Высокопроизводительные 8-разрядные RISC микроконтроллеры семейства AVR

Отличительные особенности

Документация на Русском языке по микроконтроллерам семейства AVR

  Rus Описание архитектуры микроконтроллеров семейства AVR
  Rus Система команд микроконтроллеров семейства AVR
  Програмное обеспечение для микроконтроллеров семейства AVR

Общие сведения

КМОП микроконтроллеры семейства AT90S выполнены с AVR™ RISC архитектурой с раздельной памятью программ и данных и раздельными шинами для памяти программ и данных (Гарвардская архитектура). AVR ядро объединяет мощную систему команд с 32 регистрами общего назначения и конвейером (в одном цикле одна команда выполняется а другая выбирается) выборки из памяти программ. Все 32 регистра напрямую связаны с АЛУ, что позволяет выполнять обращение к двум независимым регистрам и возвращать результат одной командой, выполняемой в одном тактовом цикле. Два регистра приборов ATtiny10/11/12 могут использоваться как 16-разрядный указатель данных. В остальных приборах, кроме прибора AT90S1200, уже шесть регистров можно использовать в качестве трех 16-разрядных указателей адреса данных. Выполняя команды за один тактовый цикл, прибор обеспечивает производительность, приближающуюся к 1 MIPS на МГц, что на порядок больше, чем у CISC микроконтроллеров. Архитектура эффективно поддерживает как языки высокого уровня, так и программы, написанные на экстремально плотных языках ассемблера. Микроконтроллеры семейства оснащены встроенной загружаемой Flash памятью программ, обеспечивающей внутрисистемное перепрограммирование с использованием интерфейса SPI или программирование внешними стандартными программаторами энергонезависимой памяти. Поскольку все команды 16-разрядного или 32-разрядного формата, то Flash память программ имеет 16-разрядную организацию. В качестве памяти данных в микроконтроллерах семейства используется комбинация СОЗУ и ЭСППЗУ (у приборов AT90S1200 и ATtiny12 только EEPROM) в которых размещается также и пространство памяти ввода/вывода. Стек, предназначенный для хранения адресов возврата из подпрограмм и прерываний, выполнен аппаратно у приборов AT90S1200 и ATtiny10/11/12 и располагается в памяти данных у остальных приборов семейства. Ряд AVR микроконтроллеров имеют встроенный в арифметическую часть АЛУ перемножитель.

В середине 2001 года фирма Atmel сообщила о дальнейшем развитии своего семейства микроконтроллеров megaAVR, оснащенных революционной, по утверждению специалистов фирмы, самопрограммируемой Flash памятью. Семейство разрабатывается для поддержки программирования удаленных применений или применений, требующих обновления программ в условиях эксплуатации. CPU обеспечивает чтение памяти во время ее записи и способно программировать или перепрограммировать блоки Flash памяти через SPI, UART или 2-проводный интерфейс. Самопрограммирование может выполняться во всем диапазоне рабочих температур и напряжений питания.

Flash память приборов семейства подразделяется на секторы загрузочного блока и кодов программ. Объем секторов составляет 128 байтов - малый объем секторов позволяет существенно сократить время изменения программ

Микроконтроллеры с архитектурой AVR

<
Тип Напр. питания, В Такт. Частота, МГц I/O Flash EEPROM SRAM Интер-
фейсы
АЦП Таймеры ISP Корпус
ATtiny11L 2.7-5.5 2 6 1K - - - - 1x8bit - PDIP8 SOIC8
ATtiny11 4.0-5.5 6 6 1K - - - - 1x8bit - PDIP8 SOIC8
ATtiny12V 1.8-5.5 1 6 1K 64 - - - 1x8bit I PDIP8 SOIC8
ATtiny12L 2.7-5.5 4 6 1K 64 - - - 1x8bit I PDIP8 SOIC8
ATtiny15L 2.7-5.5 1 6 1K 64 - - 4x10bit 2x8bit I PDIP8 SOIC8
ATtiny2313 1.8-5.5 16 15 2K 128 128 SPI
UART
- 1x8bit
1x16bit
I PDIP20 SOIC20 MLF32
ATtiny26L 2.7-5.5 8 16 1K 128 128 SPI
UART
11x10bit 2x8bit I PDIP20 SOIC20 MLF32
ATtiny26 4.0-5.5 16 16 1K 128 128 SPI
UART
11x10bit 2x8bit I PDIP20 SOIC20 MLF32
ATtiny28V 1.8-5.5 1 20 2K - - - - 1x8bit - PDIP20 SOIC20 MLF32
ATtiny28L 2.7-5.5 4 20 2K - - - - 1x8bit - PDIP20 SOIC20 MLF32

Микроконтроллеры с архитектурой AVR

Тип Напр. питания, В Такт. Частота, МГц I/O Flash EEPROM SRAM Интер-
фейсы
АЦП Таймеры ISP Корпус
AT90S1200 2.7-6.0
4.0-6.0
4
12
15 1K 64 - - - 1x8bit I DIP20 SO20 SSOP20
AT90S2313 2.7-6.0
4.0-6.0
4
10
15 2K 128 128 UART - 1x8bit
1x16bit
I DIP20 SO20
AT90LS2323 2.7-6.0 4 3 2K 128 128 - - 1x8bit I DIP8 SO8
AT90S2323 4.0-6.0 10 3 2K 128 128 - - 1x8bit I DIP8 SO8
AT90LS2343 2.7-6.0 4 5 2K 128 128 - - 1x8bit I DIP8 SO8
AT90S2343 4.0-6.0 10 5 2K 128 128 - - 1x8bit I DIP8 SO8
AT90LS4433 2.7-6.0 4 20 4K 256 128 UART
SPI
6x10bit 1x8bit
1x16bit
I DIP28 TQFP32
AT90S4433 4.0-6.0 8 20 4K 256 128 UART
SPI
6x10bit 1x8bit
1x16bit
I DIP28 TQFP32
AT90LS8515 2.7-6.0 4 32 8K 512 512 UART
SPI
- 2x8bit
1x16bit
I DIP40 TQFP44 PLCC44
AT90S8515 4.0-6.0 8 32 8K 512 512 UART
SPI
- 2x8bit
1x16bit
I DIP40 TQFP44 PLCC44
AT90LS8535 2.7-6.0 4 32 8K 512 512 UART
SPI
8x10bit 2x8bit
1x16bit
I DIP40 TQFP44 PLCC44
AT90S8535 4.0-6.0 8 32 8K 512 512 UART
SPI
8x10bit 2x8bit
1x16bit
I DIP40 TQFP44 PLCC44

Mega AVR

Тип Напр. питания, В Такт. Частота, МГц I/O Flash EEPROM SRAM Интер-
фейсы
АЦП Таймеры ISP Корпус
ATmega8L 2.7-5.5 8 23 8K 512 1k UART
SPI
8x10bit 2x8bit
1x16bit
S DIP28 TQFP32 MLF32
ATmega8 4.5-5.5 16 23 8K 512 1k UART
SPI
8x10bit 2x8bit
1x16bit
S DIP28 TQFP32 MLF32
ATmega16L 2.7-5.5 8 32 16K 512 1k UART
SPI
8x10bit 2x8bit
1x16bit
S DIP40 TQFP44 MLF44
ATmega16 4.5-5.5 16 32 16K 512 1k UART
SPI
8x10bit 2x8bit
1x16bit
S DIP40 TQFP44 MLF44
ATmega32L 2.7-5.5 8 32 32K 1K 2K UART
SPI
8x10bit 2x8bit
1x16bit
S DIP40 TQFP44 MLF44
ATmega32 4.5-5.5 16 32 32K 1K 2K UART
SPI
8x10bit 2x8bit
1x16bit
S DIP40 TQFP44 MLF44
ATmega64L 2.7-5.5 8 53 64K 2K 4K 2xUART
SPI
8x10bit 2x8bit
2x16bit
S TQFP64 MLF64
ATmega64 4.5-5.5 16 53 64K 2K 4K 2xUART
SPI
8x10bit 2x8bit
2x16bit
S TQFP64 MLF64
ATmega103 4.0-5.5 6 48 128K 4K 4K UART
SPI
8x10bit 2x8bit
2x16bit
I TQFP64
ATmega128L 2.7-5.5 8 53 128K 4K 4K 2xUART
SPI
8x10bit 2x8bit
2x16bit
S TQFP64 MLF64
ATmega128 4.5-5.5 16 53 128K 4K 4K 2xUART
SPI
8x10bit 2x8bit
2x16bit
S TQFP64 MLF64
ATmega161L 2.7-5.5 4 35 16K 512 1K 2xUART
SPI
- 2x8bit
1x16bit
S DIP40 TQFP44
ATmega161 4.0-5.5 8 35 16K 512 1K 2xUART
SPI
- 2x8bit
1x16bit
S DIP40 TQFP44
ATmega162L 2.7-5.5 8 35 16K 512 1K 2xUART
SPI
- 2x8bit
1x16bit
S DIP40 TQFP44 MLF44
ATmega162 4.5-5.5 16 35 16K 512 1K 2xUART
SPI
- 2x8bit
1x16bit
S DIP40 TQFP44 MLF44
ATmega162V 1.8-3.6 1 35 16K 512 1K 2xUART
SPI
- 2x8bit
1x16bit
S DIP40 TQFP44 MLF44
ATmega163L 2.7-5.5 4 32 16K 512 1K UART
SPI
8x10bit 2x8bit
1x16bit
S DIP40 TQFP44 MLF44
ATmega163 4.0-5.5 8 32 16K 512 1K UART
SPI
8x10bit 2x8bit
1x16bit
S DIP40 TQFP44
ATmega169L 2.7-3.6 4 53
4x25 LCD
16K 512 1K UART
SPI
8x10bit 2x8bit
1x16bit
S TQFP64
ATmega169V 1.8-3.6 1 53
4x25 LCD
16K 512 1K UART
SPI
8x10bit 2x8bit
1x16bit
S TQFP64
ATmega8515L 2.7-5.5 8 35 8K 512 512 UART
SPI
- 1x8bit
1x16bit
S PDIP40 PLCC44 TQFP,MLF
ATmega8515 4.5-5.5 16 35 8K 512 512 UART
SPI
- 1x8bit
1x16bit
S PDIP40 PLCC44 TQFP MLF
ATmega8535L 2.7-5.5 8 32 8K 512 512 UART
SPI
8x10bit 1x8bit
1x16bit
S PDIP40 PLCC44 TQFP MLF
ATmega8535 4.5-5.5 16 32 8K 512 512 UART
SPI
8x10bit 1x8bit
1x16bit
S PDIP40 PLCC44 TQFP MLF

Все приборы семейства AT90S совместимы по исходным кодам и тактированию. Семейство обеспечено комплектом программ и системами отладки, включающими: макро-ассемблеры, отладчики/симуляторы программ, внутрисхемные эмуляторы, и отладочные устройства.

Микроконтроллеры семейства AT90S поставляются в очищенном состоянии - содержимое и Flash памяти программ и ЭСППЗУ данных находится в состоянии FF и готово к программированию.

Объединение на одном кристалле усовершенствованного 8-разрядного RISC ЦПУ с загружаемым Flash ПЗУ позволило фирме создать мощный микроконтроллер, обеспечивающий высокую гибкость и экономичность в использовании прибора в качестве встраиваемого контроллера.