Mikrocontroller - AVR-Grundlagen
Übersicht über die ATMEL AVR-Controller
AT90Sxxx Die Basic-Line der Atmel AVR-Reihe beinhaltet die ersten AVRs, die produziert wurden und deren Bezeichnung mit AT90S beginnt. Alle Typen wurden mit der Zeit von
den beiden Nachfolgereihen ersetzt: ATmega oder ATTiny
von Ulli Sommer
Einige neue AVR-Controller tragen eine mit AT90 ohne „S" beginnende Bezeichnung, haben aber einen „moderneren" Kern. Z. B. sind die Typen AT90PWM2/3 und AT-90CAN128 vom Funktionsumfang (interner RC, UART etc.) den ATmegas zuzuordnen.
ATmega
Die ATmega-Mikrocontroller sind ein Teil der AVR-Controllerfamilie. Zusammen mit den ATTiny lösen die ATmega die AT90S-Serie schrittweise ab, wobei es in den meisten Fällen weitgehend pin- und funktionskompatiblen Ersatz für angekündigte Controller gibt (Atmega8 statt AT90S4433, Atmega8515 statt AT90S8515 usw.).
Atmel ATmega-AVRs werden mit aktiviertem internem Taktgeber ausgeliefert. Schließt man eine andere externe Taktquelle an (Quarz, Quarzoszillator o. ä.), wird sie nicht automatisch genutzt. Zum Aktivieren müssen die Fuse-Bits des Controllers entsprechend eingestellt werden.
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Hinweis: ATmegas mit integriertem JTAG-Interface (zzt. solche ab 16 kB Flash-Speicher und mehr als 28 Pins) werden ab Werk mit aktiviertem JTAG-Interface ausgeliefert. Dieses Interface belegt vier Port-Pins (z. B. am PORTC bei ATmega16/32), die nicht für eigene Anwendungen genutzt werden können, solange das JTAG-Interface aktiviert ist. Das Interface lässt sich über ein Fuse-Bit (JTAGEN) dauerhaft und über ein Bit (JTD) in dem (oder einem der) MC-Kontrollregister (Datenblatt nach JTD durchsuchen) per Software zur Laufzeit an- und abschalten.
Weiteres finden Sie im Datenblatt des jeweiligen Controllers in den Abschnitten Memory-Programming (Fuse) und JTAG/ICE (JTD).
Beim Atmega128 ist ab Werk die Mega103-Kompatibilitäts-Fuse gesetzt. Um alle Erweiterungen des Mega128 gegenüber dem Mega103 nutzen zu können, muss die Fuse deaktiviert werden. Die Fuse sorgt außerdem dafür, dass das SRAM in einem anderen Adressbereich liegt.
ATTiny
Die ATTiny stellen das untere Ende der neuen AVR-Linie von Atmel dar und waren zunächst durch das Fehlen von internem SRAM gekennzeichnet. Mittlerweile gibt es aber so bemerkenswerte Controller wie den Attiny2313, deren Möglichkeiten und Funktionen den ATmegas in nichts nachstehen. Ein weiterer Unterschied zu den ATmegas ist der fehlende Hardware-Multiplizierer. Jede Multiplikation muss also in Software ausgeführt werden. Eine Übersicht über die Verfügbarkeit verschiedener Befehle bietet die AVR-Assembler-Befehlsvergleichstabelle.
ATxmega
Die lange erwarteten XMEGA-Controller von Atmel scheinen 2009 endlich auf den Markt zu kommen. Die XMEGA-Reihe basiert auf dem erfolgreichen 8-Bit-AVR-Kern, enthält aber einige interessante Neuerungen wie DMA, Crypto-Engine für AES und DES: einfach Key und Daten in Register schreiben, der Rest läuft automatisch. Das Event-System: ähnlich Interrupts, aber für die Kommunikation zwischen Peripherieeinheiten ohne CPU-Beteiligung.
Die Speicherausstattung ist mit bis zu 256 KB Flash und 16 KB RAM ähnlich wie bei den ATmegas. Dazu kommen bis zu acht UARTs, mehrere bis zu 2 MS/s schnelle 12-Bit-AD- und -DA-Wandler sowie acht Timer. Für Bastler sind sie vorerst nicht unbedingt geeignet, es sind nämlich keine 5-V-kompatiblen Modelle angekündigt (die spezifizierte Betriebsspannung ist 1,6 V bis 3,6 V), DIL-Gehäuse sucht man ebenfalls vergeblich.
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