Xtal1 – вход инвертирующего усилителя генератора и вход внешнего тактового сигнала.
Xtal2 – вход инвертирующего усилителя генератора.
Файл регистров общего назначения:
Регистровый файл содержит 32 8-разрядных регистра общего назначения. Доступ к ним производится за один машинный цикл.
Кроме регистровых операций, для работы с регистровым файлом могут использоваться доступные режимы адресации, так как регистровый файл занимает адреса $00-$1F в области данных, обращаться к ним можно и как к ячейкам памяти.
Пространство ввода/вывода состоит из 64 адресов для периферийных функций процессора, таких, как управляющие регистры, таймеры/счетчики и т.п. Доступ к пространству ввода/вывода может осуществляется непосредственно как к ячейкам памяти, расположенным после регистрового файла ($20-$5F)
При разработке микроконтроллеров типа AVR была использована так называемая гарвардская архитектура. Смысл ее состоит в том, что память программ и данных программы располагается в разных областях памяти. На Рис. изображена структура памяти микроконтроллера AVR.
При обработке прерываний и вызове подпрограмм адрес возврата запоминается в стеке. Стек размещается в оперативной памяти данных общего назначения (SRAM), его размер ограничен только размером доступной памяти SRAM и ее использованием в программе
Рис. Карта памяти микроконтроллеров AVR Tiny
Все устройства ввода/вывода и периферийные устройства микроконтроллера располагаются в пространстве ввода/вывода.
Регистры вода вывода отвечают за конфигурацию микроконтроллера. Таким образом, чтоб микроконтроллер выполнял ту или иную функцию нужно установить конкретный бит конкретного регистра ввода/вывода. Более подробно об этих регистрах и о том, что происходит, если установить какой-то бит регистра можно узнать в Datasheet (ДШ) или используемой литературе в конце курсового проекта.
Особенности использования микроконтроллера
Электрические сигналы это токи и вызываемые их протеканием напряжения.
Но, говоря о сигналах поступающих в МК мы рассматриваем их как некоторые напряжения, измеряемые относительно ножек GND МК.
Любой электрический сигнал является аналоговым, т.е. имеет определенное значение в каждый момент времени и если он был 2 вольта а стал 4 вольта то он обязательно принимал все значения лежащие между 2-мя и 4-мя вольтами.
В цифровой технике приняты некоторые правила, по которым можно представить аналоговый сигнал допустимый для подачи на ножку МК (он должен быть выше -0.5 вольт и ниже чем напряжение питания МК увеличенное на 0.5 вольта, я советую 0.3 вольта) как 1-битный цифровой сигнал или как одно из двух значений:
"1" - высокий логический уровень (ВЛУ) - логическая единица
или
"0" - низкий логический уровень (НЛУ) - логический ноль
Эти правила для ножек МК которые могут быть входами (и кроме XTAL1 и RESET) в МК AVR описаны в разделе ДШ "Electrical Characteristics".
Напряжение на ножке выше чем 60% напряжения питания МК гарантировано воспринимается им как ВЛУ или "1" - высокий логический уровень
Напряжение на ножке ниже чем 20% напряжения питания МК гарантировано воспринимается им как НЛУ или "0" - низкий логический уровень
Эти пороговые уровни для напряжения питания 5 вольт будут 3 и 1 вольт
Это справедливо для диапазона напряжений питания VCC = 2.7-5.5V
Нам нужно получить практический результат работы МК - обычно это информационные сигналы, поступающие от него в виде определенных напряжений на ножках МК создаваемых в соответствии с программой.
Для того чтобы правильно подключить внешние электронные компоненты принимающие эти электрические сигналы от МК, важно знать как напряжения на ножках МК зависят от подключенной к ним нагрузки.
Программа может "приказывать" МК AVR выводить либо "1" либо "0" на ножки I/O назначенные выходами.
МК преобразует эти логические уровни в напряжения на ножках открывая соответствующий полевой транзистор - ключ.
Чтобы вывести "1" открывается транзисторный ключ, соединяющий ножку МК с + питания.
Чтобы вывести "0" открывается транзисторный ключ, соединяющий ножку МК с выводом GND МК.
Если к ножке ни чего не подключено то при выводе "1" на ножке будет напряжение почти равное напряжению питания МК - это VCC - по умолчанию считаем +5 вольт.
А при выводе логического "0" - напряжение на ножке будет очень близко к 0 вольт - это потенциал GND.
Однако:
Если к ножке МК подключить что-либо проводящее ток и так "сопротивляющееся" созданию нужных программе выходных сигналов - напряжения на ножках могут уже не достигать потенциалов VCC и GND и значительно!
Это связано с тем, что открытый полевой транзистор имеет некоторое не нулевое сопротивление и соответственно протекание тока через него вызывает падение напряжения.
Значения этого отклонения показывают графики в конце ДШ.
пример:
Вы подключили к ножке МК анодом (где у диода черточка на схеме) светодиод и хотите чтоб через него протекал ток 15 мА.
Как рассчитать токоограничительный резистор включаемый последовательно со светодиодом - от его катода к +5 вольт питания МК?
Вот так: