Микроконтроллер

Для часов с будильником в качестве базового элемента был выбран микроконтроллер ATmega8 компании Atmel. (рис. 3.1.1) [4] Данный микроконтроллер обладает оптимальной функциональностью для реализации данной задачи и относительной дешевизной.

Микроконтроллер ATmega8 выполнен по технологии CMOS, 8-разрядный, микропотребляющий, основан на AVR-архитектуре RISC. Выполняя одну полноценную инструкцию за один такт, ATmega8 достигает производительности 1 MIPS на МГц, позволяя достигнуть оптимального соотношения производительности к потребляемой энергии.

Рис. 3.1.1 Изображение микроконтроллера ATmega8 на принципиальных электрических схемах с обозначением контактов

Технические параметры:

· Память для программ составляет 8 Кб с возможностью перезаписать 10 000 раз

· 512 байт флеш-памяти для хранения переменных (100 000 циклов перезаписи)

· 1 Кб ОЗУ и 32 регистра общего назначения

· Два 8-разрядных Таймера/Счетчика с раздельным прескалером, режим сравнения

· 16-разрядный Таймер/Счетчик с раздельным прескалером, режим сравнения, режим захвата

· Таймер реального времени с независимым генератором

· 3 канала ШИМ

· 6 каналов 10-разрядного АЦП

· Двухпроводный последовательный интерфейс

· Программируемый последовательный USART

· Интерфейс SPI с режимами Master/Slave

· Программируемый сторожевой таймер с отдельным независимым генератором

· Встроенный аналоговый компаратор

· Сброс при включении питания, программируемая защита от провалов питания

· Встроенный калиброванный RC-генератор

· Обработка внутренних и внешних прерываний

· 5 режимов с пониженным энергопотреблением: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, и Standby

· Напряжение питания 4.5 - 5.5В

· Тактовая частота 0-16 МГц

3 порта ввода/вывода:

· Порт В (PB0 - РВ7): Два вывода (РВ6 и PB7) используются для подключения кварцевого резонатора. Выводы РВ2 - РВ5 зарезервированы для внутрисхемного программирования. Таким образом, для общего применения остаются порты PB0 и PB1.

· Порт С (PC0 - РС6: 7 выводов): Порты PC0 - РС5 можно использовать в качестве аналоговых входов. РС6 обычно используется для сброса.

· Порт D (PD0 - PD7: 8 выводов): Эти порты можно использовать для общего применения.

Альтернативы:

Помимо ATmega8 в данной работе можно использовать и другие микроконтроллеры, например PIC16F628A компании “Revolution Education Ltd” или микроконтроллеры таких производителей как "Renesas Electronics", "ARM Limited" и т.д.

PIC16F628A (рис. 3.1.2) – 8-и разрядный, 18-и контактный микроконтроллер с высокой производительностью и низкой стоимостью, на базе технологии CMOS.

Рис 3.1.2 Изображение микроконтроллера PIC16F628A с обозначением контактов

Характеристика RISC ядра:

· Тактовая частота от DC до 20МГц

· Поддержка прерываний

· 8-уровневый аппаратный стек

· Прямая, косвенная и относительная адресация

· 35 однословных команд – все команды выполняются за один машинный цикл, кроме команд ветвления и условия с истинным результатом

Особенности микроконтроллеров:

· Внешний и внутренний режимы тактового генератора

Прецизионный внутренний генератор 4МГц, нестабильность +/- 1%; энергосберегающий внутренний генератор 37кГц; режим внешнего генератора для подключения кварцевого или керамического резонатора

· Режим энергосбережения SLEEP

· Программируемые подтягивающие резисторы на входах PORTB

· Сторожевой таймер WDT с отдельным генератором

· Режим низковольтного программирования

· Программирование на плате через последовательный порт (ICSP) (с использованием двух выводов)

· Защита кода программы

· Сброс по снижению напряжения питания BOR

· Сброс по включению питания POR

· Таймер включения питания PWRT и таймер запуска генератора OST

· Широкий диапазон напряжения питания от 2.0В до 5.5В

· Промышленный и расширенный температурный диапазон

· Высокая выносливость ячеек FLASH/EEPROM

- 100 000 циклов стирания /записи FLASH памяти программ; 1 000 000 циклов стирания/записи EEPROM памяти данных; период хранения данных FLASH/EEPROM памяти > 100 лет

Такой микроконтроллер так же можно использовать для построения разрабатываемого устройства.

Дата добавления: 2015-08-02