آشنایی با میکروکنترلرهای AVR سری Xmega

مقدمه

میکروکنترلرهای سری Xmega جدیدترین و قدرتمندترین سری از میکروکنترلرهای AVR ساخت شرکت Atmel هستند که از نظر قابلیت ها و امکانات جانبی نسبت به سری Mega بهبود زیادی یافته اند. این میکروکنترلرها ترکیبی از بهترین کارایی، Real Time بودن و توان مصرفی کم برای کاربردهای میکروکنترلری را دارند. کم مصرف بودن این سری باعث می شود که برای کاربردهای همراه ( دارای باتری ) بسیار مناسب باشند.

---

مقایسه قابلیت ها و معماری سری Xmega

معماری CPU در میکروکنترلرهای سری Xmega کاملا شبیه به معماری CPU در میکروکنترلرهای سری Mega هستند با این تفاوت که در Xmega پهنای رجیسترها و باس های داده و دستور العمل 16 بیتی هستند و میکروکنترلر میتواند در دو حالت 8 بیتی یا 16 بیتی پردازش کند. همانطور که در نمودار شکل زیر نشان داده شده است، CPU در کلیه میکرو کنترلرهای AVR سایز و معماری تقریبا یکسانی دارند اما از نظر ویژگی ها و قابلیت هایی که میکروکنترلر میتواند انجام دهد، سری Xmega بهترین است.

---

مهمترین قابلیت های میکروکنترلرهای Xmega

از مهمترین ویژگی ها و قابلیت های موجود در این سری میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

1. اضافه شدن واحد ارتباطی سریال USB در این سری
2. افزایش دقت و سرعت واحد ADC به 12 بیت و توان 4MSPS ( چهار میلیون نمونه در ثانیه )
3. اضافه شدن واحد DAC ( مبدل دیجیتال به آنالوگ ) ، 12 بیتی
4. اضافه شدن واحد Event System با زمان پاسخ 100 درصد قابل پیش بینی ( Real Time )
5. دارای تکنولوژی PicoPower ( کاهش ولتاژ حالت Sleep به 1.6V و جریان 100nA )
6. اضافه شدن واحد PLL ( ضرب کننده فرکانس ورودی )
7. اضافه شدن واحد DMA ( دسترسی مستقیم به حافظه )
8. افزایش ماکزیمم فرکانس کاری تا 32Mhz (دو برابر شدن نسبت به سری Mega )
9. کاهش ولتاژ عملیاتی بین 1.6 تا 3.6 ولت ( کم مصرف شدن )

---

انواع میکروکنترلرهای Xmega AVR

شرکت atmel میکروکنترلرهای Xmega را بر اساس کاربردهای مختلف، به 5 سری کوچکتر تقسیم بندی کرده است و در هر سری ویژگی ها و مزیت های خاصی قرار داده، واحد هایی اضافه یا کم کرده است.

---

سری A

این سری از پرقدرت ترین و پرکاربرد ترین سری های میکروکنترلرهای Xmega می باشد که در محدوده وسیعی از کاربردها و پروژه های ساختمانی، تجاری، شبکه سازی، صنعتی، اتوماسیون کارخانه و نظامی از آن استفاده می گردد. ویژگی های بارز سری A به شرح زیر است :

• استفاده از تکنولوژی کاهش مصرف توان picoPower
• دسترسی مستقیم واحد ها به حافظه از طریق واحد DMA
• واحد رخدادهای سیستم ( System Event ) که باعث همکاری واحدهای جانبی بدون درگیری CPU می شود.
• دارای دو واحد مبدل ADC ( آنالوگ به دیجیتال ) 12 بیتی مجزا
• دارای یک واحد مبدل DAC ( دیجیتال به آنالوگ ) 12 بیتی
• دارای واحد های سخت افزاری رمز کننده و رمز گشاینده استاندارهای AES و DES
• دارای رابط پرسرعت USB
• دارای واحدهای چندگانه SPI ، USART و TWI
• در بسته بندی های 44 ، 64 و 100 پایه

---

سری B

این سری از میکروکنترلرهای Xmega اولین سری می باشد که دارای واحد سخت افزاری جهت کنترل انواع LCD به منظور کاهش پیچیدگی و کاهش هزینه سیستم می باشد. این سری نیز در محدوده کاربردهای نظیر انواع ابزارهای اندازه گیری، اتوماسیون منازل، کنترل آب و هوا، کنترل صنعتی، تجهیزات ورزشی، اسباب بازی ها، تجهیزات پزشکی به کار می رود. ویژگی های بارز این سری به شرح زیر است :

• استفاده از تکنولوژی کاهش مصرف توان picoPower
• دسترسی مستقیم واحد ها به حافظه از طریق واحد DMA
• واحد رخدادهای سیستم ( System Event ) که باعث همکاری واحدهای جانبی بدون درگیری CPU می شود.
• دارای دو واحد مبدل ADC ( آنالوگ به دیجیتال ) 12 بیتی مجزا
• دارای رابط پرسرعت USB
• واحد کنترل LCD شامل :

– کنترل تغذیه و کنتراست LCD

– بافر یکپارچه مخصوص ورودی های LCD

– سخت افزار مجزا جهت تبدیل سریع کاراکترهای اسکی

– پشتیبانی از جابجایی متن ها روی LCD

– راه اندازی LCD به صورت فوق کم مصرف

• در بسته بندی های 64 و 100 پایه

---

سری C

این سری میکروکنترلرهای سطح میانه می باشند که دارای ویژگی ها و قابلیت های متوسط هستند. این سری به خاطر پشتیبانی از رابط USB پرسرعت، در کاربردهای کم هزینه و کم مصرف استفاده می شود. ویژگی های بارز این سری به شرح زیر است :

• استفاده از تکنولوژی کاهش مصرف توان picoPower
• واحد رخدادهای سیستم ( System Event ) که باعث همکاری واحدهای جانبی بدون درگیری CPU می شود.
• یک واحد مبدل ADC ( آنالوگ به دیجیتال ) 12 بیتی
• دارای رابط پرسرعت USB
• در بسته بندی های 44 و 64 پایه

---

سری D

این سری نیز جزو میکروکنترلرهای سطح میانه می باشند که دارای ویژگی ها و قابلیت های متوسط هستند و از USB پشتیبانی نمی کند.ویژگی های بارز این سری به شرح زیر است :

• استفاده از تکنولوژی کاهش مصرف توان picoPower
• واحد رخدادهای سیستم ( System Event ) که باعث همکاری واحدهای جانبی بدون درگیری CPU می شود.
• یک واحد مبدل ADC ( آنالوگ به دیجیتال ) 12 بیتی
• در بسته بندی های 44 و 64 پایه

---

سری E

این سری اولین سری میکروکنترلرهای کوچک شده و بهبود یافته Xmega می باشد که در بسته بندی 32 پایه به ابعاد 4mm×4mm وجود دارد. کاربردهای این سری در پروژه های قابل حمل، کوچک، کم مصرف و قابلیت های بالا نظیر بردهای کنترلی، منابع تغذیه، مبدل های DC به DC ، راه اندازهای LED ، وسایل و تجهیزات قابل حمل می باشد. ویژگی های بارز این سری به شرح زیر است :

• استفاده از تکنولوژی کاهش مصرف توان picoPower
• دارای واحد رخدادهای سیستم غیر همزمان (Asynchronous Event System )
• دارای واحد DMA بهبود یافته
• دارای واحد تایمر/کانتر بهبود یافته
• دارای واحد TWI سریع +1Mhz
• یک واحد مبدل ADC ( آنالوگ به دیجیتال ) 12 بیتی، 300KSPS و 16 کاناله
• یک واحد مبدل DAC ( دیجیتال به آنالوگ ) 12 بیتی، 1MSPS و 2 کاناله
• در بسته بندی 32 پایه

---

منبع : atmel.com

در صورتی که این مطلب مورد پسندتان بود ، لایک و اشتراک گذاری فراموش نشود.