wersja mobilna | kontakt z nami

1+1=3! Mikrokontrolery AVR z technologiami z PICów

Numer: Lipiec/2018

W ostatnich latach byliśmy świadkami licznych fuzji na rynku elektroniki. O ile dla młodszych inżynierów wydarzenia te często nie wiążą się z żadnymi emocjami, to bardziej doświadczeni elektronicy nierzadko martwią się o konkurencję na rynku oraz o los technologii i rodzin produktów, które były specyficzne dla pochłanianego producenta. Bywa jednak i tak, że fuzja przynosi bardzo ciekawe korzyści, czego świetnym przykładem jest rozwój niewielkich mikrokontrolerów AVR, a więc rodziny należącej obecnie do Microchipa.

Pobierz PDF

Mikrokontrolery AVR produkowane przez Atmela miały niemałą rzeszę miłośników, którzy cenili je m.in. za łatwość obsługi. Szczególną popularność zaskarbiły sobie w Polsce dzięki dostępności obszernej, polskojęzycznej literatury na ich temat oraz wielu bezpłatnych narzędzi. Dlatego wielu elektroników obawiało się, że pochłonięcie Atmela przez Microchip wykończy tę rodzinę układów. W rzeczywistości stało się jednak inaczej.

rys1Synergia

Po fuzji Atmela z Microchipem koncern zdecydował się nie tylko zachować układy AVR w ofercie, ale i rozbudować je na swój sposób. Wykorzystał w tym celu opracowane wcześniej technologie, które jak dotąd były zarezerwowane tylko dla MCU z rodziny PIC. W efekcie na rynku mamy teraz nie tylko klasyczne PICe i AVRy, ale i nowe AVRy z funkcjami prosto z PICów, a więc z połączenia ze sobą dwóch firm powstało dodatkowo coś, co wcześniej nie mogło zaistnieć. Istna synergia.

Nowe ATTiny

Microchip zdecydował, że modernizację rodziny AVR zacznie od malutkich, 8-bitowych ATTiny. Układy, które w niedawnym czasie ukazały się na rynku, wniosły silny powiew świeżości do tej grupy.

Pierwszą ze zmian jest wbudowanie aż 9 kanałów dotykowych ze sterownikiem PTC (Peripheral Touch Controller) w układach serii ATTiny816 i ATTiny817. Oznacza to, że aby obsługiwać przyciski i suwaki dotykowe, podłączone bezpośrednio do portów mikrokontrolera, wystarczy skorzystać z gotowej biblioteki QTouch, bez konieczności używania jakiegokolwiek układu zewnętrznego.

Drugą z nowości jest wprowadzenie interfejsu PDI (Program Debug Interface), a więc dwupinowego podłączenia, które ułatwia proces projektowania płytek drukowanych. Pozwala on na programowanie i debugowanie mikrokontrolerów. Żaden układ ATTiny dotąd nie obsługiwał PDI.

Osoby korzystające z układów PIC chwalą sobie dostępność peryferiów niezależnych od rdzenia, określanych angielskim skrótem „CIP”, a więc Core Independent Peripherals. Idea polega na tym, by obwody peryferyjne nie tylko pracowały samodzielnie, ale też komunikowały się wzajemnie ze sobą, bez potrzeby obciążania głównej jednostki obliczeniowej. Taka architektura sprawia, że kompletny program działa szybciej (czasem znacząco szybciej), a do tego jest mniej skomplikowany i przez to łatwiejszy do napisania. Mechanizm ten pojawił się w najnowszych układach ATTiny, a więc teraz i programiści AVRów mogą przekazywać sygnały pomiędzy obwodami peryferyjnymi bez „zawracania głowy” jednostce arytmetyczno-logicznej.

rys2To nie wszystko, bo w każdym z nowych mikrokontrolerów zaimplementowano sprzętowe interfejsy UART/USART, I2C oraz SPI, a więc znacząco rozszerzono możliwości wyboru metody komunikacji z otoczeniem. Rdzeń każdego z tych układów może być taktowany z zegarem do 20 MHz i obsługuje do 6 kanałów PWM, pracujących w oparciu o niezależne, 16-bitowe timery. Dodatkowo, każde wyprowadzenie może też służyć jako źródło przerwania zewnętrznego, co ułatwia projektowanie schematów PCB. Ma w tym swój udział właśnie mechanizm CIP, który pozwala na swobodne przekierowywanie sygnałów pomiędzy peryferiami i wyprowadzeniami.

Wszystkie omawiane układy ATTiny zostały też wyposażone w konfigurowalne komórki logiczne (CCL/CLC), znane dotąd z układów PIC. Są to jedne z peryferiów niezależnych od rdzenia, które pozwalają realizować operacje logiczne, bez potrzeby odwoływania się do rdzenia, a więc znacznie szybciej niż programowo. Każdy z nowych ATTiny ma po jednej takiej komórce, która może pełnić rolę przerzutnika JK, SR albo D oraz kilku połączonych ze sobą bramek logicznych, których funkcje ustala się za pomocą rejestrów konfiguracyjnych.

Efekty

W związku z powyższymi zmianami, nowe mikrokontrolery ATTiny stają się układami o naprawdę dużych możliwościach, które – co ciekawe – w licznych sytuacjach mogą się sprawdzić lepiej niż większe mikrokontrolery z rodziny ATMega. Warto też dodać, że mikrokontrolery serii ATTiny1617 są kompatybilne pod względem wyprowadzeń z układami ATTiny817, ale zawierają wbudowaną dwukrotnie większą pamięć Flash (16 kB). Oprócz tego mają 256 B emulowanej pamięci EEPROM oraz 2 kB pamięci SRAM.

Omawiane układ ATTiny zostały zebrane w tabeli 1. Do ich cech wspólnych należą:

- 8-bitowa architektura AVR,
- taktowanie zegarem do 20 MHz,
- multipleksery i demultipleksery na wyprowadzeniach, co pozwala na swobodne przekierowywanie sygnałów,
- wbudowany oscylator 32 kHz,
- dostępny watchdog timer,
- 10-bitowa rozdzielczość przetworników analogowo-cyfrowych,
- 8-bitowa rozdzielczość przetworników cyfrowo-analogowych,
- wbudowane źródło napięcia odniesienia,
- 9/6 wyjść PWM (zwykłych i Capture/Compare/PWM),
- po jednym interfejsie UART, SPI i I2C,
- brak interfejsów USB, CAN, Ethernet, LIN, IrDA i portów równoległych,
- 1 konfigurowalna komórka logiczna (CCL/CLC),
- możliwość pracy w temperaturze od –40°C do +105°C oraz do +125°C (w każdej obudowie są 2 wersje temp.),
- zasilanie od 1,8 V do 5,5 V,
- bardzo atrakcyjny poziom cenowy.

Podsumowanie

Układy ATTiny można nabyć w firmie Micros, która oferuje mikrokontrolery i zestawy deweloperskie takich firm jak: ST Microelectronics, Microchip, Texas Instruments, NXP, Silicon Labs i inne.

Micros Sp. j.

 

Dodatkowe informacje:

Micros sp.j. W. Kędra i J. Lic
ul. E. Godlewskiego 38, 30-198 Kraków
tel.: 12 636 95 66, faks: 12 636 93 99
e-mail: biuro@micros.com.pl
www.micros.com.pl

tab1

 

 

 

 

tab2

Pozostałe artykuły

Moduły Synergy zgodne z Arduino

Numer: Grudzień/2017

Firma Renesas, jeden z wiodących producentów mikrokontrolerów, od jakiegoś czasu produkuje i intensywnie wspiera soją nową rodzinę mikrokontrolerów z rdzeniem ARM ukierunkowaną na zastosowania IoT. Składa się ona z czterech serii MCU: S1, S3, S5 i S7 i jest znana pod nazwą MCU Renesas Synergy. Każda z serii ma trochę inne wyposażenie w układy peryferyjne i różną wydajność rdzenia.

FSK i LoRa w zestawach startowych STMicroelectronics

Numer: Grudzień/2017

Przedstawiona w poprzednich wydaniach EP modulacja LoRa stanowi bardzo dobre rozwiązanie dla systemów wymagających komunikacji bezprzewodowej na duże odległości. Jednak jak w porównaniu z nią wypadają standardowe i powszechnie stosowane techniki modulacji? W artykule przedstawiamy modulację FSK realizowaną na modemach SX1276 firmy Semtech oraz S2-LP od STMicroelectronics.

Nowe mikrokontrolery Microchip DSC z rodziny dsPIC33CH

Numer: Luty/2019

Mikrokontrolery z rodziny dsPIC33 są przeznaczone głównie do stosowania w układach automatyki i sterowania, wymagających wykonywania złożonych algorytmów. Wydajny, 16-bitowy rdzeń RISC jest zintegrowany z jednostką DSP zoptymalizowaną do szybkiego wykonywania algorytmów przetwarzania cyfrowego. Takiemu połączeniu producent nadał nazwę Digital Signal Controllers - DSC.

Mikroprocesorowe moduły SOM w aplikacjach "silnikowych" - optymalizacja time-to-market

Numer: Wrzesień/2018

Do powszechnej obecności systemów mikrokontrolerowych w codziennym otoczeniu niepostrzeżenie przyzwyczailiśmy się na przestrzeni ostatnich kilkunastu lat. Nie ma praktycznie urządzenia elektrycznego pozbawionego wbudowanej cyfrowej ?inteligencji?, dotyczy to także systemów napędowych i silników elektrycznych, coraz powszechniej zasilanych przez wyspecjalizowane, mocno zelektronizowane falowniki lub regulatory. W artykule przedstawiamy opracowane ...

Zestaw startowy Aris Edge S3A3 z mikrokontrolerem Renesas Synergy (2). Obsługa komunikacji bezprzewodowej

Numer: Wrzesień/2018

Kontynuujemy prezentację platformy sprzętowej Aris Edge z mikrokontrolerem z rodziny Synergy firmy Renesas. W artykule przedstawimy aplikację demonstracyjną wykorzystującą m.in. komunikację bezprzewodową.

Mobilna
Elektronika
Praktyczna

Elektronika Praktyczna

Luty 2019

PrenumerataePrenumerataKup w kiosku wysyłkowym

Elektronika Praktyczna Plus

lipiec - grudzień 2012

Kup w kiosku wysyłkowym