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.

banner_xmega


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.

Xmega_AVR


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 )

Atmel_Xmega


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.

Xmega_Series


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

avr-xmega-A-Series


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

Xmega_Bseries


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

Xmega_C


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

Xmega_D_E


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

Xmega_E


منبع : atmel.com

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

51+

کاربرانی که این مطلب را پسندیده اند:

این مطلب را از دست ندهید :  آموزش طراحی و ساخت تابلوهای روان LED با AVR
  • avatar
  • avatar
  • avatar
این مطلب را با دوستانتان به اشتراگ بگذارید

دیدگاه (4)

  • Sadra پاسخ

    با سلام و تشکر از سایت خوبتون
    میخواستم بپرسم کار با سری ایکس مگا خیلی فرق با سری مگا داره؟ چون میخوام یادگیری میکرو رو شروع کنم اما منابع ایکس مگا خیلی کمه. به نظر شما یادگیری رو با مگا شروع کنم یا ایکس مگا؟ و دیگه اینکه بعد از مگا ایا ایکس مگا ارزش وقت گذاشتن داره یا مستقیم برم سراغ ارم؟ ممنون میشم جوابمو بدین

    ۱۴/۰۱/۱۳۹۵ در ۱۷:۳۲
    • محمد حسین پاسخ

      سلام دوست عزیز ممنونم سوال بسیار خوبی پرسیدین
      باید عرض کنم بهترین نوع یادگیری میکرو ، یاد گرفتن اصولی یکی از انواع میکروکنترلرها است. با تسلط کامل روی یکی از میکروکنترلرها میتوان نسبت به بقیه میکروکنترلرها دید بسیار خوبی بدست آورد و آنها را نیز راحت تر یاد گرفت. بنابراین توصیه می گردد به علت وجود مباحث پایه ای در AVR و منابع آموزشی مناسب برای آنها از این نوع میکروکنترلرها شروع نمایید و روند آموزش را از ساده به دشوار یعنی از Mega شروع کنید و سپس Xmega را یادبگیرید. از نظر کاربردی میکروکنترلرهای ARM بهتر و قوی تر از Xmega هستند و بیشتر استفاده می شوند لذا یادگیری آنها در اولویت می باشد هر چند که Xmega نیز قدرتمند و دارای کاربردهای خاصی است و یادگرفتن آن مفید و با ارزش است.

      ۱۴/۰۱/۱۳۹۵ در ۱۹:۴۱
      • Sadra پاسخ

        ممنون از پاسختون فقط میخواستم بپرسم یعنی همه امکاناتی که Xmega داره مثل event system, DMA, 4msps adc & dac,… رو ARM داره؟

        ۱۷/۰۱/۱۳۹۵ در ۱۳:۱۵
        • محمد حسین پاسخ

          بله دوست عزیز در حالت کلی ARM امکانات اصلی و جانبی بسیار بیشتری از Xmega داره و همه اون واحدهایی که گفتید را به همراه کلی قابلیت های دیگه دارد اما یکی دو قابلیت Xmega داره که در هیچ میکروی دیگری نظیر آن دیده نمی شود مانند واحد رمز کننده استاندارد و واحد Xmega Custom Logic در سری A

          ۱۷/۰۱/۱۳۹۵ در ۱۶:۰۳

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

نه − یک =