ATmega

ATmega, Azaltılmış Komut Seti (RISC) tabanlı Harvard Mimarisine sahip 8 bitlik bir mikrodenetleyicidir. ATmega mikrodenetleyici, AVR mikrodenetleyici ailesine aittir ve Atmel Corporation tarafından üretilmiştir. ATmega mikrodenetleyicileri, Norveç Teknoloji Enstitüsü öğrencisi olan Alf-Eigel Bogen ve Vegard Wollan tarafından tasarlanmıştır. Daha sonra 1996 yılında Atmel Corporation tarafından satın alınarak, geliştirilmiştir.

Çip üzerinde ROM (Sadece Okunur Bellek), RAM (Rastgele Erişim Belleği), veri EEPROM (Elektriksel Silinebilir Programlanabilir Salt Okunur Bellek), Zamanlayıcılar ve Giriş / Çıkış Bağlantı Noktaları gibi standart özelliklerin yanı sıra Analogdan Dijitale Dönüştürücüler (ADC), Seri Arabirim Bağlantı Noktaları gibi ekstra çevre birimlerine sahiptir. 120 ve daha fazla komut setine sahiptirler ve program belleği 4K ila 256K Bayt arasında değişir. Elektronik alanda çok fazla kullanılan bu mikrodenetleyici farklı şekillerde programlanabilir.

Harvard mimarisi ile üretilen RISC tabanlı yapısıyla oldukça hızlı bir mimariye sahiptir. Program ile veriler farklı belleklerde olduğun için farklı veri yolu ile erişebilmektedir. Bu, hem programa hem de verilere aynı anda erişebilirlik sağlamaktadır.  Geleneksel mikrodenetleyicilerde verilere yazılan programa erişim tek veri yolu üzerinden sağlanmaktadır. Bu nedenle ATmega, geleneksel mikrodenetleyicilere göre en iki kat daha fazla işlem hızına sahiptir. Yüksek performans, düşük güç tüketimine sahip 8 bitlik bu mikrodenetleyici, 131 adet, çoğunluğu tek çevrimde çalışan güçlü bir komut setine sahiptir.

ATmega Mikrodenetleyicinin Modülleri

Atmega hakkında kısaca bilgi sahibi olduğumuza göre bu mikrondenetleyicinin pin çıkışları ve modüllerine göz atalım.

  1. Genel Amaçlı Yazmaçlar: ATmega mikrodenetleyicileri yazmaç tabanlı bir mimariye sahiptir. Hem işlenenler hem de işlemlerin sonucu merkezi işlem birimi (CPU) ile birlikte bulunan yazmaçlarda saklanır. Genel amaçlı kayıtlar, işlemcinin Aritmetik Mantık Birimi’ne (ALU) bağlanır.

Bu kayıtlar, bir programı yürütürken bilgileri geçici olarak depolamak için kullanılır. Bunlar 32 Bayt Veri Belleği alanı tüketir ve $00 ila $FF adres konumunu alır. Bu kayıtlar, R0 ila R31 olarak isimlendirilir ve her biri 8 bit genişliğindedir.

  1. Giriş / Çıkış Belleği: Durum kayıtları, zamanlayıcılar, seri iletişim, G/Ç bağlantı noktaları, Analogdan Dijitale Sayaçlar (ADC) gibi özel işlevlere tahsis edildiğinden aynı zamanda Özel İşlev Kaydı (SFR) belleği olarak da adlandırılır.

Bu belleğin kapladığı konum sayısı, çip tarafından desteklenen pin sayısına ve çevresel işlevlere bağlıdır. Tüm yongalar için 64 Bayt G/Ç konumu sabit olsa da bazı ATmega mikrodenetleyicileri, ekstra bağlantı noktaları ve çevre birimleriyle ilgili kayıtları içeren genişletilmiş G/Ç belleğine sahiptir.

  1. Dahili SRAM: Bu aynı zamanda karalama pedi olarak da adlandırılır. Programcılar ve derleyiciler tarafından veri ve parametreleri depolamak için kullanılır. Her konuma doğrudan adresinden erişilebilir. Giriş / çıkış ve seri bağlantı noktalarından CPU’ya veri depolamak için kullanılır.
  2. Flash Elektrikle Silinebilir ve Programlanabilir Okunur Bellek (Flash EEPROM): Programları depolamak için kullanılan sistem içi programlanabilir bellektir. Tek bir ünite olarak silinebilir ve programlanabilir. Uçucu olmadığından, güç kapatıldığında bile bellek içeriği korunur. Her ATMega mikrodenetleyici için adın sonundaki sayı flash belleğin kapasitesini gösterir.

Örneğin, ATMega16 için flash bellek kapasitesi 16K Bayt’tır. ATmega mikrodenetleyicilerinde flash belleğin bir avantajı, sistem içi programlanabilirliğidir, yani mikrodenetleyici devre kartındayken bile programlanabilir.

  1. Elektriksel Olarak Silinebilir Veri Programlanabilir Bellek (Veri EEPROM): Kalıcı program verilerini ve diğer sistem parametrelerini depolamak ve geri çağırmak için kullanılır.

ATmega Mikrodenetleyicinin Pin Çıkışları

Bellek modülünün yanı sıra, güç kaynakları için mikrodenetleyici harici bağlantıları, iki harici kristal giriş pini, işlemci sıfırlama ve dört adet 8 bit bağlantı noktasına sahiptir.

  1. Bağlantı Noktaları: ATmega mikrodenetleyicileri dört adet 8 bit bağlantı noktası içerir. Bağlantı Noktası A, Bağlantı Noktası B, Bağlantı Noktası C ve Bağlantı Noktası D. Her bağlantı noktası üç kayıtla ilişkilendirilir. Veri Kaydı, çıkış verilerini bağlantı noktasına yazar. Veri Yönü Kaydı, belirli bir bağlantı noktası pimini çıkış veya giriş olarak ayarlar. Giriş Pin Adresi, bağlantı noktasından giriş verilerini okur.
  2. Saat: Mikrodenetleyici saati, çevresel alt sistemlere zaman tabanı sağlamak için kullanılır. Kullanıcı tarafından seçilebilen direnç kondansatörünü kullanarak dahili olarak veya osilatörleri kullanarak harici olarak saat ayarlanabilir.
  3. Zamanlayıcılar ve Sayaçlar: ATmega mikrodenetleyicileri genel olarak 3 adet zamanlayıcı/sayaç içerir. İki adet 8 bitlik zamanlayıcı sayaç olarak da kullanılabilirken, üçüncüsü 16 bitlik bir sayaçtır. Bunlar, hassas çıkış sinyalleri üretmek, harici olayları saymak veya giriş dijital sinyalinin parametrelerini ölçmek için kullanılır.
  4. Seri Haberleşme Sistemleri: ATmega mikrodenetleyici çipi, dahili evrensel senkron ve asenkron seri alıcı ve verici (USART), seri çevre birimi arayüzü (SPI) ve iki telli seri arayüz (TWI) içerir.
  5. Analogdan Dijitale Dönüştürücüler: ATmega mikrodenetleyicileri, çok kanallı analogdan dijitale dönüştürücü (ADC) alt sistemi içerir. ADC, 10 bit çözünürlüğe sahiptir ve ardışık yaklaşım ilkesine göre çalışır. ADC Çoklayıcı Seçim Kaydı, ADC Kontrol ve Durum Kaydı ve ADC Veri Kaydı olmak üzere üç kayıtla ilişkilidir.
  6. Interrupts: ATmega mikrodenetleyicilerinde 21 adet interrupt çevre birimi bulunmaktadır. 3 adedi dış kaynaklar için kullanılırken, kalan 19 adedi iç alt sistemler için kullanılmaktadır. Bunlar, yüksek öncelikli acil durumlarda normal olay dizisini kesintiye uğratmak için kullanılır.

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here