Atmega128, atmega128l

Генератор тактовой частоты

Но самым важным для нас в настоящее время является блок «Oscillator Circuits/Clock Generation» (Схема генератора/Генератор тактовой частоты).

В программе часто возникает необходимость сделать временную задержку в ее выполнении — паузу. А точную паузу можно организовать только методом подсчета времени. Время считаем исходя из количества тактов генератора микроконтроллера.

Да и не лишним будет заранее просчитать: успеет ли МК выполнить тот или иной фрагмент программы за отведенное для этого время.

В даташите ищем соответствующую главу: «System Clock and Clock Options» (Тактовый генератор и его параметры). В ней видим раздел «Clock Sources» (Источники тактового сигнала), в котором имеется таблица с перечнем видов тактовых сигналов. В этом разделе указано, что данный МК имеет встроенный тактовый RC-генератор. В разделе «Default Clock Source» имеется указание о том, что МК продается уже настроенным для использования встроенного RC-генератора. При этом тактовая частота МК — 1 МГц.

Из раздела «Calibrated Internal RC Oscillator» (Калиброванный RC-генератор) узнаем, что встроенный RC-генератор имеет температурный дрейф в пределах 7,3 — 8,1 МГц. Может возникнуть вопрос: если частота встроенного тактового генератора 7,3 — 8,1 МГц, то как была получена частота 1 МГц? Дело в том, что тактовый сигнал попадает в схемы микроконтроллера через программируемый делитель частоты (Об это рассказано в разделе «System Clock Prescaler»).

В данном микроконтроллере он имеет несколько коэффициентов деления: 1, 2, 4 и 8. При выборе первого мы получим частоту самого тактового генератора, при включении последнего — в 8 раз меньше, т.е., 8/8=1 МГц. С учетом вышесказанного получаем, что тактовая частота данного МК при включенном делителе с коэффициентом 8 будет в пределах от 7,3/8 = 0,9125 МГц (9125 КГц) до 8,1/8 = 1,0125 МГц.

Обратите внимание на один ну очень важный факт: стабильность частоты дана при температуре МК 25 градусов по шкале Цельсия. Вспомним, что внутренний генератор выполнен по RC схеме

А емкость конденсатора очень зависит от температуры!

Адаптер для программирования ATMega128

Опубликовано вс, 09/20/2015 — 17:14 пользователем trol

При написании и отладке прошивки устройств на микроконтроллерах приходится часто выполнять перепрограммирование МК и периодически подключаться к нему через
UART-интерфейс чтобы смотреть логи (по крайней мере, лично я предпочитаю отладку через UART-терминал). Особенностями МК ATMega128 является то, что
1) для внутрисхемного программирования он использует выводы, отличные от выводов SPI-интерфейса и
2) данный МК имеет на борту два UART-а, причем, выводы одного из них совпадают с выводами ISP-интерфейса.

Таким образом, при написании прошивки все манипуляции с устройством можно делать через один разъем для программатора.

Getting started with MegaCore

Ok, so you’re downloaded and installed MegaCore, but how to get started? Here’s a quick start guide:

• Hook up your microcontroller as shown in the .
• Open the Tools > Board menu item, and select ATmega64, ATmega128, ATmega1281, ATmega2561, ATmega640, ATmega1280, ATmega2560, AT90CAN32, AT90CAN64 or AT90CAN128.
• Select your preferred clock frequency. 16 MHz is standard on most Arduino boards.
• Select what kind of programmer you’re using under the Programmers menu.
• Hit Burn Bootloader. If an LED is connected to pin PB5/PB7, it should flash twice every second.
• Now that the correct fuse settings is sat and the bootloader burnt, you can upload your code in two ways:
  • Disconnect your programmer tool, and connect a USB to serial adapter to the microcontroller, like shown in the . Then select the correct serial port under the Tools menu, and click the Upload button. If you’re getting some kind of timeout error, it means your RX and TX pins are swapped, or your auto reset circuity isn’t working properly (the 100 nF capacitor on the reset line).
  • Keep your programmer connected, and hold down the button while clicking Upload. This will erase the bootloader and upload your code using the programmer tool.

Your code should now be running on the microcontroller!

Семейства микроконтроллеров

Стандартные семейства:

• tinyAVR (ATtinyxxx):
  • Флеш-память до 16 КБ; SRAM до 512 Б; EEPROM до 512 Б;
  • Число линий ввода-вывода 4-18 (общее количество выводов 6-32);
  • Ограниченный набор периферийных устройств.
• megaAVR (ATmegaxxx):
  • Флеш-память до 256 КБ; SRAM до 16 КБ; EEPROM до 4 КБ;
  • Число линий ввода-вывода 23-86 (общее количество выводов 28-100);
  • Аппаратный умножитель;
  • Расширенная система команд и периферийных устройств.
• XMEGA AVR (ATxmegaxxx):
  • Флеш-память до 384 КБ; SRAM до 32 КБ; EEPROM до 4 КБ;
  • Четырёхканальный DMA-контроллер;
  • Инновационная система обработки событий.

Как правило, цифры после префикса обозначают объём встроенной flash-памяти (в КБ) и модификацию контроллера. А именно — максимальная степень двойки, следующая за префиксом, обозначает объём памяти, а оставшиеся цифры определяют модификацию (напр., ATmega128 — объём памяти 128 КБ; ATmega168 — объём памяти 16 КБ, модификация 8; ATtiny44 и ATtiny45 — память 4 КБ, модификации 4 и 5 соответственно).[источник не указан 3304 дня]

На основе стандартных семейств выпускаются микроконтроллеры, адаптированные под конкретные задачи:

• со встроенными интерфейсами USB, CAN, контроллером LCD;
• со встроенным радиоприёмопередатчиком — серии ATAxxxx, ATAMxxx;
• для управления электродвигателями — серия AT90PWMxxxx;
• для автомобильной электроники;
• для осветительной техники.

Кроме указанных выше семейств, ATMEL выпускает 32-разрядные микроконтроллеры семейства AVR32, которое включает в себя подсемейства AT32UC3 (тактовая частота до 66 МГц) и AT32AP7000 (тактовая частота до 150 МГц).

Версии контроллеров

AT (mega/tiny)xxx — базовая версия.
ATxxxL — версии контроллеров, работающих на пониженном (Low) напряжении питания (2,7 В).
ATxxxV — версии контроллеров, работающих на низком напряжении питания (1,8 В).
ATxxxP — малопотребляющие версии (до 100 нА в режиме Power-down), применена технология picoPower (анонсированы в июле 2007), повыводно и функционально совместимы с предыдущими версиями.
ATxxxA — уменьшен ток потребления, перекрывается весь диапазон тактовых частот и напряжений питания двух предыдущих версий (также, в некоторых моделях, добавлены новые возможности и новые регистры, но сохранена полная совместимость с предыдущими версиями). Микроконтроллеры «А» и «не-А» обычно имеют одинаковую сигнатуру, что вызывает некоторые трудности, так как Fuse-bit’ы отличаются.

Номер модели дополняется индексом, указывающим вариант исполнения. Цифры (8,10,16,20) перед индексом означают максимальную частоту, на которой микроконтроллер может стабильно работать при нормальном для него напряжении питания).

Первая буква индекса означает вариант корпуса:

АТxxx-P — корпус DIP
АТxxx-A — корпус TQFP
АТxxx-J — корпус PLCC
АТxxx-M — корпус MLF
АТxxx-MA — корпус UDFN/USON
АТxxx-C — корпус CBGA
АТxxx-CK — корпус LGA
АТxxx-S — корпус EIAJ SOIC
АТxxx-SS — узкий корпус JEDEC SOIC
АТxxx-T — корпус TSOP
АТxxx-TS — корпус (ATtiny4/5/9/10)
АТxxx-X — корпус TSSOP

Следующая буква означает температурный диапазон и особенности изготовления:

АТxxx-xC — коммерческий температурный диапазон (0 °C — 70 °C)
АТxxx-xA — температурный диапазон −20 °C — +85 °C, с использованием бессвинцового припоя
АТxxx-xI — индустриальный температурный диапазон (-40 °C — +85 °C)
АТxxx-xU — индустриальный температурный диапазон (-40 °C — +85 °C), с использованием бессвинцового припоя
АТxxx-xH — индустриальный температурный диапазон (-40 °C — +85 °C), с использованием NiPdAu
АТxxx-xN — расширенный температурный диапазон (-40 °C — +105 °C), с использованием бессвинцового припоя
АТxxx-xF — расширенный температурный диапазон (-40 °C — +125 °C)
АТxxx-xZ — автомобильный температурный диапазон (-40 °C — +125 °C)
АТxxx-xD — расширенный автомобильный температурный диапазон (-40 °C — +150 °C)

последняя буква R означает упаковку в ленты (Tape & Reel) для автоматизированных систем сборки.

Supported clock frequencies

MegaCore supports a variety of different clock frequencies. Select the microcontroller in the boards menu, then select the clock frequency. You’ll have to hit «Burn bootloader» in order to set the correct fuses and upload the correct bootloader.
Make sure you connect an ISP programmer, and select the correct one in the «Programmers» menu. For time critical operations an external crystal/oscillator is recommended.

You might experience upload issues when using the internal oscillator. It’s factory calibrated but may be a little «off» depending on the calibration, ambient temperature and operating voltage. If uploading failes while using the 8 MHz internal oscillator you have these options:

• Edit the baudrate line in the file, and choose either 115200, 57600, 38400 or 19200 baud.
• Upload the code using a programmer (USBasp, USBtinyISP etc.) or skip the bootloader by holding down the shift key while clicking the «Upload» button
• Use the 4, 2 or 1 MHz option instead

Тестер микросхем

Опубликовано вт, 09/05/2017 — 15:45 пользователем trol

Устройство предназначено для тестирования логических микросхем, операционных усилителей, оптопар, и некоторых других элементов.
Из логических микросхем поддерживаются отечественные (серии 155, 555, 1531, 1533, 176, 561, 1561, 1564, 580, 589 и др.) и импортные
(74ххх, 40ххx, 45xxx) ИМС ТТЛ и КМОП. Меню и результаты проверки отображаются на цветном дисплее 128х128.
Так же тестер умеет проверять микросхемы DRAM, SRAM, считывать EPROM и показывать, есть ли в них записанные данные.
Кроме того, прибор можно использовать при отладке различных цифровых устройств как интерфейс с 40 каналами ввода-вывода управляемыми по USB.

Тестер питается через miniUSB-порт, также через этот порт его можно подключить к компьютеру. Программное обеспечение позволяет разрабатывать,
запускать и пошагово отлаживать тесты, считывать содержимое ПЗУ и обновлять прошивку устройства.

Программное обеспечение написано на Java и является кроссплатформенным (Windows, Linux, MacOS X).

8-разрядные микроконтроллеры со 128 Кбайтами внутрисистемно программируемой Flash памяти

Документация:

Отличительные особенности:

• 8-разрядный высокопроизводительный AVR микроконтроллер с малым потреблением
• Прогрессивная RISC архитектура
    133 высокопроизводительные команды, большинство команд выполняется за один тактовый цикл
    32 8-разрядных рабочих регистра общего назначения + регистры управления периферией
    Полностью статическая работа
    Производительность приближающаяся к 16 MIPS (при тактовой частоте 16 МГц)
    Встроенный 2-цикловый перемножитель
• Энергонезависимая память программ и данных
    128 Кбайт внутрисистемно перепрограммируемой Flash памяти
      Обеспечивает 1000 циклов стирания/записи
      Дополнительный сектор загрузочных кодов с независимыми битами блокировки
      Внутрисистемное программирование встроенной программой загрузки
      Обеспечен режим одновременного чтения/записи (Read-While-Write)
    4 Кбайта EEPROM
      Обеспечивает 100000 циклов стирания/записи
    4 Кбайта встроенной SRAM
    До 64 Кбайтов пространства дополнительной внешней памяти
    Программируемая блокировка, обеспечивающая защиту программных средств пользователя
    SPI интерфейс для внутрисистемного программирования
• Интерфейс JTAG (совместимый с IEEE 1149.1)
    Возможность сканирования периферии, соответствующая стандарту JTAG
    Расширенная поддержка встроенной отладки
    Программирование через JTAG интерфейс: Flash, EEPROM памяти, перемычек и битов блокировки
• Встроенная периферия
    Два 8-разрядных таймера/счетчика с отдельным предварительным делителем, один с режимом сравнения
    Два 16-разрядных таймера/счетчика, с расширенными возможностями, с отдельным предварительным делителем и режимами захвата и сравнения
    Счетчик реального времени с отдельным генератором
    Два 8-разрядных канала PWM
    Шесть каналов PWM с возможностью программирования разрешения от 1 до 16 разрядов
    8-канальный 10-разрядный аналого-цифровой преобразователь
    8 несимметричных каналов
    7 дифференциальных каналов
    2 дифференциальных канала с программируемым усилением в 1, 10 или 200 крат
    Байт-ориентированный 2-проводный последовательный интерфейс
    Сдвоенный программируемый последовательный USART
    Последовательный интерфейс SPI (ведущий/ведомый)
    Программируемый сторожевой таймер с отдельным встроенным генератором
    Встроенный аналоговый компаратор
• Специальные микроконтроллерные функции
    Сброс по подаче питания и программируемый детектор кратковременного снижения напряжения питания
    Встроенный калиброванный RC-генератор
    Внутренние и внешние источники прерываний
    Шесть режимов пониженного потребления: Idle, Power-save, Power-down, Standby, Extended Standby и снижения шумов ADC
    Программная установка тактовой частоты
    Режим обеспечения совместимости с ATmega103 (перемычки)
    Глобальный запрет подтягивающих резисторов
• Выводы I/O и корпуса
    53 программируемые линии ввода/вывода
    64-выводной корпус TQFP
• Рабочие напряжения
    2,7 — 5,5 В (ATmega128L)
    4,5 — 5,5 В (ATmega128)
• Рабочая частота
    0 — 8 МГц (ATmega128L)
    0 — 16 МГц (ATmega128)

Блок- схема:

Расположение выводов:

Главная —
Микросхемы —
DOC —
ЖКИ —
Источники питания —
Электромеханика —
Интерфейсы —
Программы —
Применения —
Статьи

Обозначения индексов микроконтроллеров

После обозначения базовой версии и серии микроконтроллера, через дефис идет индекс, указывающий вариант исполнения микроконтроллера.Индекс состоит из 1-2 цифр, которые означают максимальную частоту, на которой микроконтроллер может стабильно работать при нормальном для него напряжении питания, и из 1-3 букв, которые обозначают вариант корпуса, температурный диапазон работы, и особенности изготовления.Первая буква (или две буквы) после частоты обозначает тип корпуса:P — корпус DIP (PDIP)A — корпус TQFPM — корпус MLFTS — корпус SOT-23 (ATtiny4/5/9/10)J — корпус PLCCA — корпус UDFN/USONC — корпус CBGACK — корпус LGAS — корпус EIAJ SOICSS — узкий корпус JEDEC SOICT — корпус TSOPX — корпус TSSOP

Следующая буква означает температурный диапазон и особенности изготовления:C — коммерческий температурный диапазон (0 °C — 70 °C)A — температурный диапазон −20 °C — +85 °C, с использованием бессвинцового припояI — индустриальный температурный диапазон (-40 °C — +85 °C)U — индустриальный температурный диапазон (-40 °C — +85 °C), с использованием бессвинцового припояH — индустриальный температурный диапазон (-40 °C — +85 °C), с использованием NiPdAuN — расширенный температурный диапазон (-40 °C — +105 °C), с использованием бессвинцового припояF — расширенный температурный диапазон (-40 °C — +125 °C)Z — автомобильный температурный диапазон (-40 °C — +125 °C)D — расширенный автомобильный температурный диапазон (-40 °C — +150 °C)
Еще в самом конце может быть буква R, которая означает, что микроконтроллеры упакованы в ленты для автоматизированных систем сборки

К примеру:ATmega8L-8AU — максимальная частота — 8 мегагерц, корпус — TQFP, индустриальный температурный диапазон (-40 °C — +85 °C), с использованием бессвинцового припояATmega8-16PN — максимальная частота — 16 мегагерц, корпус — PDIP, расширенный температурный диапазон (-40 °C — +105 °C), с использованием бессвинцового припоя

Если вы знаете, что обозначают буквы и цифры в маркировке микроконтроллера, значит знаете основные параметры микроконтроллеров, и всегда сможете подобрать для своей конструкции наиболее оптимальный вариант микроконтроллера.

Линейка микроконтроллеров ATmegaЛинейка микроконтроллеров ATtiny

Маркировка микроконтроллеров AVR ATmega и ATtinyМаркировка микроконтроллеров AVR семейства ATmega и ATtiny, базовые версии и версии микроконтроллеров, индекс микроконтроллеров
Published by: Мир микроконтроллеров

Date Published: 04/27/2015

Магнитофон для компьютеров ZX Spectrum

Опубликовано вс, 09/20/2015 — 20:59 пользователем trol

ZX Spectrum — компьютер, созданный более 30 лет назад с 3.5 МГц процессором и всего лишь 48 Кб ОЗУ, под который написано огромное
количество игр (да и прикладного софта тоже), в которые интересно играть даже сегодня. При том, что эти игры часто представляют
собой мегашедевры с точки зрения программирования и оптимизации кода, их разработчики умудрялись вмещать огромные игровые миры
в эти скромные 48 Кб.

Программы в те времена загружались с магнитофонной ленты. Причем, в отличии от самого Spectrum-а, магнитофоны и процесс загрузки с них
вызывают гораздо меньше теплых воспоминаний — загрузка не всегда заканчивалась успешно, иногда игрушку приходилось грузить
по несколько раз получая ошибку «R Tape loading error» регулируя положение головки магнитофона, прочищая ее поверхность одеколоном,
либо, если совсем не повезло, вытаскивать из магнитофона «зажеванную» им кассету при этом с трудом сдерживая желание сильно стукнуть виновника
апстену 🙂

Загрузчик для ATmega128A

Для того, чтобы записать программу в память микроконтроллера непосредственно из Arduino IDE потребуется специальная программа-загрузчик (bootloader), размещенная в специальной области памяти микроконтроллера, которая постоянно опрашивает UART.

Это немного измененная версия загрузчика с сайта www.chip45.com.

Bootloader Mega128 bootloader_mega128.zip
10.0 KiB 2022 Downloads

Для компиляции я использовал AVR-GCC.

$ avr-gcc -mmcu=atmega128 -Wall -Os -o boot_mega128.o boot_mega128.c
$ avr-objcopy -O ihex boot_mega128.o boot_mega128.hex

В архиве содержится исходный C-файл, объектый файл и готовый hex-файл. Для дальнейших действий понадобится только последний.

Устанавливаем фьюзы микроконтроллера и прошиваем загрузчик, используя программатор USBasp и AVRDUDE:

$ sudo avrdude -p m128 -c usbasp -P usbasp -Uefuse:w:0xff:m -Uhfuse:w:0xca:m -Ulfuse:w:0xff:m -Ulock:w:0x3F:m
$ sudo avrdude -p m128 -c usbasp -e -U flash:w:boot_mega128.hex -Ulock:w:0x0F:m

В Windows sudo писать не нужно.

Создадим папку atmega128 и перепишем в нее файл boot_mega128.hex в папке с загрузчиками среды Arduino для того, чтобы можно было прошивать bootloader прямо из Arduino IDE.

В MacOS X путь к папке с загрузчиками выглядит следующим образом:

.../arduino/Contents/Java/hardware/arduino/avr/bootloaders  

Файл boards.txt

В Windows этот файл расположен в папке с Arduino:

.../hardware/arduino/avr/boards.txt

В Mac OS X:

.../arduino/Contents/Java/hardware/arduino/avr/boards.txt

В конец файла boards.txt среды Arduino добавляем следующие строчки:

###############################################################
atmega128A.name=Custom ATmega 128 Breakout Board using AVRISP

atmega128A.upload.tool=usbasp
atmega128A.upload.maximum_size=126976

atmega128A.bootloader.low_fuses=0xFF
atmega128A.bootloader.high_fuses=0xCA
atmega128A.bootloader.extended_fuses=0xFF
atmega128A.bootloader.path=atmega
atmega128A.bootloader.file=boot_mega128.hex
atmega128A.bootloader.unlock_bits=0x3F
atmega128A.bootloader.lock_bits=0x0F

atmega128A.build.mcu=atmega128
atmega128A.build.f_cpu=8000000L
atmega128A.build.core=arduino
atmega128A.build.variant=mega128

Обратите внимание на фьюзы загрузчика.  Они в точности должны совпадать с указанными при его прошивке!. Тактовая частота микроконтроллера у меня установлена равной 8 МГц

Тактовая частота микроконтроллера у меня установлена равной 8 МГц.  

Порты ввода-вывода

Введение

Все порты ввода-вывода (ПВВ) AVR-микроконтроллеров работают по принципу чтение-модификация-запись при использовании их в качестве портов универсального ввода-вывода. Это означает, что изменение направления ввода-вывода одной линии порта командами SBI и CBI будет происходит без ложных изменений направления ввода-вывода других линий порта. Данное распространяется также и на изменение логического уровня (если линия порта настроена на вывод) или на включение/отключение подтягивающих резисторов (если линия настроена на ввод). Каждый выходной буфер имеет симметричную характеристику управления с высоким втекающим и вытекающим выходными токами. Выходной драйвер обладает нагрузочной способностью, которая позволяет непосредственно управлять светодиодными индикаторами. Ко всем линиям портов может быть подключен индивидуальный выборочный подтягивающий к плюсу питания резистор, сопротивление которого не зависит от напряжения питания. На всех линиях ПВВ установлены защитные диоды, которые подключены к VCC и Общему (GND), как показано на рисунке 29. Подробный перечень параметров ПВВ приведен в разделе «Электрические характеристики».

Рисунок 29 – Эквивалентная схема линии ПВВ

Ссылки на регистры и биты регистров в данном разделе даны в общей форме. При этом, символ “x” заменяет наименование ПВВ, а символ “n” заменяет номер разряда ПВВ. Однако при составлении программы необходимо использовать точную форму записи. Например, PORTB3, означающий разряд 3 порта B, в данном документе записывается как PORTxn. Адреса физических регистров ввода-вывода и распределение их разрядов приведены в разделе “Описание регистров портов ввода-вывода».

Для каждого порта ввода-вывода в памяти ввода-вывода зарезервировано три ячейки: одна под регистр данных – PORTx, другая под регистр направления данных – DDRx и третья под состояние входов порта – PINx. Ячейка, хранящая состояние на входах портов, доступна только для чтения, а регистры данных и направления данных имеют двунаправленный доступ. Кроме того, установка бита выключения подтягивающих резисторов PUD регистра SFIOR отключает функцию подтягивания на всех выводах всех портов.

Ниже приведено описание порта ввода-вывода для универсального цифрового ввода-вывода. Большинство выводов портов поддерживают альтернативные функции встроенных периферийных устройств микроконтроллера. Описание альтернативных функций приведено далее в подразделе “Альтернативные функции порта” (см. также описание функций соответствующих периферийных модулей).

Обратите внимание, что для некоторых портов разрешение альтернативных функций некоторых выводов делает невозможным использование других выводов для универсального цифрового ввода-вывода

Похожие записи:

Как выставить зажигание с помощью стробоскопа? Сигнализация действия защиты и автоматики Подключение потолочного светильника со светодиодами Книги по ардуино Правильная пайка проводов паяльником Птф солярис