Краткие теоретические сведения

Память

В соответствии с гарвардской архитектурой память AVR-микроконтроллера разделена на две области: память данных и память программ. Кроме того, ATmega128 содержит память на EEPROM(ЭСППЗУ) для энергонезависимого хранения данных. Все три области памяти являются линейными и равномерными.

Внутрисистемно программируемая флэш-память программ ATmega16 содержит 16 кбайт внутренней внутрисистемно перепрограммируемой флэш-памяти для хранения программы. Поскольку все AVR-инструкции являются 16 или 32-разр., то флэш-память организована как 8 кбайт ´ 16. Для программной защиты флэш-память программ разделена на два сектора: сектор программы начальной загрузки и сектор прикладной программы.

Флэш-память характеризуется износостойкостью не менее 10.000 циклов запись/стирание. Программный счетчик РС у ATmega16 является 13-разр., поэтому, позволяет адресоваться к 8 кбайт памяти программ.

Таблицы констант могут располагаться в пределах всего пространства памяти программ (см. описание инструкции чтения из памяти программ).

Рисунок 9. Память программ

Первые 1120 ячеек памяти данных относятся к файлу регистров, памяти ввода/вывода и встроенному статическому ОЗУ. В первых 96 ячейках расположен файл регистров (32 ячейки) и стандартная память ввода-вывода (64 ячейки). Следующие 1024 ячейки внутренней статической ОЗУ данных.

           Реализовано пять различных способов адресации для охвата всей памяти: прямая, косвенная со смещением, косвенная, косвенная с предварительным декрементом и косвенная с последующим инкрементом. Регистры R26 – R31 из файла регистров используются как регистры-указатели для косвенной адресации.

           Прямая адресация позволяет адресоваться ко всей памяти данных. Косвенная адресация со смещением позволяет адресовать 63 ячейки, начиная с адреса указанного в регистрах Y или Z.

При использовании инструкции косвенной адресации с предварительным декрементом и последующим инкрементом значения адресных регистров X, Y и Z, соответственно декрементируются до или инкрементируются после выполнения инструкции.

           32 рабочих регистров общего назначения, 64 регистра ввода-вывода и 1024 байт внутреннего статического ОЗУ данных в ATmega16 доступны с помощью всех этих режимов адресации.

Рисунок 10. Распределение памяти в ATMega 16

Пример записи в регистр общего назначения:

.DEF  Treg=r16       ;Присваиваем регистру общего назначения имя Treg

.CSEG

Start:

ldi Treg, 00000001b      ;запись числа в «Treg» т.е. в регистр R16

ПОРТЫ ВВОДА/ВЫВОДА

Порт B

Порт B 8-разрядный двунаправленный порт.

Для обслуживания порта отведено три регистра: регистр данных PORTB ($18, $38), регистр направления данных - DDRB ($17, $37) и выводы порта B ($16, $36). Адрес выводов порта B предназначен только для чтения, в то время как регистр данных и регистр направления данных - для чтения/записи.

Все выводы порта имеют отдельно подключаемые подтягивающие резисторы. Выходы порта B могут поглощать ток до 20 мА и непосредственно управлять светодиодными индикаторами. Выводы PB0..PB7 используются как входы и замыкаются на землю, если включены внутренние подтягивающие резисторы, при этом выводы являются источниками тока (I_IL). Дополнительные функции выводов порта B приведены в таблице 16.

Таблица 1. Альтернативные функции выводов порта B

При использовании альтернативных функций выводов регистры DDRB и PORTB должны быть установлены в соответствии с описанием альтернатив­ных функций.