انواع میکروکنترلرهای AVR

آشنایی با انواع میکروکنترلرهای AVR و قابلیت های آنها

حتماً تا به حال نام میکروکنترلر به گوشتان خورده که منظور از آن کامپیوتر کوچک است. استفاده از میکروکنترلر به عنوان پرفروش ترین قطعات الکترونیکی به تنهایی در هر پروژه‌ای امکان‌پذیر است؛ زیرا متشکل از پردازنده، رم، هارد، بایوس و… است. این دستگاه‌ها انواع مختلفی را به خود اختصاص داده‌اند که از محبوب‌ترین آن‌ها می‌توانیم به مدل AVR اشاره داشته باشیم. AVR خود دارای مدل‌های متنوعی است و صنایع گوناگون می‌توانند نسبت به استفاده از آن‌ها اقدام کنند؛ به همین علت قصد داریم در ادامه این مطلب شما را با انواع میکروکنترلرهای AVR آشنا کنیم و توضیحات لازم را درباره هر یک ارائه دهیم؛ پس تا انتهای مطلب ما را دنبال کنید.   

بررسی و آشنایی با انواع مختلف میکروکنترلرهای AVR

میکروکنترلرهای مدل AVR که در بازار یافت می‌شوند، توسط شرکت Atmel طراحی شده‌اند. در واقع از شرکت مذکور می‌توانیم به عنوان اولین برندی یاد کنیم که توانست تحولات بسیار عظیم و چشمگیری را در زمینه طراحی و تولید میکروکنترلر به وجود بیاورد. این شرکت با کمک متخصصان و مهندسان خود توانست یک سری از میکروکنترلرها را تولید کند که از حافظه غیرفرار برخوردار بودند و همچنین زبان آن‌ها در سطح بالایی قرار داشت. این دستگاه‌ها با نام میکرو AVR خوانده شدند. این دستگاه‌ها دارای ویژگی‌های متعددی هستند. به عنوان مثال در سیکل‌های کاری متنوع می‌توانند دستورات گوناگون را به اجرا در بیاورند. این معماری ویژه که توسط شرکت Atmel به دنیای تکنولوژی معرفی شد، با نام معماری RISK خوانده می‌شود. این معماری توانست به میکروکنترلرهای مدل AVR سرعت 12 برابر در مقایسه با مدل‌های دیگر ببخشد.

میکروکنترلرهای AVR از چه اجزایی تشکیل شده‌اند؟

قبل از اینکه توضیحات لازم را درباره انواع میکروکنترلرهای AVR بدهیم، بد نیست با اجزای تشکیل‌دهنده آن‌ها آشنا شوید. هر یک از این اجزا وظیفه خاصی را برعهده دارند و باید بتوانند عملکرد ویژه‌ای را از خود نشان دهند. باتوجه‌به فهرست زیر می‌توانید با اجزای تشکیل‌دهنده آشنا شوید:

• حافظه برنامه که به آن FLASH نیز می‌گویند.
• حافظه داده که با نام RAM نیز خوانده می‌شود.
• واحد ورودی و خروجی که به آن GPIO نیز می‌گویند.
• واحد کنترل کلاک از دیگر اجزای تشکیل‌دهنده است.
• واحد پردازش مرکزی یا CPU از مهم‌ترین اجزای تشکیل‌دهنده به حساب می‌آید.
• تایمرها و کانترها نیز به عنوان اصلی‌ترین اجزای سازنده میکروکنترلرها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• از دیگر اجزای سازنده می‌توانیم به واحد ارتباط سریال، مبدل آنالوگ به دیجیتال و واحد کنترلر نمایشگر ال‌سی‌دی اشاره کنیم.

آیا با انواع میکروکنترلرهای AVR آشنایی دارید؟

به طور کلی انواع میکروکنترلرهای AVR دارای چهار دسته گوناگون هستند و هر کدام قابلیت‌های مختلفی را از خود به نمایش می‌گذارند. این چهار دسته‌بندی شامل TINY، AT90S، ATMEGA و ATXMEGA می‌شوند. در ادامه هر چهار دسته‌بندی را برای شما توضیح خواهیم داد.

TINY؛ طراحی شده در اندازه کوچک و اقتصادی

اولین خانواده‌ای که قصد معرفی آن را داریم تاینی (TINY) است. این مدل از انواع میکروکنترلرهای AVR در مقایسه با سایر گزینه‌ها تعداد پایه‌های محدودتری دارد؛ زیرا تولیدکنندگان از این طریق قصد کاهش قیمت نهایی را داشتند. با وجود تعداد پایه‌های محدود مهندسان زیادی برای پروژه‌های خود از آن استفاده می‌کنند. سایز این دستگاه‌ها بسیار کوچک است و توان پایینی را مصرف می‌کنند. حافظه فلش این مدل کم است و در بازه 0.5 تا 16 کیلوبایت قرار می‌گیرد. لازم به ذکر بوده تعداد پایه‌های میکروکنترلر تاینی 6 تا 14 است.

ATMEGA؛ محبوب‌ترین مدل از انواع میکروکنترلرهای AVR

اگر به دنبال نوع دیگری از انواع میکروکنترلرهای AVR هستید، ATMEGA یکی دیگر از گزینه‌ها است. این مدل در مقایسه با سایر گزینه‌ها توانسته است قابلیت‌ها و امکانات بیشتری داشته باشد؛ به همین علت مهندسان ترجیح می‌دهند نسبت به تهیه این مدل اقدامات لازم را انجام دهند. از این دستگاه‌ها برای انواع پروژه‌های صنعتی کوچک استفاده می‌شود. از قابلیت‌های این مدل می‌توانیم به گزینه‌های زیر اشاره کنیم:

• دارای قیمت کاملاً اقتصادی است.
• این قابلیت را دارد تا توان بسیار پایینی مصرف کند.
• از کارایی بسیار بالا برخوردار است و توانسته حافظه فلش 8 تا 128 کیلوبایت را به خود اختصاص دهد.
• از مبدل آنالوگ به دیجیتال بهره می‌برد. همچنین سرعت کارکرد بسیار بالایی دارد.
• دستورالعمل‌های زیادی در میکروکنترلر ATMEGA به چشم می‌خورند که اجرای آن‌ها در یک پالس کلاک امکان‌پذیر است.
• دارای قابلیت ارتباط پورت JTAG است.
• از دیگر امکانات این مدل می‌توانیم به تایمر، پورت سریال و پورت SRI اشاره داشته باشیم.

این دسته‌بندی خود دارای مدل‌های معروف دیگری است که آن‌ها نیز قابلیت‌ها و امکانات مخصوص به خود را دارند. از پرکاربردترین مدل‌های ATMEGA می‌توانیم به 8 و 32 اشاره کنیم. مدل اول یعنی  ATMEGA8 SMD و ATMEGA8 DIP دارای 28 عدد پایه است. می‌توان نسبت به برنامه‌ریزی تمام پایه‌ها اقدام کرد و نهایت بهره را از آن‌ها برد. البته باید این نکته را متذکر شویم که پایه‌های مربوط به تغذیه قابل استفاده نیستند. همان‌طور که از اسم مدل مشخص است، حافظه قابل‌ برنامه‌ریزی آن 8 کیلوبایت بوده و می‌توان در پروژه‌های متوسط از آن استفاده کرد.

مدل بعدی یعنی ATMEGA32 چهل پایه به خود اختصاص داده است. در این مدل نیز نمی‌توان از پایه‌های تغذیه استفاده کرد؛ اما سایر گزینه‌ها قابلیت برنامه‌ریزی دارند. از آنجایی که حافظه برنامه‌ریزی این مدل 23 کیلوبایت است، می‌توان برای پروژه‌های نسبتاً بزرگ‌تر از آن‌ها بهره برد.

AT90S؛ گزینه‌ای منزوی در بین خانواده‌ها

به مدل دیگری از میکروکنترلرهای AVR می‌رسیم که با نام AT90S خوانده می‌شود. هر چند قابلیت‌های این مدل در مقایسه با TINY بسیار بیشتر است؛ اما کاربرد چندانی ندارد و مهندسان از آن استقبال خوبی به عمل نیاورده‌اند. اصلی‌ترین دلیل برای عدم محبوبیت میکروکنترلر AT90S این بوده که قیمت آن در مقایسه با ATMEGA بیشتر است؛ به همین علت مهندسان ترجیح داده‌اند از مدلی بهره ببرند که قیمت کمتر و قابلیت‌های بیشتری داشته باشد.

ATXMEGA؛ دارای بیشترین قیمت در انواع میکروکنترلرهای AVR

از انواع میکروکنترلرهای AVR می‌توانیم به ATXMEGA اشاره کنیم. از بین تمام میکروکنترلرهای موجود ATXMEGA توانسته بیشترین امکانات را به خود اختصاص دهد. بهترین ویژگی این مدل پردازنده قدرت بسیار بالا است. لازم به ذکر است این مدل نیز در کشور ایران چندان مورد توجه مهندسان قرار نگرفته است؛ زیرا قیمت بالایی دارد. با قیمت پایین‌تر می‌توان مدل‌های دیگر با کارایی نسبتاً مشابه را خریداری کرد.

قابلیت‌های انواع میکروکنترلرهای AVR چیست؟

در قسمت فوق شما را با انواع میکروکنترلرهای مدل AVR آشنا کردیم. به طور کلی این کامپیوترهای کوچک قابلیت‌های مختلفی دارند که فهرست زیر مهم‌ترین آن‌ها را به نمایش می‌گذارد:

• به منظور تبدیل آنالوگ به دیجیتال می‌توان چند ولتاژ مرجع را انتخاب کرد.
• با کمک رابط JTAG می‌توان انواع برنامه‌ریزی‌ها را انجام داد.
• از مهم‌ترین قابلیت این دستگاه‌ها می‌توان به حافظه خود برنامه‌ریز اشاره کنیم.
• میکروپروسسور AVR دارای ابزارهای کاربردی است. با کمک این ابزارها می‌توان دستگاه را آپدیت یا Upgrade کرد.
• می‌توان از یک پورت به پورت دیگر پایه‌هایی که در ارتباط با واحد داخلی هستند را انتقال داد.
• برای حافظه فلش می‌توان از بهترین MCU موجود بهره برد.

سخن آخر

انواع میکروکنترلرهای AVR که در بازار موجود هستند، توانسته‌اند کاربردها و ویژگی‌های مختلف داشته باشند. برخی از آن‌ها به دلیل قیمت بالاتر کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. عوامل گوناگونی وجود دارند که می‌توانند باعث تفاوت بین انواع میکروکنترلرها شوند که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توانیم به تعداد پایه‌های قابل استفاده، میزان حافظه برای برنامه‌ریزی، تعداد پورت‌های مبدل آنالوگ و… اشاره کنیم. اگر قصد خرید میکروکنترلر AVR را دارید، باید به پروژه خودتان توجه کنید. همچنین توجه به امکانات و قیمت نیز اهمیت بالایی دارد.

با توجه به همه موارد بیان شده در این مطلب، شایان ذکر است که بازرگانی پیشرو تلاشگران به عنوان واردکننده مستقیم قطعات الکترونیکی از چین، همواره در تلاش بوده تا با کیفیت ترین قطعات را با بهترین قیمت، وارد کرده و در اختیار هموطنان عزیز قرار دهد.

لذا جهت خرید انواع قطعات الکترونیکی کمیاب و با قیمت مناسب میتوانید به صفحه فروشگاهی ما مراجعه نمائید.