AVR چیست؟
AVR یک میکروکنترولر است.
برای رسیدن به شناخت در مورد ای وی آر بهتر است که یک توضیح کلی در مورد میکروکنترلرها داشته باشیم. میکروکنترلرها وظیفه کنترل کردن را دارند و قابلیت برنامه ریزی دارند که به این وسیله میتوان دستوراتی برای آنها نوشت که اجراکنند. یک میکروکنترلر شبیه به یک سیستم کامپیوتر کوچک است که فقط یک تراشه دارد و دارای همه ویژگیهای کامپیوتر اما بصورت کمتر و خلاصه تر است گویا همه سیستم برروی این تراشه کوچک سوار است. برای نوشتن برنامه میکروکنترلر از زبان برنامه نویسی C و بیسیک استفاده میشود سپس برنامه نوشته شده را کامپایل میکند که همان تبدیل شدن به زبان ماشین است. بعد از این مرحله فایل تهیه شده بوسیله یک پروگرمر به میکرو انتقال میابد.
تاریخچه AVR
تاریخ تولد میکروکنترلر به سال 1981 میرسد که والد آن شرکتی بنام اینتل بود. نام این محصول برگرفته ازمخفف نام کسانی است که آنرا ساختند.
Alf and Vegard RISC Processor. آنچه از ابتدا تا کنون در کنترلرها تغییرات مثبتی کرده است مربوط به حافظه آنهاست.
در ابتدا حافظه میکروکنترلرها به صورتی بود که فقط یکبار قابلیت این را داشت که روی آن برنامه ای نوشته شود و بعد از آن قابل برنامه نویسی مجدد نبود.
در سالهای بعد خوشبختانه حافظه آن را به نوع اپروم ارتقا دادند. مزیت این نوع از حافظه به این بود که میشد آن را با نوری از جنس ماوراء بنفش پاک کرد.
اما پیشرفت آن در مورد حافظه به همینجا ختم نشد و در سالهای بعد امکان پاک شده حافظه ها به روش الکتریکی جایگزین شد. از دیگر ویژگیهای کنترولرهای اولیه دارا بودن سی پی یو هشت و تایمر بود. روند تغییر میکروکنترلرها ادامه داشت تا اینکه در سال 1997 شرکتی بنام اتمل میکروکنترولر AVR را تولید و معرفی کرد. هر کدام از میکروکنترلرهای موجود در بازار برای هدف ویژه و مشخصی ساخته شده و بکار میروند پس نمیتوان گفت که بهترین آنها AVR است.
خصوصیات AVR
- این میکروکنترلر دارای سی و دو رجیستر با دستور های بسیار قوی است و چون همه آنها به ALUمتصل هستند میتوان در یک کلاک سیکل به دورجیستر دسترسی داشت و در نتیجه سرعت این میکروکنترلر را چندین برابر میکند.
- حافظه کم مصرف این میکروکنترلر که غیر فرار نیز هست این امکان را دارد که ده هزار بار پام شود و دوباره میتوان آن را برنامه ریزی کرد.
- از دیگر ویژگیهای منحصر به فرد این میکروکنترلر میتوان به معماری جالب آن بر مبنای RISC اشاره کرد که قابلیت اجرا در یک کلاک سیکل را موجب میشود.بهتر است معماری این محصول را مفصل تر توضیح دهیم.
ویژگیهای میکروکنترولر AVR بسته به نوعشان متفاوتند و در چهار دسته طبقه بندی میشوند:
AT tiny: با اینکه امکانات کمتری نسبت به انواع دیگر دارند ولی سی پی یو خیلی قوی ای دارند
و برای کارهای ساده با حجم کم مناسبند. خود این سری نیز به چند نوع تقسیم میشوند که عبارتند از: ATtiny 2313،13 ATtiny،11 ATtiny، 28 ATtiny . پسوند AT نشان دهنده این است که این میکروکنترلر سازنده اش شرکت Atmel است. این سری از میکروکنترلر ها دارای سه حافظه است.
- FLASH
- SRAM
- EEPROM
Mega AT: این نوع از میکروکنترولر نسبت به سری قبل امکانات بیشتری دارد و حافظه فلش آن بیش از 500 کیلوبایت است. انواع این سری عبارتد از: ATmega 8، Atmega 48، ATmega 16، ATmega 32، ATmega 128.
X Mega: این سری هم از نظر سرعت و هم قدرت و هم امکانات نسبت به دو سری قبل که معرفی شد سطح بالاتری دارد. از انواع این سری: ATxmega 32، ATxmeg 64، 128ATxmega
AT90S: از سری های ابتدایی میکرو کنترلر های آی وی آر بوده و امکاناش کم است. با انواع:
AT90s8534،AT90s 4434 ،AT90s 2343 ،AT90s 2313 ،AT90s 8535 ، AT90s 4433 AT90s2333
معماری AVR
به طور کلی هدف این نوع معماری رسیدن به حداقل زمان اجرا بود که رابطه مستقیم با میزان دستورات کامپیوتر داشت. و با کم کردن دستورها سرعت را ده برابر افزایش دادند و این باعث فراهم شدن امکانات برنامه نویسی به زبان هایی مانند c و Basic شد. و از این نظر نسبت به نوع دیگر معماری یعنی CISC در میکروکنترلر ها که دستورات زیادی داشت، کارامدتر است. علت زیاد بودن دستورات در آن معماری این بود که هر عبارت با زبان سطح بالا دارای یک دستور بود که منجر به ازدیاد مدارها و کم شدن سرعت میشد. معماری AVR به طور کلی شامل این 10 قسمت است:
- Flash
- SRAM/EEPROM
- Input/output
- Input clock control
- Analog to Digital Converter
- USART/SPI/TWI
- CPU
- Timer/Counter Blocks
- Analog comparator
- LCD Controller
در میکرو کنترلرهایی که آی وی آر هستند بعضی از کارها بوسیله فیوزیتها اجرا میشوند در اینجا به چند مورد از این فیوزییتها و عملکردشان اشاره میکنیم.
- SPI: برای پروگرام کردن یا لغو آن
- EEPROM: برای حفظ کردن اطلاعات و داده ها در حافظه
- JTAG: برای فعال یا لغو کردن دیباگها
- BOOT: مشخص کردن میزان حافظه
- Start up: مشخص کردن تایم
- Watchdog: فعال یا غیر فعال کردن زمان
- Brown out Detection: مشخص کردن میزان ولتاژ
ویژگیهای میکروکنترلر آی وی آر
دانستن ویژگی های منحصر به فرد آی وی آربه ما در انتخاب میکرویی که نیاز داریم کمک میکند.
از آنجاییکه در استفاده از میکروکنترلرها مادام نیاز به ارتقا و آپگرید کردن هستیم تا کیفیت لازم را بدست آوریم AVR با داشتن حالات زیادی برای این ارتقا نیاز ما را تامین میکند. اما این برای ارتقای کیفی کافی نیست و بخش زیادی از آن توسط ابزار مناسب اتفاق می افتد که در آی وی آر موجود است. یکی از دغدغه های موجود در این حوزه که تاثیر زیادی بر کار میکروکنترلرها دارد کدها هستند. مسلما وجود کدهایی که از نظر سایز کوچک و مختصرند اثر قابل توجهی بر پردازش کلی دارد که خوشبختانه آی وی آر کدهایش کوچک است. از طرفی این میکرو سیستم هماهنگی دارد و با IEE1149.1 نیز سازگار است. این سازگاری از طریق JTAG ایجاد میشود. از مهمترین ویژگیهای منحصر به فرد آی وی آر، انجام دادن عملیاتش در یک کلاک سیکل است و این ارتباط مستقیمی با نوع ساختار و معماری اش دارد که قابلیت دسترسی به دو رجیستر را نیز در یک کلاک سیکل فراهم میکند.
متخصصین و مشاوران ما در فروشگاه اینترنتی آلمادو این آمادگی را دارند تا هر زمان از روز که مایل باشید در هر زمینه ای مشاوره لازم در اختیارتان قراردهند امیدواریم از خرید کردن محصولات آموزشی آلمادو رضایت کامل را کسب کنید.
شاد و پیروز باشید…
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.