Архитектура AVR
Микроконтроллеры AVR основаны на архитектуре Гарвардского типа, которая разделяет память программ и данных. Это означает, что инструкции программы хранятся в отдельной памяти от данных.
Основные компоненты микроконтроллера AVR:
* Ядро процессора: Отвечает за выполнение инструкций.
* Память программ: Хранит инструкции программы.
* Память данных: Хранит данные, используемые программой.
* Регистры: Быстрая рабочая память, используемая для временного хранения данных.
* Периферийные устройства: Такие как таймеры, АЦП и ШИМ-модули.
Рабочий цикл AVR
Рабочий цикл AVR можно разделить на следующие этапы:
1. Считывание инструкции: Процессор считывает инструкцию из памяти программ.
2. Декодирование инструкции: Декодер определяет, какую инструкцию выполнять.
3. Выполнение инструкции: Инструкция выполняется с использованием регистров и периферийных устройств.
4. Обновление указателя на инструкцию: Указатель на инструкцию обновляется для следующей инструкции.
Инструкции AVR
Микроконтроллеры AVR используют набор инструкций RISC (сокращенный набор команд), состоящий из простых и эффективных инструкций. Инструкции представлены в следующем формате:
«`
[mnemonic] [dest], [src]
«`
где:
* mnemonic — мнемоника инструкции (например, ADD, MOV)
* dest — регистр назначения
* src — регистр источника или константа
Режим адресации AVR
AVR предлагает различные режимы адресации, которые определяют, как получить данные из памяти или регистров. Основные режимы адресации:
* Регистровый режим
* Непосредственный режим
* Непосредственный адресный режим
* Косвенный регистровый режим
* Косвенный адрес с смещением режима
Таймеры AVR
Микроконтроллеры AVR имеют встроенные таймеры, которые могут использоваться для измерения времени или генерации сигналов. Таймеры могут быть настроены на работу в различных режимах, таких как:
* Счетчик
* Компаратор
* Генератор ШИМ
Прерывания AVR
Прерывания — это механизм, с помощью которого внешние события или периферийные устройства могут прерывать выполнение программы. AVR поддерживает несколько источников прерываний, таких как:
* Внешние прерывания
* Таймерные прерывания
* Серийные прерывания
Применение AVR
Микроконтроллеры AVR широко используются в различных приложениях, включая:
* Управление двигателями
* Автомобильная электроника
* Медицинские устройства
* Робототехника
* Системы автоматизации