میکروکنترلرهای ( MEGA _ AVR) ساختار و نحوه عملکرد (مهندسی برق _ الکترونیک)

پژوهشگر و نویسنده: (  افشین رشید )

نکته :میکروکنترلرهای ( MEGA _ AVR)  این نوع میکروها قابلیت خود برنامه ریزی دارند و می توان آنها را بدون اسـتفاده از مـدارات اضـافی برنامـه ریزی کرد همچنین بیش از 256 Kبایت حافظه فلش و 4 Kبایت حافظه استاتیک و قابل برنامه ریزی دارند. 

یکی از خانواده های معروف شرکت اتمل میکروکنترلرهای AVR سری ATmega هستند که در پروژه های دانشجویی، تحقیقاتی و بعضی از صنایع از آنها استفاده می شوند. این نوع میکروها به دلیل آسانی در برنامه نویسی و فرکانس کاری مناسب از محبوبیت خاصی در بین مهندسان برق برخوردار است. از جمله فرزندان این خانواده می توان به ATmega8 ، ATmega16، ATmega32، ATmega64، ATmega128 می باشند که معروفترین در خانواده Atmega هستند. این میکروها از لحاظ امکانات و قابلیت ها در حالت کلی یکسان هستند اما در زمینه های جزیی مانند کانال های ADC، تایمر کانترها و در تعداد حافظه های میکرو با یکدیگر اختلاف دارند.

اگر شما به میکرویی احتیاج دارید که دارای سرعت و کارایی بالا باشد و توانایی اجرای حجـم زیـادی از کـد برنامه را داشته و بتواند داده های زیادی را سروسامان دهد باید از AVR های مدل Mega اسـتفاده کنیـد؛ آنها به ازای هر یک مگا هرتز سرعت ، توانایی اجرای یک میلیون دستورالعمل در هـر یـک ثانیـه را دارنـد همچنین قابل برنامه ریزی و بروزرسانی کدها با سرعت و امنیت بسیار بالایی هستند. 

نکات کلیدی و سودمند مدلMega : 

حافظه سریع از نوع فلش با عملکرد خود برنامه ریز و بلوکه ی بوت(Block Boot )دقت بسیار بالای 8-کانال در تبدیل آنالوگ به دیجیتال 10 بیتیUSARTو SPI و TWI بر طبق واسطه های سریال واسطه ی JTAG بر طبق استاندارد های زیر میباشد:

1.1149 IEEE TWI: Two Wire Interface is a byte oriented interface

USART: Universal Serial Asynchronous Receiver/Transmitter

SPI: Serial Peripheral Interface

JTAG available only on devices with 16KB Flash and up

واسط JTAG فقط در میکروهای با بیش از 16 کیلوبایت حافظه فلش موجود است. عدد نوشته شده در کنار مدل میکرو، مقدار حافظه فلش موجود در میکرو می باشد. برای مثال ATmega64 دارای حافظه فلش ۶۴ کیلوبایت و ATmega128 دارای حافظه فلش ۱۲۸ کیلوبایت هستند. این میکروها از لحاظ حافظه فلش با یکدیگر متفاوت هستند که بر اثر نیازی که دارید می توانید بهترین نوع را انتخاب کنید. هر یک از میکروها دارای دو نوع هستند. که با نوشتن L یا A در آخر مدل با یکدیگر متفاوت می شوند بطور مثال ATmega16A و ATmega16L. این دو نوع از میکروها فرق هایی با یکدیگر دارند که از جمله آنها، سطح ولتاژی می باشد برای مثال در مدل ATmega64A دارای ولتاژهای ۴٫۵ تا ۵٫۵ ولت و مدل ATmega64L دارای ولتاژ ۲٫۷ تا ۵٫۵ هستند. از لحاظ فرکانسی با یکدیگر نیز فرق دارند بطوری که ATmega64L دارای فرکانس ۰ تا ۸ مگاهرتز و ATmega64A دارای فرکانس ۰ تا ۱۶ مگاهرتز می باشند.

این میکروها، دارای امکانات و قابلیت های زیادی هستند از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

کانال های ADC آنالوگ به دیجیتال، تایمر کانتر (تایمر و شمارش گر)، ماژول مقایسه کننده آنالوگ، رابط سریال UART، سریال SPI، رابط سریال دو سیمه TWI، سیستم عیب یابی دیباگ و JTAG میکروکنترلر، پشتیبانی از بوت لودر، وقفه های داخلی و خارجی نیز میباشد.

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک