Способы программирования Flash- и EEPROM-памяти

Микроконтроллеры AVR допускают несколько способов программирования Flash- и EEPROM-памяти. Основные способы такие:

- параллельное программирование (Self-Prog);

- последовательное программирование с использованием SPI-интер- фейса.

При параллельном программировании программатор передает в микросхему записываемые данные побайтно, параллельным способом. То есть при помощи восьмипроводной шины.

При последовательном программировании используется специальный последовательный интерфейс, получивший название SPI. Посредством этого интерфейса данные передаются в микросхему последовательно, бит за битом, с использованием всего трех проводников. Последовательный способ гораздо медленнее, чем параллельный. Зато он более универсален и допускает программирование микросхемы без извлечения ИМС из схемы. В табл. 3.1 в графе «ISP (I), Self-Prog (S)» для каждой микросхемы показаны поддерживаемые способы программирования. Буква I означает наличие ISP, а буква S – наличие режима Self-Prog.

Порты ввода-вывода

Порты ввода-вывода – это обязательный атрибут любого микроконтроллера. Их количество для каждой конкретной микросхемы разное. Все порты микроконтроллеров AVR восьмиразрядные, но в некоторых случаях отдельные разряды не используются. Это связано с ограниченным количеством выводов (ножек) у микросхемы.

У одних портов используются все восемь его линий. У других семь, шесть или даже три. Но для процессора порты остаются восьмиразрядными. Процессор всегда пишет в такие порты и читает из них полноценный байт информации. Неиспользуемые биты при записи просто теряются. При чтении байта из порта неиспользуемые разряды равны нулю.

Периферийные устройства

Кроме указанных выше элементов, любой микроконтроллер AVR обязательно содержит набор так называемых периферийных устройств.Периферийные они по отношению к центральному процессорному устройству (ЦПУ) микроконтроллера. Но находятся они также внутри микросхемы. Ниже перечислены все возможные периферийные устройства, которые могут входить в состав микроконтроллера AVR.

Встроенные таймеры/счетчики. Микроконтроллеры AVR могут содержать от одного до четырех таймеров/счетчиков. Причем используются как восьми-, так и шестнадцатиразрядные таймеры. Их количество на один микроконтроллер может составлять от одного до шести.

Генератор сигнала с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Генерация сигнала ШИМ – это просто один из режимов работы таймера/счетчика. Одна микросхема может иметь от 2 до 12 каналов ШИМ, а может не иметь ни однбго.

Аналоговый компаратор. Входит в состав практически во всех микроконтроллеров AVR.

Аналогово-цифровой преобразователь (АЦП). АЦП микроконтроллеров AVR могут иметь от четырех до шестнадцати каналов. То есть могут преобразовывать в цифровой эквивалент до 16 входных аналоговых сигналов. На самом деле канал АЦП всегда один. Но на его входе стоит система переключения (аналоговый мультиплексор). Поэтому АЦП способен подключаться к нескольким разным источникам аналогового сигнала.

Последовательный интерфейс. Микросхемы AVR способны поддерживать несколько разных видов последовательных интерфейсов. Каждый такой интерфейс реализует один или несколько известных стандартов передачи информации. Один из видов такого интерфейса поддерживает тот же стандарт, что и СОМ-порт персонального компьютера. Есть также интерфейс, поддерживающий стандарт широко известной в микроэлектронике так называемой PC шины.

Сюда же относится и SPI-интерфейс, который может использоваться как для последовательного программирования памяти программ, так и для связи нескольких микроконтроллеров в мультипроцессорной системе. Любой последовательный интерфейс предназначен для передачи информации последовательным способом. Каждый байт передается последовательно, бит за битом.

Задания к лабораторной работе №1