Разработка блока отображения информации БРК

курсовая работа

3.1 Выбор микроконтроллера

В данном измерителе будем использовать 8-разрядный AVR микроконтроллер с внутрисистемной программируемой флэш-памятью емкостью 128 кбайт - ATmega128 - маломощный 8-разрядный КМОП микроконтроллер, основанный на расширенной AVR RISC-архитектуре. За счет выполнения большинства инструкций за один машинный цикл ATmega128 достигает производительности 1 млн. операций в секунду/МГц, что позволяет оптимизировать соотношение энергопотребления и быстродействия.

Рисунок 3.2- Типовая схема включения микроконтроллера

С3, С6 - конденсатор номиналом 100 нФ, 50В; С4,С5(керамические конденсаторы)-К10-17Б, 0,22 пФ; DD1 - микроконтроллер; ZQ1 - кварцевый резонатор НС 49U, 3,6864 МГц ; L1 - катушка индуктивности SRR0603-100 ML 10мкГН.

Рисунок 3.3 - Расположение выводов у ATmega128

Назначение выводов микроконтроллера:

ѕ VCC - напряжение питания цифровых элементов;

ѕ GND - общий.

ѕ RESET вход сброса. Если на этот вход приложить низкий уровень длительностью более минимально необходимой будет генерирован сброс независимо от работы синхронизации.

ѕ XTAL1 вход инвертирующего усилителя генератора и вход внешней синхронизации.

ѕ XTAL2 выход инвертирующего усилителя генератора.

Отличительные особенности микроконтроллера ATmega128

Микроконтроллер ATmega128 имеет следующие особенности:

· Высокопроизводительный, маломощный 8-разрядный AVR-микроконтроллер.

· Развитая RISC-архитектура:

- 133 мощных инструкций, большинство из которых выполняются за один машинный цикл;

- 32 8-разр. регистров общего назначения + регистры управления встроенной периферией;

· Полностью статическая работа;

· Производительность до 16 млн. операций в секунду при тактовой частоте 16 МГц;

· Встроенное умножающее устройство выполняет умножение за 2 машинных цикла;

· Энергонезависимая память программ и данных;

· Износостойкость 128-ми кбайт внутрисистемно перепрограммируемой флэш-памяти: 1000 циклов запись/стирание;

· Опциональный загрузочный сектор с отдельной программируемой защитой;

· Внутрисистемное программирование встроенной загрузочной программой.

· Гарантированная двухоперационность: возможность чтения во время записи:

- Износостойкость 4 кбайт ЭСППЗУ: 100000 циклов запись/стирание;

- Встроенное статическое ОЗУ емкостью 4 кбайт;

- Опциональная возможность адресации внешней памяти размером до 64 кбайт;

- Программируемая защита кода программы;

- Интерфейс SPI для внутрисистемного программирования;

· Интерфейс JTAG (совместимость со стандартом IEEE 1149.1)

- Граничное сканирование в соответствии со стандартом JTAG

- Обширная поддержка функций встроенной отладки

- Программирование флэш-памяти, ЭСППЗУ, бит конфигурации и защиты через интерфейс JTAG

· Отличительные особенности периферийных устройств:

- Два 8-разр. таймера-счетчика с раздельными предделителями и режимами сравнения;

- Два расширенных 16-разр. таймера-счетчика с отдельными предделителями, режимами сравнения и режимами захвата;

- Счетчик реального времени с отдельным генератором;

- Два 8-разр. каналов ШИМ

- 6 каналов ШИМ с программируемым разрешением от 2 до 16 разрядов;

- Модулятор выходов сравнения;

- 8 мультиплексированных каналов 10-разрядного аналогово-цифрового преобразования

- 8 несимметричных каналов.

- 7 дифференциальных каналов.

- 2 дифференциальных канала с выборочным усилением из 1x, 10x и 200x.

- Двухпроводной последовательный интерфейс, ориентированный не передачу данных в байтном формате;

- Два канала программируемых последовательных УСАПП

- Последовательный интерфейс SPI с поддержкой режимов ведущий/подчиненный;

- Программируемый сторожевой таймер со встроенным генератором;

- Встроенный аналоговый компаратор;

· Специальные возможности микроконтроллера:

- Сброс при подаче питания и программируемая схема сброса при снижении напряжения питания;

- Встроенный калиброванный RC-генератор;

- Внешние и внутренние источники прерываний;

- Шесть режимов снижения энергопотребления: холостой ход (Idle), уменьшение шумов АЦП, экономичный (Power-save), выключение (Power-down), дежурный (Standby) и расширенный дежурный (Extended Standby)

- Программный выбор тактовой частоты;

- Конфигурационный бит для перевода в режим совместимости с ATmega103

- Общее выключение подтягивающих резисторов на всех линиях портов ввода-вывода;

· Ввод-вывод и корпуса;

- 53 -программируемые линии ввода-вывода;

- 64-выв. корпус TQFP;

· Рабочие напряжения

- 4.5 - 5.5В для ATmega128;

· Градации по быстродействию

- 0 - 16 МГц для ATmega128;

Рисунок 3.4 Внешний вид микроконтроллера ATmega128

Таблица 3.1 Размеры ножек ATmega128

Таблица 3.2 Параметры внешнего тактового сигнала

Таблица 3.3. Типичные частоты при тактировании от внешней RC-цепи

Примечание:

Сопротивление R должно находиться в пределах 3 кОм…100 кОм, а емкость не менее 20 пФ. Значения C представлены в таблице с учетом емкости вывода микроконтроллера. Емкость вывода может варьироваться в зависимости от типа корпуса.

TBD означает, что точное значение величины находится в состоянии определения.

Характеристики двухпроводного последовательного интерфейса

Делись добром ;)