Kiến trúc vi điều khiển AVR Atmega8 và các ứng dụng của nó

Tên viết tắt của Vi điều khiển AVR là “Advanced Virtual RISC” và MCU là thuật ngữ ngắn gọn của Vi điều khiển. Vi điều khiển là một máy tính nhỏ trên một con chip và nó cũng được gọi là thiết bị điều khiển. Tương tự như máy tính, Vi điều khiển được chế tạo với nhiều thiết bị ngoại vi như các đơn vị đầu vào và đầu ra, bộ nhớ, Bộ đếm xung, truyền dữ liệu nối tiếp, lập trình được. Các ứng dụng của Vi điều khiển liên quan đến các ứng dụng nhúng & thiết bị điều khiển tự động như thiết bị y tế, thiết bị điều khiển từ xa, hệ thống điều khiển, văn phòng, công cụ điện, thiết bị điện tử, v.v. Có nhiều loại Vi điều khiển có sẵn trên thị trường như 8051, PIC và AVR vi điều khiển. Bài viết này cung cấp một thông tin ngắn gọn về vi điều khiển AVR Atmega8.

Vi điều khiển AVR Atmega8 là gì?

Vào năm 1996, Vi điều khiển AVR được sản xuất bởi Tập đoàn “Atmel Corporation”. Vi điều khiển bao gồm kiến ​​trúc Harvard hoạt động nhanh chóng với RISC. Các tính năng của Vi điều khiển này bao gồm các tính năng khác nhau so với các chế độ nghỉ khác – 6, ADC sẵn có (bộ chuyển đổi tương tự sang số) , bộ tạo dao động nội bộ và giao tiếp dữ liệu nối tiếp, thực hiện các hướng dẫn trong một chu kỳ thực hiện. Các vi điều khiển này rất nhanh và chúng sử dụng năng lượng thấp để hoạt động ở các chế độ tiết kiệm năng lượng khác nhau. Có các cấu hình khác nhau của bộ vi điều khiển AVR có sẵn để thực hiện các hoạt động khác nhau như 8 bit, 16 bit và 32 bit. Vui lòng tham khảo các liên kết dưới đây cho; Các loại vi điều khiển AVR

Vi điều khiển Atmega8

Bộ vi điều khiển AVR có ba phiên bản khác nhau như TinyAVR, MegaAVR và XmegaAVR

Bộ vi điều khiển Tiny AVR có kích thước rất nhỏ và được sử dụng trong nhiều ứng dụng đơn giản

Bộ vi điều khiển Mega AVR rất nổi tiếng nhờ có số lượng lớn các thành phần tích hợp, bộ nhớ tốt và được sử dụng cho nhiều ứng dụng

Bộ vi điều khiển Xmega AVR được áp dụng trong các ứng dụng khó, đòi hỏi tốc độ cao và bộ nhớ chương trình khổng lồ.

Mô tả chân vi điều khiển Atmega8

Các tính năng chính của Vi điều khiển là Atmega8, tất cả các chân của Vi điều khiển có thể truyền hai tín hiệu trừ 5 chân. Bộ vi điều khiển Atmega8 bao gồm 28 chân trong đó các chân 9,10,14,15,16,17,18,19 được sử dụng cho chân B, Chân 23,24,25,26,27,28 và 1 được sử dụng cho chân C và chân 2,3,4,5,6,11,12 được sử dụng cho chân D.

Cấu hình chân vi điều khiển Atmega8

• Chân -1 là chân RST (Reset) và áp dụng tín hiệu mức thấp trong thời gian dài hơn độ dài xung tối thiểu sẽ tạo ra RESET.
• Chân-2 và chân-3 được sử dụng trong USART để nối nối tiếp
• Chân-4 và chân-5 được sử dụng làm ngắt ngoài. Một trong số chúng sẽ kích hoạt khi một bit cờ ngắt của thanh ghi trạng thái được đặt và cái còn lại sẽ kích hoạt miễn là điều kiện kích hoạt thành công.
• Chân-9 & chân-10 được sử dụng làm bộ dao động xung cũng như bộ tạo dao động ngoài trong đó tinh thể được liên kết trực tiếp với hai chân. Chân-10 được sử dụng cho bộ tạo dao động tần số thấp hoặc bộ tạo dao động tinh thể. Nếu bộ tạo dao động RC được điều chỉnh bên trong được sử dụng làm nguồn CLK và bộ định thời không đồng bộ được cho phép, các chân này có thể được sử dụng làm chân dao động xung.
• Chân-19 được sử dụng làm Master CLK o / p, CLK i / p phụ cho kênh SPI.
• Chân-18 được sử dụng làm Master CLK i / p, phụ cho CLK o / p.
• Chân-17 được sử dụng làm dữ liệu chủ o / p, dữ liệu nô lệ i / p cho kênh SPI. Nó được sử dụng như một i / p khi được trao quyền bởi một nô lệ & là hai chiều khi được chủ nhân cho phép. Ghim này cũng có thể được sử dụng làm o / p so với o / p khớp, giúp làm o / p bên ngoài cho bộ đếm thời gian / bộ đếm.
• Chân-16 được sử dụng làm lựa chọn phụ cho i / p. Nó cũng có thể được sử dụng như một bộ đếm xung hoặc bộ đếm tương đối bằng cách sắp xếp chân PB2 làm o / p.
• Chân-15 có thể được sử dụng làm o / p bên ngoài của bộ đếm xung hoặc bộ đếm so sánh khớp A.
• Chân-23 đến Chân 28 đã được sử dụng cho các kênh ADC (giá trị số của đầu vào tương tự). Chân-27 cũng có thể được sử dụng làm giao diện nối tiếp CLK & chân-28 có thể được sử dụng làm dữ liệu giao diện nối tiếp
• Chân-12 và chân-13 được sử dụng làm i / ps so sánh tương tự.
• Chân-6 và chân-11 được sử dụng làm nguồn xung / bộ đếm.

Kiến trúc vi điều khiển Atmega8 AVR

Kiến trúc Vi điều khiển Atmega AVR bao gồm các khối sau.

Kiến trúc của vi điều khiển Atmega8

• Bộ nhớ: Nó có 1Kbyte Internal SRAM, 8 Kb bộ nhớ chương trình Flash và 512 Byte EEPROM.
• Chân I / O: Nó có ba chân, đó là chân B, chân-C và chân-D và 23 I / O có thể đạt được từ các chân này.
• Ngắt: Hai nguồn Ngắt bên ngoài được đặt tại chân D. Mười chín vectơ ngắt khác nhau hỗ trợ mười chín sự kiện được tạo ra bởi các thiết bị ngoại vi bên trong.
• Xung / Bộ đếm: Có 3 Bộ đếm xung nội bộ có thể truy cập, 8 bit-2, 16 bit-1, trình bày nhiều chế độ hoạt động và hỗ trợ xung bên trong / bên ngoài.
• Giao diện ngoại vi nối tiếp (SPI): Vi điều khiển ATmega8 chứa ba thiết bị liên lạc tích hợp. Một trong số đó là SPI, 4 chân được phân bổ cho Vi điều khiển để thực hiện hệ thống truyền thông này.
• USART: USART là một trong những giải pháp truyền thông mạnh mẽ nhất. Vi điều khiển ATmega8 hỗ trợ cả hai sơ đồ truyền dữ liệu đồng bộ & không đồng bộ. Nó có ba chân được phân bổ cho điều đó. Trong nhiều dự án truyền thông, mô-đun USART được sử dụng rộng rãi để liên lạc với PC-Vi điều khiển.
• Giao diện hai dây (TWI): TWI là một thiết bị giao tiếp khác có trong vi điều khiển ATmega8. Nó cho phép các nhà thiết kế thiết lập một giao tiếp b / n hai thiết bị sử dụng hai dây cùng với kết nối GND, vì o / p của TWI được tạo bằng phương tiện của bộ thu mở o / ps, do đó, điện trở bên ngoài là bắt buộc để làm mạch.
• Bộ so sánh tương tự: Mô-đun này được kết hợp trong mạch tích hợp cung cấp cơ sở tương phản giữa hai điện áp được liên kết với hai đầu vào của bộ so sánh thông qua các chân ngoài được liên kết với Vi điều khiển.
• ADC: ADC sẵn có (bộ chuyển đổi tương tự sang số) có thể thay đổi tín hiệu i / p tương tự thành dữ liệu số có độ phân giải 10 bit. Đối với ứng dụng cấp thấp, độ phân giải này là đủ.

Ứng dụng vi điều khiển Atmega8

Bộ vi điều khiển Atmega8 được sử dụng để xây dựng các dự án điện và điện tử khác nhau. Một số dự án Vi điều khiển AVR atmega8 được liệt kê dưới đây.

Dự án dựa trên Atmega8

• Giao diện ma trận LED dựa trên vi điều khiển AVR
• Giao tiếp UART giữa ArduinoUno và ATmega8
• Giao diện của bộ ghép nối với vi điều khiển ATmega8
• Hệ thống báo cháy dựa trên vi điều khiển AVR
• Đo cường độ ánh sáng bằng vi điều khiển AVR và LDR
• Vi điều khiển AVR với Ampe kế 100mA
• Hệ thống báo động chống trộm dựa trên vi điều khiển ATmega8
• Bộ điều khiển dựa trên vi điều khiển AVR
• Giao diện điều khiển dựa trên vi điều khiển AVR
• Điều khiển động cơ bước bằng vi điều khiển AVR

Trên đây là tất cả các hướng dẫn về vi điều khiển Atmega8, kiến ​​trúc, cấu hình chân và các ứng dụng của nó. Chúng tôi hy vọng rằng bạn đã hiểu rõ hơn về khái niệm này.