Выбор элементной базы

В качестве центрального процессорного элемента выбран микроконтроллер AT90S2313, структурная схема которого показана на рисунке 5. Он обладает следующими параметрами:

20 портов ввода/вывода

Ресурс: 100 000 циклов запись/ стирание

2 Кбайт Flash- памяти с поддержкой внутрисистемного программирования

Рабочие регистры общего назначения 32 х 8

Один 8-ми разрядный таймер/ счетчик с отдельным предварительным делителем частоты

Один 16-ти разрядный таймер/ счетчик с отдельным предварительным делителем частоты с режимами сравнения и захвата

Программируемый следящий таймер с встроенным тактовым генератором

Выбираемые 8, 9, или 10-ти разрядные режимы широтно - импульсной модуляции (ШИМ)

15 программируемых линий I/O

Программируемый сторожевой таймер с отдельным независимым генератором

Встроенный аналоговый компаратор

Сброс при включении питания, программируемая защита от провалов питания

Программируемая блокировка для безопасности программного обеспечения

Внешние и внутренние источники прерывания

Экономичные режимы ожидания и пониженного энергопотребления

Питание VCC: от 2.7 В до 6.0 В

Полностью статический режим работы:

От 0 до 10 МГц, при питании от 4.0 В до 6.0 В

От 0 до 4 МГц, при питании от 2.7 В до 6.0 В

Тактовая частота 0-16 МГц

Расположение выводов модели показано на рисунке 5.

Микроконтроллер AT90S2313 выполнен по технологии CMOS, 8-разрядный, микропотребляющий, основан на AVR-архитектуре PISC. Выполняя одну полноценную инструкцию за один такт, AT90S2313 достигает производительности 1 MIPS на МГц, позволяя достигнуть оптимального соотношения производительности к потребляемой энергии.

Память данных предназначена для работы с данными (чтение и запись данных), которые используются в программе-прошивке микроконтроллера AT90S2313.Память данных является энергозависимой. Это значит, что при отключении питания микроконтроллера все данные в ней будут потеряны.

Встроенная Flash - память с поддержкой внутрисистемного программирования обеспечивает возможность перепрограммирования программного кода в составе системы, посредством SPI последовательного интерфейса, или с помощью стандартного программатора энергонезависимой памяти. Благодаря совмещению усовершенствованного 8-ми разрядного RISC CPU с Flash- памятью с поддержкой внутрисистемного программирования на одном кристалле получился высокопроизводительный микроконтроллер AT90S2313, обеспечивающий гибкое и экономически- высокоэффективное решение для многих приложений встраиваемых систем управления.

Область регистров общего назначения (рабочих регистров) используется для хранения переменных и указателей. В микроконтроллере AT90S2313 область рабочих регистров состоит из 32-х восьмиразрядных регистров (диапазон адресов 0x000-0x01F). Если прошивка микроконтроллера пишется на языке С, то обращаться к этим регистрам обычно не требуется (хотя к ним можно обратиться при помощи ассемблерных вставок в С-программу).

Регистры ввода/вывода микроконтроллера AT90S2313 включают в себя 64 регистра, которые используются для управления периферийными устройствами, а также для хранения данных периферийных устройств.

В режиме Idle происходит приостановка центрального процессора, остальные системы продолжают работать. Выход из этого режима возможен как по внешнему прерыванию, так и по внутреннему. Например, при переполнении таймера.

В режиме Power Down сохраняется содержимое регистров, но приостанавливается работа внутреннего генератора и отключаются все остальные функции микросхемы. Выход из режима возможен по внешнему прерыванию или после системного сброса. Такое решение позволяет совмещать быстрый старт с низким энергопотреблением.

Рисунок 5. Расположение выводов микроконтроллера AT90S2313

Состав устройств микроконтроллера AVR меняется от модели к модели, более того, одно и то же устройство в разных моделях использует различные ресурсы микроконтроллера (в частности, различные выводы). Разумеется, существует ряд периферийных устройств, присутствующих во всех микроконтроллерах семейства: сторожевой таймер, 8-разрядный таймер/счетчик реального времени (таймер T0) и, естественно, порты ввода/вывода. Структурная схема микроконтроллера AT90S2313 представлена на рисунке 6. Внутренний тактовый генератор AVR может запускаться от нескольких источников опорной частоты. Поскольку AVR-микроконтроллеры полностью статические, минимальная допустимая частота ничем не ограничена. Максимальная рабочая частота определяется конкретным типом микроконтроллера и составляет 4,8,14,16 МГц.

Другие стьтьи в тему

Разработка измерительного преобразователя
Современная экономика характеризуется широкой интеграцией передовых технологий, в том числе и в области промышленной электроники. Мировая тенденция - тесное сотрудничество разработчиков элементной базы, электронных систем и аппаратуры, т. е. объединение научно-технических потенциал ...

Расчет системы автоматического регулирования (САР)
Центральной проблемой автоматизации является автоматическое управление. Необходимость автоматического управления возникает в тех случаях, когда требуется заранее с заданной точностью управлять тем или иным физическим параметром (регулируемой величиной) объекта управления ...