Внутрішня оперативна статична пам'ять Static RAM ( SRAM ) має байтовий формат і використовується для оперативного зберігання даних

Розмір оперативної пам'яті може варіюватися у різних чіпів від 64 Байт до 4 КБ. Число циклів читання і запису в RAM не обмежена, але при відключенні живлячої напруги вся інформація втрачається.

Для деяких мікроконтролерів можлива організація підключення зовнішнього статичного ОЗП обсягом до 64К.

Периферія

Периферія мікроконтролерів AVR включає: порти (від 3 до 48 ліній введення і виведення), підтримку зовнішніх переривань, таймери -лічильники, сторожовий таймер, аналогові компаратори, 10 - розрядний 8 -канальний АЦП, інтерфейси UART, JTAG і SPI, пристрій скидання по зниженню харчування, широтно- імпульсні модулятори.

Порти введення / виводу (I / O)

Порти введення / виводу AVR мають число незалежних ліній " вхід / вихід" від 3 до 53. Кожна лінія порту може бути запрограмована на вхід або на вихід. Потужні вихідні драйвери забезпечують струмовий здатність навантаження 20 мА на лінію порту (втікає струм) при максимальному значенні 40 мА, що дозволяє, наприклад, безпосередньо підключати до мікроконтролера світлодіоди і біполярні транзистори. Загальна струмова навантаження на всі лінії одного порту не повинна перевищувати 80 мА (всі значення наведені для напруги живлення 5 В).

Архітектурна особливість побудови портів введення / виводу у AVR полягає в тому, що для кожної фізичної виводу (пина) існує 3 біти контролю / управління, а не 2, як у поширених 8 - розрядних мікроконтролерів (Intel, Microchip, Motorola і т.д.). Це дозволяє уникнути необхідності мати копію вмісту порту в пам'яті для безпеки і підвищує швидкість роботи мікроконтролера при роботі з зовнішніми пристроями, особливо в умовах зовнішніх електричних перешкод.

Рис.1. Atmega8 порти вводу/виводу

 

Переривання (INTERRUPTS)

Система переривань - одна з найважливіших частин мікроконтролера. Всі мікроконтролери AVR мають багаторівневу систему переривань. Переривання припиняє нормальний хід програми для виконання пріоритетного завдання, обумовленою внутрішнім або зовнішнім подією.

Для кожного такої події розробляється окрема програма, яку називають підпрограмою обробки запиту на переривання (для стислості - підпрограмою переривання), і розміщується в пам'яті програм.

При виникненні події, що викликає переривання, мікроконтролер зберігає вміст лічильника команд, перериває виконання центральним процесором поточної програми і переходить до виконання підпрограми обробки переривання.

Після виконання підпрограми переривання здійснюється відновлення попередньо збереженого лічильника команд і процесор повертається до виконання перерваної програми.

Для кожної події може бути встановлено пріоритет. Поняття пріоритет означає, що виконувана підпрограма переривання може бути перервана іншою подією тільки за умови, що воно має вищий пріоритет, ніж поточне. В іншому випадку центральний процесор перейде до обробки нового події тільки після закінчення обробки попереднього.

Таймери / лічильники (TIMER / COUNTERS)

Мікроконтролери AVR мають у своєму складі від 1 до 4 таймерів / лічильників з розрядністю 8 або 16 біт, які можуть працювати і як таймери від внутрішнього джерела тактової частоти, і як лічильники зовнішніх подій.

Їх можна використовувати для точного формування тимчасових інтервалів, підрахунку імпульсів на висновках мікроконтролера, формування послідовності імпульсів, тактирования приемопередатчика послідовного каналу зв'язку. У режимі ШІМ (PWM) таймер / лічильник може являти собою широтно- імпульсний модулятор і використовується для генерування сигналу з програмованими частотою і шпаруватістю. Таймери / лічильники здатні виробляти запити переривань, перемикаючи процесор на їх обслуговування по подіям і звільняючи його від необхідності періодичного опитування стану таймерів. Оскільки основне застосування мікроконтролери знаходять в системах реального часу, таймери / лічильники є одним з найбільш важливих елементів.

Сторожовий таймер (WDT)

Сторожовий таймер (WatchDog Timer) призначений для запобігання катастрофічних наслідків від випадкових збоїв програми. Він має свій власний RC -генератор, що працює на частоті 1 МГц. Як і для основного внутрішнього RC -генератора, значення 1 МГц є наближеним і залежить насамперед від величини напруги живлення мікроконтролера і від температури.

Ідея використання стоpожевого таймеpа гранично проста і полягає в pегуляpно його сбpасиваніі під упpавлением пpогpамму або зовнішнього впливу до того, як закінчиться його видеpжка часової і не пpоізойдет сбpоса пpоцессоpа. Якщо пpогpамма pаботает ноpмально, то команда сбpоса стоpожевого таймеpа повинна pегуляpно виконуватися, пpедохpаняя поцессоp від сбpоса. Якщо ж микpопpоцессоp випадково вийшов за межа пpогpамму (напpиклад, від сильної перешкоди по ланцюгу харчування) або зациклився на якій-небудь ділянці пpогpамму, команда сбpоса стоpожевого таймеpа скоpее все не буде виконана протягом достатнього часової і пpоізойдет повний сбpоса пpоцессоpа, ініціалізіpующій все регістри і пpіводящій систему в pабочее стан.

Аналоговий компаратор (AC)

Аналоговий компаратор (Analog Comparator) порівнює напруги на двох висновках (пінах) мікроконтролера. Результатом порівняння буде логічне значення, яке може бути прочитане з програми.

Вихід аналогового компаратора можна включити на переривання від аналогового компаратора. Користувач може встановити спрацьовування переривання по наростаючому чи спадающему фронту або з переключення.

Аналого-цифровий перетворювач (A / D CONVERTER)

Аналого-цифровий перетворювач (АЦП) служить для отримання числового значення напруги, поданого на його вхід. Цей результат зберігається в регістрі даних АЦП. Який з висновків (пінів) мікроконтролера буде бути входом АЦП, визначається числом, занесеним до відповідного регістру.

Універсальний послідовний приймач (UART або USART)

Універсальний асинхронний або універсальний синхронно / асинхронний приймач (Universal Synchronous / Asynchronous Receiver and Transmitter - UART або USART) - зручний і простий послідовний інтерфейс для організації інформаційного каналу обміну мікроконтролера із зовнішнім світом. Здатний працювати в дуплексному режимі (одночасна передача і прийом даних). Він підтримує протокол стандарту RS- 232, що забезпечує можливість організації зв'язку з персональним комп'ютером. (Для стикування МК і комп'ютера обов'язково знадобиться схема сполучення рівнів сигналів. Для цього існують спеціальні мікросхеми, наприклад MAX232.)