Mikrodenetleyiciler

Yrd. Doç Dr. Serkan DİŞLİTAŞ
Mikrodenetleyiciler
MİKRODENETLEYİCİLER
MCU – Micro Controller Unit – Mikrodenetleyici Birimi
İşlemci ile birlikte I/O ve bellek birimlerinin tek bir entegre olarak paketlendiği elektronik birime
mikrodenetleyici (microcontroller) adı verilmektedir.
Adres Yolu (Address Bus)
CPU
Central Processing Unit
MİB
Merkezi İşlem Birimi
Bellek
Birimi
I/O
Arabirimi
Veri Yolu (Databus)
Kontrol Yolu (Control bus)
Şekil xxx. Mikrodenetleyici genel blok şeması
Kaynak : PIC Microcontrollers - Programming in C (www.mikroe.com)
-27-
Yrd. Doç Dr. Serkan DİŞLİTAŞ
Mikrodenetleyiciler
MicroChip firması tarafından üretilen mikrodenetleyicilere PIC adı verilmektedir.
PIC – Peripheral Interface Controller (Çevresel Arabirim Denetleyici)
PIC16F84, PIC18F877, PIC18F854 vb.
Atmel firması tarafından üretilen mikrodenetleyiciler AVR adını almaktadır.
Atmega8, Atmega16, Atmega32, Atmega64, Atmega128 vb.
ATmega16 Mikrodenetleyici
Şekil . Atmel AVR ailesi Atmega16 mikrodenetleyici
Şekil . Atmel AVR ailesi Atmega16 mikrodenetleyici pin diyagramı
-28-
Mikrodenetleyiciler
Yrd. Doç Dr. Serkan DİŞLİTAŞ
ATmega16 Mikrodenetleyici Genel Özellikleri
• Yüksek performanslı düşük güçlü AVR® 8-bit Mikro denetleyici
• Gelişmiş RISC mimarisi
– 32 x 8 Genel Amaçlı Çalışan Yazmaçlar (Kütükler-Registers)
– Tamamıyla Statik (sabit) İşleyiş
– 16 MHz de 16 MIPS’e Kadar Çıkabilme
– Çip üzerinde 2 çevrimli çarpım
• Yüksek Dayanıklı Geçici Olmayan (Non-volatile) Bellek Bölümleri
– 16KByte Flash Program Belleği
– 512 Byte EEPROM
– 1KByte Dahili SRAM
– Yaz/Sil Sayısı: 10,000 Flash/100,000 EEPROM
– Veri (Data) Saklama: 20 yıl 85°C’de/100 yıl 25°C’ de(1)
• JTAG (IEEE std. 1149.1 Compliant) Arayüzü
– Programlanabilir Flash, EEPROM, Sigortalar ve JTAG arayüzünde Kilit Bitleri
• Arayüz Özellikleri
– 2 Adet 8-bit Zamanlayıcı/Sayıcı (Timer/Counters) ile Ayrık ‘Prescalers’ ve Karşılaştırma Modları
– Bir adet 16-bit Zamanlayıcı/Sayıcı (Timer/Counter with Ayrık ‘Prescaler’ ve Karşılaştırma ve ‘Capture’ Modu
– Ayrık osilatör ile gerçek zamanlı sayaç
– 4 PWM Kanalı
– 8 Kanallı, 10-bit ADC
- 8 ‘Single-ended’ Kanal
– Byte-yönelimli 2 kablolu seri arayüz
– Programlanabilir Seri USART
– Master/Slave SPI Seri Arayüz
– Programlanabilir ‘Watchdog Timer’ ile Ayrık On-chip Osilatörü
– On-chip Analog Karşılaştırıcı
• Özel Mikro denetleyici Özellikleri
– ‘Power-on Reset’ ve Programlanabilir ‘Brown-out Detection’
– Dahili Ayarlı RC Osilatör
– Harici ve Dahili Kesme Kaynakları
– 6 Çeşit Uyku Modu : ‘Idle’, ‘ADC Gürültü Azaltma (Noise Reduction)’, ‘Powersave’, ‘Power-down’,
‘Standby’ ve ‘Extended Standby’
• I/O ve Paketler(modüller)
– 32 Programlanabilir Giriş/Çıkış (I/O) Dizisi
– 40-pin PDIP, 44-lead TQFP, and 44-pad QFN/MLF
• Çalışma Voltajı
– 2.7 – 5.5V ATmega16L için
– 4.5 – 5.5V ATmega16 için
• Hız Seviyeleri
– 0 – 8 MHz ATmega16L için
– 0 – 16 MHz ATmega16 için
• Güç Tüketimi @ 1 MHz, 3V, ve 25°C ATmega16L için
– Aktif: 1.1 mA
– Çalışmazken(Idle Mode): 0.35 mA
– Kapatıldığında (Power-down Mode): < 1 μA
-29-
Yrd. Doç Dr. Serkan DİŞLİTAŞ
Mikrodenetleyiciler
PA0 (ADC0)
2
39
PA1 (ADC1)
3
38
PA2 (ADC2)
4
37
PA3 (ADC3)
) PB4
5
36
PA4 (ADC4)
(MOSI) PB5
6
35
PA5 (ADC5)
(MISO) PB6
7
34
PA6 (ADC6)
(SCK) PB7
8
33
PA7 (ADC7)
32
AREF
ADC Ref. V.
31
GND
Toprak
30
AVCC
ADC Besleme
29
PC7 (TOSC2)
28
PC6 (TOSC1)
(INT2/AIN0) PB2
(OC0/AIN1) PB3
(
9
VCC
10
Toprak
GND
11
OSC Çıkışı
XTAL2
12
OSC Girişi
XTAL1
13
(RXD) PD0
14
27
PC5 (TDI)
(TXD) PD1
15
26
PC4 (TDO)
(INT0) PD2
16
25
PC3 (TMS)
(INT1) PD3
17
24
PC2 (TCK)
(OC1B) PD4
18
23
PC1 (SDA)
(OC1A) PD5
19
22
PC0 (SCL)
(ICP1 ) PD6
20
21
PD7 (OC2)
PORT D
DC Besleme
PORT A
40
Reset Girişi
Port B (PD0..PD7), her biri dahili PullUp direncine sahip 8-bit iki yönlü I/O
porttudur.
Port A (A0 .. A7) 8 Kanal 10 bit Analog Giriş
Port A (PA0..PA7), her biri dahili Pull-Up
direncine sahip 8-bit iki yönlü I/O porttudur.
(T1) PB1
•
PORT C
1
Port C (PC0..PC7), her biri dahili Pull-Up
direncine sahip 8-bit iki yönlü I/O porttudur.
(XCK/T0) PB0
Atmega16
PORT B
Port B (PB0..PB7), her biri dahili Pull-Up
direncine sahip 8-bit iki yönlü I/O porttudur.
Mikrodenetleyici Pin İfadeleri
PORT D
ADC Girişi
AREF = 5V
ADC Çözünürlük = 10 Bit
ADC giriş ölçüm hassasiyeti = ?
-30-
Yrd. Doç Dr. Serkan DİŞLİTAŞ
Mikrodenetleyiciler
Atmega16 Mikrodenetleyici Pin Tanımları
Pin No
1
Pin Adı
PB0 (XCK/T0)
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
PB1
PB2
PB3
PB4
PB5
PB6
PB7
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
GND
AREF
PA7 (ADC7)
PA6 (ADC6)
PA5 (ADC5)
PA4 (ADC4)
PA3 (ADC3)
PA2 (ADC2)
PA1 (ADC1)
PA0 (ADC0)
Pin Açıklaması
(T1)
(INT2/AIN0)
(OC0/AIN1)
(
)
(MOSI)
(MISO)
(SCK)
VCC
GND
XTAL2
XTAL1
PD0 (RXD)
PD1 (TXD)
PD2 (INT0)
PD3 (INT1)
PD4 (OC1B)
PD5 (OC1A)
PD6 (ICP1 )
PD7 (OC2)
PC0 (SCL)
PC1 (SDA)
PC2 (TCK)
PC3 (TMS)
PC4 (TDO)
PC5 (TDI)
PC6 (TOSC1)
PC7 (TOSC2)
AVCC
Reset Girişi (GND’ye bağlanırsa Reset yapılmış olur.)
Besleme Gerilimi
Ground (Toprak)
Osilatör Çıkışı
Osilatör Girişi
Port A ve A/D Dönüştürücü için Besleme Gerilimi.
ADC kullanılmasa bile AVCC’nin harici olarak VCC’ye bağlanması gerekir.
ADC kullanılırsa, AVCC’nin alçak geçiren filtre üzerinden VCC’ye bağlanması
gerekir.
Toprak
A/D Dönüştürücü için Analog Referans pini
-31-