подаваемый на эти выводы, поступает на усилитель с полосой пропускания 256 КГц. Таким образом частота внешнего сигнала должна находиться в диапазоне от 0 до

256 КГц.

c2

О c1

xtal2

xtal1

gnd

Рис 2 Подсоединение тактового генератора.

nc

СИГНАЛ ВНЕШНЕГО ГЕНЕРАТОРА

xtal2

xtal1

gnd

Рис. 3 Подсоединение внешнего

источника тактового сигнала

Архитектура микроконтроллеров ATmega603/103

Файл регистров быстрого доступа, содержит 32 8-разрядных рабочих регистра общего назначения связанных непосредственно с ALU. За один тактовый цикл из файла регистров выбираются два операнда, выполняется операция и результат вновь возвращается в файл регистров.

Шесть из 32 регистров могут быть использованы как три 16-разрядных регистра указателя косвенной адресации адресного пространства данных, обеспечивающие эффективное вычисление адресов. Один из этих указателей адреса используется, также, как указатель адреса для функции непрерывного просмотра таблиц. Эти 16-разрядные дополнительные регистры обозначаются Х-регистр, Y-регистр и Z-регистр.

ALU поддерживает арифметические и логические операции между регистрами или между константой и регистром. Выполняются в ALU и операции с отдельными регистрами. На Рис. 4 показана AVR расширенная RISC архитектура микроконтроллеров ATmega603/103.

В дополнение к операциям с регистрами, регистровый файл может использоваться и для обычной адресации памяти. Это объясняется тем, что файл регистров располагается по 32 самыми младшими адресами пространства данных, и к ним можно обращаться как к обычным ячейкам памяти.

Пространство памяти I/O содержит 64 адреса периферийных функций CPU таких как: регистры управления, таймеры/счетчики, аналого-цифровые преобразователи и другие I/O функции. К памяти I/O можно обращаться непосредственно или как к ячейкам пространства памяти соответствующим адресам регистра файлов $20 - $5F. В микроконтроллерах AVR использованы принципы Гарвардской архитектуры -отдельные память и шины для программ и данных. При работе с памятью программ используется одноуровневый конвейер - в то время, как одна команда выполняется, следующая команда выбирается из памяти программ, Такой прием позволяет выполнять команду в каждом тактовом цикле. Памятью программ является внутрисистемно программируемая Flash память. За малым исключением AVR команды имеют формат одного 16-разрядного слова, в связи с чем каждый адрес памяти программ содержит одну 16-разрядную команду.

В процессе обработки прерываний и вызовов подпрограмм адрес возврата счетчика команд (PC) сохраняется в стеке. Стек размещается в SRAM данных и, следовательно размер стека ограничен только общим размером SRAM и уровнем

8-разрядная шина данных

РЕГИСТР

КОМАНД

ДЕКОДЕР КОМАНД

ЛИНИИ УПРАВЛЕНИЯ

Рис 4 AVR Enhanced RISC архитектура микроконтроллеров ATmega603/103

ее использования. Все пользовательские программы в подпрограммах возврата (прежде, чем подпрограммы или прерывания будут выполняться) должны инициализировать указатель стека (SP). 16-разрядный указатель стека, с возможностью чтения/записи располагается в пространстве I/O.

AVR архитектура поддерживает пять различных режимов адресации 4000 байт SRAM данных.

Гибкий модуль обработки прерываний имеет в пространстве I/O свой управляющий регистр с дополнительным битом разрешения глобального прерывания в регистре статуса. Все прерывания имеют свои векторы прерывания в таблице векторов прерывания, располагаемой в начале памяти программ. Приоритеты прерываний соответствуют положению векторов прерываний - прерывание с наименьшим адресом вектора имеет наивысший приоритет.

Все пространства памяти AVR архитектуры линейны и регулярны.

Файл регистров общего назначения

На Рис 5 представлена структура 32 регистров общего назначения.

Все регистровые команды обращаются непосредственно к регистрам в течение одного тактового цикла. Исключением являются пять логических и арифметических операций с константами (SBCI, SUBI, CPI и ANDI) и операция ORI между константой и содержимым регистра, и команда непосредственной загрузки константы LDI. Эти команды используют вторую половину регистров регистрового файла - R16..R31.

Самые общие команды SBC, SUB, CP, AND и OR и все прочие операции между двумя регистрами или с одним регистром используют для записи результата регистровый файл.

Как показано на Рис. 5, каждому регистру соответствует адрес памяти данных, отображающий их в первых 32 ячейках пользовательского пространства данных. Хотя

РЕГИСТРЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

R0

R1

R2

R13

R14

R15

R16

R17

R26

R27

R28

R29

R30

R31

0 Addr. $00 $01 $02

$0D $0E $0F

$10

$11

$1A

$1B $1C

$1D

$1E $1F

младший байт регистра x старший байт регистра x младший байт регистра y старший байт регистра y младший байт регистра z старший байт регистра z

Рис 5 Регистры общего назначения CPU микроконтроллеров AVR

7

они не используются как физические ячейки SRAM, такая организация памяти обеспечивает гибкое обращение к регистрам , поскольку X,Y и Z регистры могут быть использованы для индексации любого регистра в файле.

SRAM данных имеет объем 4 Кбайт и занимает адресное пространство от $0060 до $0FFF.

РЕГИСТР X, РЕГИСТР Y И РЕГИСТР Z

Шесть регистров (с R26 по R31) регистрового файла, кроме обычной для прочих регистров функций, выполняют функцию 16-разрядных регистров указателей адреса при косвенной адресации SRAM. Эти три регистра косвенной адресации определяются как регистры X,Y и Z.

150

регистр X Q 07 0]

R27 ($1B)R26 ($1A)

150

регистр Y Q 07 о]

R29"($1D)R28"($1C)

150

регистр Z Q 07 0]

R3l"($1F)R30~($1E)

Рис. 6 Регистры X,Y и Z.

В различных режимах адресации эти регистры выполняют функции фиксированного смещения, автоматического инкремента и декремента (см. описания команд).