Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Министерство образования Российской Федерации

Марийский государственный технический университет

Факультет Информатики и Вычислительной Техники

Кафедра ИВС

Разработка универсального регулятора температуры промышленных устройств

Пояснительная записка

к курсовой работе

по дисциплине "Микропроцессорные системы"

Разработал: студент группы ВМ-41 Уткин К.А.

(дата) (подпись)

Консультировал: Мясников В.И.

(дата) (подпись)

Оценка:

Йошкар-Ола 2003г.

Аннотация

В данной курсовой работе произведена разработка цифрового измерителя температуры и давления на основе AVR микроконтроллера AT90S4414 с характеристиками, согласно заданию. Выполнена разработка принципиальной, функциональной и структурной схем. Приведена информация о выбранных элементах структурной схемы.

Содержание

Техническое задание	4
Введение	5
1. Обзор существующих решений	6
2. Разработка схемы
2.1 Разработка структурной схемы	10
2.2 Разработка функциональной схемы	11
2.3 Разработка принципиальной схемы	12
3. Разработка программного обеспечения
3.1 Разработка структуры программного обеспечения	13
3.2 Разработка алгоритма одной из составных частей ПО	15
3.3 Написание программы	17
Заключение	21
Список литературы	22
приложение 1	23
приложение 2	24

Техническое задание

Разработка универсального регулятора температуры промышленных устройств на базе МК AVR AT90S4414

Датчик температуры (термопара ТХК)

- диапазон +50 С° до +400 С°.

точность ±0,1
- управление нагревателем через электромагнитное реле
Связь с ПК через RS485
Пульт управления:
- дисплей ЖКИ
- клавиатура 16 клавиш
Преобразователь напряжения питания.

Введение

В промышленности и бытовой сфере проблема эффективного использования тепловой энергии - одна из важнейших. Ее решение возможно только при комплексной автоматизации всего теплотехнического оборудования с помощью различных цифровых приборов локального учета, контроля и управления (с возможностью соединения таких приборов в локальную вычислительную сеть для создания систем глобального регулирования всего объекта).

AVR-микроконтроллеры в сочетании с датчиками позволяют создавать эффективные системы контроля в бытовой и промышленной технике. Их главные достоинства - универсальность, программная гибкость, возможность цифровой обработки данных и реализации сложных алгоритмов управления. Интеграция в одном корпусе большого количества периферийных устройств обеспечивает компактность и низкую стоимость приборов в условиях сжатых сроков разработки и постановки изделий на производство.

Однокристальная микро-ЭВМ (микроконтроллер) представляет собой, построенную вокруг микропроцессора вычислительную систему, которая выполнена на одном кристалле вместе с микропроцессором.

В данной работе используется микроконтроллер AT90S4414 фирмы Atmel. Микросхема выполнена в 40-выводном корпусе, что дает безусловный выигрыш. Таким образом, микроконтроллер имеет (4 внешних порта РА,РВ,РС и РD). Прибор обеспечивает производительность, приближающуюся к 1 МГц. Архитектура эффективно поддерживает как языки высокого уровня, так и программы на языке ассемблер. Микроконтроллер AT90S4414 содержит: 4Кбайта загружаемого ПЗУ, 256 байтов СОЗУ дает возможность наращивать память данных, программируемый последовательный UART, программируемый сторожевой таймер и многое, многое другое.

Обзор существующих решений

Была поставлена задача разработать дешевый и компактный цифровой измеритель температуры, где в качестве датчика температуры использовалась бы термопара ТХК.

рис 1 ТХК 9206

Диапазон измеряемых температур с арматурой из стали:

ТХК 9206 -40...+400 °С;

Стандартное решение такой конструкторской задачи - построение схемы, выполняющей следующую последовательность действий:

преобразование сопротивления в напряжение при помощи источника тока;
преобразование напряжения в код при помощи аналогово-цифрового преобразователя (АЦП);
подача полученного кода в микроконтроллер (МК), где полученная информация обрабатывается и передается дальше.

Сегодня некоторые зарубежные фирмы выпускают АЦП, выполняющие описанную выше цепочку преобразований. Например, фирма Analog Devices производит аналого-цифровые преобразователи AD7710, AD7711 и AD7713 со встроенными операционным усилителем (с программируемым коэффициентом усиления), источниками тока и последовательным интерфейсом. Эти микросхемы адаптированы для применения в измерительных системах (где датчиками могут служить термометр сопротивления, термопара или тензорезистивный мост), и датчики подключаются непосредственно к АЦП при минимуме дополнительных компонентов. Применять такие АЦП в небольших приборах дорого (цена специализированных АЦП превышает стоимость всех остальных компонентов, вместе взятых), а использование обычных АЦП значительно увеличивает число компонентов в схеме (и отрицательно сказывается на стоимости, габаритах и надежности прибора).

Еще один путь решения поставленной задачи - преобразование сопротивления непосредственно в код. Имеется множество различных схем, реализующих такое преобразование. Принцип их действия основан на измерении (электронно-счетным методом) временного интервала, равного постоянной времени цепи разряда конденсатора через измеряемое сопротивление.

Рассмотрим одну из схем со средними характеристиками точности измерения. Упрощенная структурная схема такого измерителя сопротивления представлена на рис. 2, а временные диаграммы его работы на рис. 3.

рис. 2. Структурная схема измерителя сопротивления

Рис. 3. Временные диаграммы измерителя сопротивления

Перед началом измерения сопротивления RX образцовый конденсатор C контактами реле К1 подключается к источнику U0 и полностью заряжается до этого напряжения. Затем управляющее устройство переключает контакты реле К1, и конденсатор С начинает разряжаться через резистор RX. Одновременно с началом разряда (момент t0) управляющее устройство выдает импульс, которым триггер переводится в состояние 1.

При этом открывается временной селектор, и на вход электронного счетчика начинают поступать импульсы от генератора счетных импульсов.

В момент t1 напряжение U1 на конденсаторе станет равным напряжению U2, сравнивающее устройство выдаст импульс, который вернет триггер в состояние 0, и счет импульсов прекратится. За время δt = t1 - t0 счетчик подсчитывает m импульсов, следовавших с периодом TK.
Так как δt = RX x C = m x TK (при U1 = U2), то измеряемое сопротивление будет вычисляться по формуле:

RX = m x TK/C = kR x m.

Основные недостатки такого прибора: большое количество компонентов и зависимость точности измерения от стабильности значения образцовой емкости.

Появление на рынке электронных компонентов недорогих микроконтроллеров (МК) со встроенным аналоговым компаратором позволило решить поставленную задачу, минимизировав описанную схему измерения.

После анализа существующих микроконтроллеров (имеющих аналоговый компаратор) была выбрана серия AVR, к которой относятся AT89C2313 и AT89C8515. Микросхемы данной серии имеют следующие особенности:

достаточно высокую производительность (как показали расчеты, МК типа AT89C1051, AT89C2051 и PIC16CE625 для предложенной схемы измерения не подходят из-за низкой производительности, а высокая частота МК типа SX18AC не позволяет увеличить разрядность схемы измерения, т.к. на высокой частоте проявляется влияние аналоговых параметров схемы);
асинхронный последовательный порт UART (в SX18AC и PIC16CE625 его нет);
сторожевой таймер, что особенно важно для автономных приборов;
электрически стираемая перезаписываемая память данных EEPROM для хранения калибровочной характеристики и различных коэффициентов (отсутствует в SX18AC);
широкая номенклатура микроконтроллеров, совмещающих на одном кристалле различные виды периферийных устройств и имеющих встроенный аналоговый компаратор.

Схема цифрового измерителя температуры (рис. 4) разработана на основе описанной выше схемы измерения (рис. 2) с применением МК серии AVR. Отличие от оригинала в том, что параллельно цепи разряда конденсатора через измеряемое сопротивление RX добавлена цепь разряда на образцовое сопротивление RО. Сравнение происходит в каждом такте измерения. Это позволяет исключить влияние других параметров схемы (например, стабильности характеристик конденсатора) на точность измерения. Применение в схеме электронных ключей с низким сопротивлением в открытом состоянии (например, полевых транзисторов) позволило уменьшить нижний порог измерения сопротивления почти до нуля.

Рис. 4. Структурная схема измерителя температуры на МК типа AT90SXXXX

Для сравнения со схемой измерения на рис. 2 рассмотрим принцип работы полученной схемы цифрового измерителя температуры (рис. 4), временная диаграмма для которого совпадает с диаграммой, приведенной на рис. 3. Перед началом измерения ключевые элементы К1 и К2 находятся в разомкнутом состоянии. Под управлением программы МК (в дальнейшем МК) происходит заряд конденсатора C через резистор R1. Когда напряжение достигает уровня UО, МК включает К2, и начинается разряд конденсатора C через образцовый резистор RО.

Одновременно с началом разряда МК начинает отсчет интервала времени δt = t1 - t0 (рис. 3). В момент времени t2 напряжение U1 на конденсаторе C сравнивается с напряжением U2, и МК заканчивает отсчет времени. Этот процесс повторяется с измеряемым резистором RX. После того, как получены два значения интервалов времени (DtO для образцового резистора RO и DtX для измеряемого резистора RX), величина измеряемого резистора RX МК вычисляется по следующей формуле:

RX = R0 x δtX/ δtO

где RX - измеряемое сопротивление;
RO - образцовое сопротивление;
δtX - интервал времени для измеряемого резистора RX;
δtO - интервал времени для образцового резистора RO.

2. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ

2.1 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ

Согласно заданию схема должна содержать следующие блоки:

Блок преобразования напряжения (необходим для преобразования напряжения 220В, в 5В )
Микроконтроллер (служит для управления всеми блоками данной схемы)
Датчик температуры
Схема управления силовыми цепями
Источник тока (необходим для измерения температуры, так как на термометр сопротивления необходимо подавать постоянный ток)
Интерфейс для связи с ПК (необходим для передачи полученных данных в персональный компьютер)
Дисплей (предназначен для отображения измеряемых данных)
Клавиатуру
Супервизор напряжения (вырабатывает общий сигнал сброса)

рис.5. структурная схема

2.2 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИАНАЛЬНОЙ СХЕМЫ

Разработку функциональной схемы начнем с последовательного описания каждого блока схемы.

1) Стабилизатор напряжения. На вход данной микросхемы подается напряжение 220В с выхода получаем постоянное напряжение 5В. Напряжение 5в необходимо для питания микросхем.

Микроконтроллер. На данную микросхему также подается земля и питание. Сигнал сброса и на его входы также поступают сигналы от различных устройств таких как датчик температуры, последовательный интерфейс обмена, клавиатура, устройство отображения и др. Т.е данная микросхема управляет всеми остальными.
Датчик температуры. Представлен в виде термометра сопротивления и через должен него протекает постоянный ток, чтобы с выводов снимать изменяющееся напряжение. Напряжение будет изменяться в зависимости от температуры.
Источник тока. С выхода данной микросхемы снимаем постоянный ток, на вход подается земля и питание.
Последовательный интерфейс. Он управляется от микроконтроллера, т.е. на его входы кроме питания и земли, подаются сигналы (RE,R0,DE,DO) по которым происходит считывание или запись данных в компьютер по последовательному порту.
Клавиатура. С выхода идет код в микроконтроллер, который там обрабатывается и по нему выполняется какая либо операция, на вход подается земля.
Дисплей. Предназначен для вывода измеряемых данных. Выводом данных на экран управляет микроконтроллер, поэтому на входы данного блока также поступают сигналы управления и сами данные с микроконтроллера. На вход также подается земля и питание.
Супервизор напряжения. На выходе данного блока формируется общий сигнал сброса, на вход подаются земля и питание.

Структурная схемы представлена в приложении 1.

2.3 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ

Согласно заданию требуется разработать цифровой измеритель температуры и давления на базе контролера AVR. Был выбран микроконтроллер AT90S4414, потому что он имеет достаточное число выводов, напряжение питания от 2,7 до 6 В, есть программируемый полный дуплексный UART (так как мне необходимо организовать последовательную связь с компьютером) и встроенный аналоговый компаратор. Еще в нем имеется сторожевой таймер и в данном микроконтроллере имеется возможность применить языки высокого уровня для его программирования. Все остальные характеристики приведены в приложении 2.

Супервизор напряжения: выбрана микросхема ADM705 так как она обладает следующими характеристиками:

напряжение питания до 5В,
высокий и низкий уровень сигнала Reset,
время сигнала Reset 350 мС, потребляемый ток 45мкА,
температурный диапазон от –40до +85 гр.С

По характеристикам эта схема подходит для данного устройства.

В задании оговорено, что нужно для связи с компьютером использовать интерфейс RS485. Была выбрана микросхема МАХ481, с напряжением питания 5 В.

Использовался датчик температуры на основе термопары ТХК (по заданию).

Необходим жидко кристаллический индикатор со следующими характеристиками

напряжение питания 5В
двух строчный
со встроенным контроллером, русским алфавитом и наиболее дешевый

Данными свойствами обладает модуль PG1602.

Для обеспечения питания микросхем используем интегральном стабилизатор напряжения, в котором используются: понижающий трансформатор выпрямитель, построенный по мостовой схеме, что обеспечивает двухполупериодное выпрямление и уменьшает пульсации выходного напряжения и фильтр на выходе выпрямителя (ёмкостной). В качестве стабилизатора чаще всего применяются интегральные стабилизаторы непрерывного действия. В данную схему подается напряжение питания 220В на выходе имеем 5 В.

3. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

3.1 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

На рис.6 представлена структура программного обеспечения

USR,RxC=1

Возврат и сброс флага

Flagdan=1 и flagpr=1

Сброс флагов, если пустой буфер

Рис.6.

В блоке инициализация делаем следующие действия. Для контроллера настройка портов, программирование таймеров, настройка UART, устанавливаем стек и т. д. Для ЖКИ устанавливаем разрядность шины данных=8,количество строк =2, шрифт 5х7 точек, направление сдвига курсор в право, запрещаем сдвиг дисплея вместе со сдвигом курсора и т.д.

Блок опроса флагов: происходит постоянный опрос флагов, если какой-либо флаг установлен, то переходим на соответствующую подпрограмму обработки, которая после окончания своей работы возвращается в то место, откуда была вызвана и сбрасывает соответствующий флаг.

Программа опроса клавиатуры: постоянно опрашивает клавиатуру, и записывает ее состояние в заданный регистр1, как только в этом регистре1 появляется указанное число, она устанавливает Flagklav=1.

Подпрограмма обработки сканкода активизируется, когда установлен Flagklav=1. Сначала проверяем, если действительно в регистре1 число (т.е. устраняем дребезг контактов), анализируем содержание регистра1 и в

зависимости от того какое число там записано переходим на ту или иную подпрограмму обработки. В конце подпрограммы сбрасываем Flagklav.

Подпрограмма выдачи на дисплей результата измерения активизируется когда установлен флаг Flagvyvod=1. В зависимости от содержания регистра1, выводим данные из той или иной ячейки памяти.

Подпрограмма записи данных активизируется когда установлен флаг Flagszap=1, и в зависимости от содержания регистра1, записываем данные в ту или иную ячейку памяти.

Подпрограмма приема данных активизируется когда установлен флаг USR,RxC, его устанавливает компьютор приславший данные, выполняем прием даных и конце подпрограммы сбрасываем флаг USR,RxC.

Подпрограмма выдачи данных на компьютер начинает выполнятся когда Flagdan=1 и flagpr=1, далее выполняется выдача данных на компьютер и сброс флагов происходит в том случае, если буфер с данными пуст.

3.2 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ОДНОГО ИЗ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Алгоритм инициализации ЖКИ представлен на рис.7.

рис.7.

Программа инициализации ЖКИ составленная по данному алгоритму и написанная на языке Ассемблер будет выглядеть так:

initlcd:

rcall del

ldi r25,30h

rcall icom

rcall del

ldi r25,30h

rcall icom

rcall del

ldi r25,30h

rcall icom

ldi r25,38h ; устанавливаем разрядность шины данных=8,

количество строк =2, шрифт 5х7 точек

rcall icom

ldi r25,08h ; включить дисплей, зажечь курсор

rcall icom

ldi r25,01h ; очистить дисплей и установить курсор в нулевую позицию

rcall icom

ldi r25,06h; устанавливаем направление сдвига курсор в право, запретить

сдвиг дисплея вместе со сдвигом курсора

rcall icom

ret

del:

ldi r17,150 ;задержка ~15 ms при кварце 4 МГц

l: ldi r18,200 ;

l1: dec r18 ;

brne l1 ;

dec r17 ;

brne l ;

ret

icom:

in r0,portA

sbi r0,2 ; установит RS в 1

out portA,r0

in r0,portA

сbi r0,1 ; установит W/R в 0

out portA,r0

in r0,portA

sbi r0,0 ; установит Е в 1

out portC,r0

out portB,r25 ;записать в ЖКИ команду из регистра r25

in r0,portA

cbi r0,0 ;сбросить Е в 0

out portA,r0

in r0,portA

sbi r0,1 ; установит W/R в 1

out portA,r0

ret

3.3 НАПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ

Текст программы составленный по структурной схеме на рис.6 приведен ниже

.include "4414def.inc"

.def flag=r1

.def flagszap =0

.def flagklav =1

.def flagsbr =2

.def flagvyvod =3

.def flagdan =4

.def flagpr =54

.def tmp=r20

.cseg

.org 0H

rjmp main

main:

rcall init ; инициализация контроллера

rcall initlcd ; инициализация ЖКИ

rcall priglashenie ;программа выдачи начального приглашения

m1:

in r30,PinC ; программа опроса клавиатуры и флагов

ldi r31,FEh

cp r30,r31 ;если равно, то переходим на подпрограмму ввода

rcall vvod

ldi r31,FDh

cp r30,r31 ;если равно, то переходим на подпрограмму вывода

rcall vyvod

ldi r31,7Fh

cp r30,r31 ;если равно, то переходим на подпрограмму сброса

rcall sbros

sbrc USR,RxC ; проверяем если бит USR,RxC=1, то переходим на

подпрограмму приема данных от компьютера, если не

равен то пропускаем следующую команду

rcall priem ; подпрограмма приема данных, после своего окончания

работы она скидывает флаг USR,RxC

sbrs flagdan ; проверяем если 0, то переход на m2, если нет, то

пропускаем следующую команду

rjmp m2

sbrs flagpr

rjmp m2

rcall outdan ; подпрограмма выдачи данных на компьютер, после

выполнения выдачи данных сбрасывает флаг данных и

приемника

m2:

rjmp m1

init:

ldi r31,ramend ; указываем стек

out SPL,r31

ldi r31,ffh ; порт B настроить на вывод

out ddrb,r31

ldi r31, 00h ; Port С to ввод

out DDRС, r31

ldi r31,FFh ; подключаем резисторы

out PortС, r31

ldi tmp,00011101 ; инициализация UART

out UCR,tmp ;
ldi tmp,25 ;9600 бит/сек при fclk=4МГц

out UBBR,tmp ;

ret

icom:

in r0,portA

sbi r0,2 ; установит RS в 1

out portA,r0

in r0,portA

сbi r0,1 ; установит W/R в 0

out portA,r0

in r0,portA

sbi r0,0 ; установит Е в 1

out portC,r0

out portB,r25 ;записать в ЖКИ команду из регистра r25

in r0,portA

cbi r0,0 ;сбросить Е в 0

out portA,r0

in r0,portA

sbi r0,1 ; установит W/R в 1

out portA,r0

ret

initlcd:

rcall del

ldi r25,30h

rcall icom ; осуществляем запись команды в регистр ЖКИ

rcall del

ldi r25,30h

rcall icom ; осуществляем запись команды в регистр ЖКИ

rcall del

ldi r25,30h

rcall icom

ldi r25,38h ; устанавливаем разрядность шины данных=8,

количество строк =2, шрифт 5х7 точек

rcall icom ; осуществляем запись команды в регистр ЖКИ

ldi r25,08h ; включить дисплей, зажечь курсор

rcall icom

ldi r25,01h ; очистить дисплей и установить курсор в нулевую позицию

rcall icom

ldi r25,06h ;устанавливаем направление сдвига курсор в право,

запретить сдвиг дисплея вместе со сдвигом курсора

rcall icom

ret

del:

ldi r17,150 ;задержка ~15 ms при кварце 4 МГц

l: ldi r18,200 ;

l1: dec r18 ;

brne l1 ;

dec r17 ;

brne l ;

ret

vvod:

rcall del ;делаем задержку

ldi r31,FEh ;проверяем есть ли действительно в регистре r30

указанные числа(таким образом устраняем дребезг

контактов)

cp r30,r31 ;если равно, то выполняем следующую программу

in r29,PinC ; программа опроса клавиатуры и флагов

ldi r31,FBh

cp r29,r31 ;если равно, то в r28 записываем адрес ячейки памяти

ldi r28,0060h

ldi r31,F7h

cp r29,r31

ldi r28,0070h

ldi r31,EFh

cp r29,r31

ldi r28,0080h

ldi r31,DFh

cp r29,r31

ldi r28,0090h

ldi r31,BFh

cp r29,r31

ldi r28,00A0h

rcall zapis

ret

vyvod:

rcall del ;делаем задержку

ldi r31,FDh ;проверяем есть ли действительно в регистре r30

указанные числа(таким образом устраняем дребезг

контактов)

cp r30,r31 ;если равно, то выполняем следующую программу

in r29,PinC ; программа опроса клавиатуры и флагов

ldi r31,FBh

cp r29,r31 ;если равно, то переходим на подпрограмму вывода1

ldi r28,0060h

ldi r31,F7h

cp r29,r31 ;если равно, то переходим на подпрограмму вывода2

ldi r28,0060h

ldi r31,ЕFh

cp r29,r31 ;если равно, то переходим на подпрограмму вывода3

ldi r28,0060h

ldi r31,DFh

cp r29,r31 ;если равно, то переходим на подпрограмму вывода4

ldi r28,0060h

ldi r31,BFh

cp r29,r31 ;если равно, то переходим на подпрограмму вывода5

ldi r28,0060h

RCALL VYVOD1

ret

zapis:

nop ;задержка

nop

mov eearh,00h ;старший байт адреса ячейки

mov eearl,r28 ;младший байт адреса ячейки

set eerc,2 ;разрешение записи

set eerc,1 ;запись

ret

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе был разработан цифровой измеритель температуры. Использовался датчик температуры на основе термопары ТХК Данная схема имеет возможность подключения и других датчиков температуры. Устройство построено на контроллере AVR (АТ90S4414), содержащем встроенный аналоговый компаратор.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Геращенко О.А., Гордов А.Н., Лах В.И. и др. Температурные измерения: Справочник. Киев: Изд. "Наукова думка", 1984. 496 С.
Бокуняев А.А., Борисов Н.М., Варламов Р.Г. и др. Справочная книга радиолюбителя-конструктора. Под ред. Чистякова Н.И. М.: Радио и связь, 1990. 624 С: ил.
Современные микроконтроллеры: Архитектура, средства проектирования, примеры применения, ресурсы сети Интернет. "Телесистемы". Под. ред. Коршуна И.В.; Составление пер. с англ. и литературная обработка Горбунова Б.Б. М: Изд. "Аким", 1998. 272 С: ил.
Лаптев В.В. Цифровой измеритель. Свидетельство на полезную модель №13698 от 09.11.1999 г.
Все необходимое для автоматизации на базе PC: Каталог. Прософт. 1998 г.
http://www.atmel.ru/AVR

приложение 1

приложение 2

В данном приложении приведено описание микроконтроллера АТ90S4414.

8-ми разрядный КМОП микроконтроллер с загружаемой Flash ПЗУ

AVR RISC архитектура – архитектура высокой производительности и малого потребления
120 команд, большинство которых выполняются за один машинный цикл
4Кбайта Flash ПЗУ программ, с возможностью внутрисистемного программирования и загрузки через SPI последовательный канал, 1000 циклов стирания/запись
256 байт ЭСППЗУ данных, с возможностью внутри системной загрузки через SPI последовательный канал, 100000 циклов стирания/запись
256 байт встроенного СОЗУ
32*8 регистра общего назначения
32 программируемых линий ввода/вывода
16 – разрядный и 32 – разрядный формат команд
Диапазон напряжений питания от 2,7 до 6 В
Полностью статический прибор работает при тактовой частоте от 0 до 8 МГц
Длительность командного цикла: 125 нс, при тактовой частоте 8МГц
8 – разрядный и 16 – разрядный таймеры/счетчики с общим прескалером
Сдвоенный ШИМ с 8,9 или 10 разрядным разрешением
Программируемый полный дуплексный UART
Два внешних и десять внутренних источников сигнала прерывания
Программируемый сторожевой таймер с собственным встроенным генератором
Встроенный аналоговый компаратор
Режимы энергоснабжения: пассивный и стоповый
Блокировка режима программирования
Промышленный и коммерческий диапазон температур
40-выводный корпус PDIP

КМОП микроконтроллер AT90S4414 реализован по AVR RISC архитектуре (Гарвардская архитектура с разделенной памятью и разделенными шинами для памяти программ и данных) и совместим по исходным кодам и тактированию с 8-разрядными микроконтроллерами семейства AVR (AT90SXXX). Выполняя команды за один тактовый цикл, прибор обеспечивает производительность, приближающуюся к 1 МГц. AVR ядро объединяет мощную систему команд с 32 8 разрядными регистрами общего назначения и конвеерного обращения к памяти программ. Шесть из 32 регистров могут использоваться как три 16 – разрядных регистра указателя при косвенной адресации пространства памяти. Выполнение относительных переходов и команд вызова реализуются с прямой адресацией всех 2К адресного пространства. Адреса периферийных функций содержатся в пространстве памяти ввода/вывода. Архитектура эффективно поддерживает как языки высокого уровня, так и программы на языках ассемблера.

Микроконтроллер AT90S4414 содержит: 4Кбайта загружаемого ПЗУ(2К*16), 256 байтов СОЗУ и 256 байтов ЭСППЗУ, с возможностью наращивания памяти данных до 64К за счет внешних ИС СОЗУ, 32 линии ввода/вывода общего назначения, 8-ми разрядный таймер/счетчик и 16 разрядный таймер/счетчик с режимом захвата и сравнения, систему внутренних и внешних прерываний, программируемый последовательный UART, программируемый сторожевой таймер с внутренним генератором, последовательный порт с интерфейсом SPI для внутри системной загрузки и для связи с внешними устройствами. Программно управляются два режима энергоснабжения. В пассивном режиме ЦПУ останавливается, но СОЗУ, таймеры/счетчики, порт SPI, сторожевой таймер и система прерываний остаются активными. В стоповом режиме останавливается тактовый генератор и, следовательно останавливаются все функции, пока не поступит сигнал внешнего прерывания или аппаратного сброса, но сохраняется содержимое регистров.

Встроенная загружаемая Flash память обеспечивает внутрисистемное программирование с использование интерфейса SPI или с использование стандартных программаторов энергонезависимой памяти.

Потребление прибора в активном режиме составляет 3,5 мА и в пассивном режиме 1мА. В стоповом режиме, при работающем сторожевом таймере, микроконтроллер потребляет 50 мкА.

Объединение на одном кристалле усовершенствованного 8-ми разрядного RISC ЦПУ с загружаемой Flash ПЗУ позволило фирме создать мощный микроконтроллер, обеспечивающий высокую гибкость и экономичность в использовании прибора в качестве встраиваемого контроллера.

- 29 -

1. Анализ стихотворения НА Заболоцкого Завещание
2. Тема 1 Теорія пізнання
3. Тема 3 Внешняя и внутренняя среда организации 3
4. Стилевое своеобразие
5. Тема 16 Возбуждение гражданского дела в суде Ключевые слова- исковое заявление и его реквизиты предъявлени
6. Лань 2001 416 с Мир культуры истории и философии
7. Битва при Азенкуре 25 октября 1415 года
8. Программирование на языке высокого уровня
9. Основы информатики
10. ЗВІТ З ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ 1 з дисципліни Логічне програмуванняrdquo; студента першого курсу денн
11. В стенке мочевого пузыря 4 оболочки- слизистая 12 подслизистая основа 3 мышечная 4 и нар
12. Антуанетта Антуанетта Континент Пресс; Москва; 1994 ISBN 5 7523 0003 7 Джин Рис
13. тема землепользования хозяйства
14. Кримінальне право
15. что делать или кто виноват
16. тематических функций построения графиков диаграмм
17. Тема 10 Интеллектуальные информационные системы Исследования в области искусственного интеллекта ведут
18. Задание на типовой расчет Красноярск 2012 Содержан
19. Утечка инф По акустическим каналам
20. Международный уголовный суд г

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе