình với bộ tạo dao động bên trong riêng biệt o Máy so mẫu tương tự bên trong o Ngắt và đánh thức theo sự thay đổi của các chân.- Các đặc điểm đặc biệt khác. o Power-on Reset và dò Brown-out khả trình. o Bộ tạo dao động được định cỡ bên trong. o Các nguồn ngắt bên trong và bên ngoài. o 5 chế độ ngủ: Nhàn rỗi, giảm ồn ADC, tiết kiệm năng lượng, giảm năng lượng tiêu thụ, chờ- I/O và các loại. o 23 đường I/O khả trình.- Điện áp hoạt động. o 1.8 – 5.5 V Nhiệt độ hoạt động: -40oC-85oC-- Các tốc độ. o 0-4 MHz khi điện áp 1.8-5.5V, 0-10 MHz khi điện áp 2.7- 5.5V Tiêu thụ năng lượng tại 1 MHz, 3V, 25oC đối với ATmega32L.- o Hoạt động tích cực: 1MHz, 1.8V: 240µA  32 kHz, 1.8V: 15µA (bao gồm cả bộ dao động)  o Chế độ năng lượng thấp: 1 µA khi điện áp 1.8VSơ đồ khối, Hình 1.1 Hình 1.1 Sơ đồ khối vi điều khiển AVR Cốt lõi của AVR là sự kết hợp tập lệnh đầy đủ với các thanh ghi đanăng 32 bit. Tất cả các thanh ghi 32 bit này liên k ết tr ực ti ếp v ới kh ối x ửlý số học và logic (ALU) cho phép 2 thanh ghi độc lập được truy cậptrong một lệnh đơn trong 1 chu kỳ đồng hồ. Kết quả là t ốc đ ộ nhanh g ấp10 lần các bộ vi điều khiển CISC thường. Với các tính năng đã nêu, chế độ nghỉ (Idle) CPU trong khi cho phép bộtruyền tin nối tiếp đồng bộ USART, giao tiếp 2 dây, chuy ển đ ổi A/D,SRAM, bộ đếm bộ định thời, cổng SPI và hệ thống các ng ắt vẫn ho ạtđộng. Chế độ Power-down lưu giữ nội dung của các thanh ghi nh ưng làmđông lạnh bộ tạo dao động, thoát khỏi các chức năng của chip cho đến khicó ngắt ngoài hoặc là reset phần cứng. Chế độ Power-save đồng h ồ đồngbộ tiếp tục chạy cho phép chương trình sử dụng giữ được đồng bộ thờigian nhưng các thiết bị còn lại là ngủ. Chế độ ADC Noise Reduction dừngCPU và tất cả các thiết bị còn lại ngoại trừ đồng hồ đồng bộ và ADC, tốithiểu hoá switching noise trong khi ADC đang hoạt động. Trong ch ế đ ộstandby, bộ tạo dao động (thuỷ tinh thể/bộ cộng hưởng) chạy trong khicác thiết bị còn lại ngủ. Các điều này cho phép bộ vi đi ều khi ển kh ởiđộng rất nhanh trong chế độ tiêu thụ công suất thấp. Thiết bị được sản xuất sử dụng công nghệ bộ nhớ cố định mật độ caocủa Atmel. Bộ nhớ On-chip ISP Flash cho phép lập trình l ại vào h ệ th ốngqua giao diện SPI bởi bộ lập trình bộ nhớ cố đinh truy ền th ống ho ặc b ởichương trình On-chip Boot chạy trên lõi AVR. Chương trình boot có th ể ...