Що таке мікроконтролер AVR?
Відразу визначимося з термінами і іншим "за замовчуванням". Розглядати будемо восьмирозрядні мікроконтролери сімейства AVR (далі - МК). Вважаємо, що читач має уявлення про цифрову техніку, знає, за який кінець тримається паяльник і знає хоча б Бейсік.
Не можете робити висновків підручник як абсолютно повний і точний - напевно, це просто неможливо. Я хочу написати гранично просте і зрозуміле посібник для першого ознайомлення з МК, яка не залякає початківця до смерті :-)
Отже, що ж являє собою типовий МК? Це мікросхема, в якій на одному кристалі вміщується сила-силенна найрізноманітніших пристроїв. Управляє всім арифметико-логічний пристрій (АЛП). До АЛУ підключений тактовий генератор, частота якого визначається, як правило, зовнішнім кварцом, підключеним до висновків XTAL1 і XTAL2. Для AT90S8535 максимальна частота тактового генератора - 8 МГц, відповідно період, або тривалість одного такту - 125 нс. Саме за цей час виконується більшість команд МК. Але не будемо поспішати.
Отже, на АЛУ надходить тактовий сигнал (TCK), АЛУ вибирає з ПЗУ команду і виконує її. А ось тут треба якось одночасно розповісти і про командах, і про те, що вони, власне, змінюють і на що впливають ... І розповісти бажано одночасно, оскільки все між собою тісно зав'язано. Напевно, все-таки почнемо з другого.
Незважаючи на таке, здавалося б, відмінність між цими двома МК (8535 і Tiny15) - ядро і система команд у них практично однакові
АЛУ підключено до регістрів загального призначення (РОН), регістрів введення-виведення і вбудованому ОЗУ. Регістрів загального призначення всього 32, причому деякі з них мають специфічне призначення, розмір вбудованого ОЗУ в залежності від МК - від нуля до 512 байт. І регістри, і ОЗУ мають байтовий формат, тобто складаються з восьми біт. Ну і про всяк випадок згадаю, що біт - це по суті мінімальна одиниця інформації, може приймати значення 0 і 1.
Але ніхто не забороняє використовувати ці "спеціальні" регістри і як звичайні.
Регістри загального призначення,
R0-R31
Отже, з регістрами загального призначення ніби розібралися. Що далі? А далі - регістри вводу-виводу.
Втім, порти вводу-виводу ми розглянемо на наступному уроці, детальніше.
Перші призначені для захисту від піратства - будучи встановленими, забороняють читання ПЗУ програм зовні. На роботу програми не впливають, і скидаються тільки при очищенні кристала.
Другі визначають режими роботи МК і не змінюються при стирання кристала. Кількість їх різних МК - від одного до двох десятків. Детальніше ми їх розглянемо пізніше.