Mikrocomputertechnik mit Controllern der Atmel AVR-RISC-Familie. Programmierung in Assembler und C - Schaltungen und Anwendungen

1 Einführung (S. 11-12)

In der heutigen Welt der Computer finden sich hauptsächlich zwei Anwendungsbereiche, die Personalcomputer (PC) sowie die Mikrocontroller zur Steuerung von Geräten. Diese werden auch als „Embedded Systems" bezeichnet, die in die Anwendung eingebettet sind und als Bestandteil des zu steuernden Gerätes angesehen werden. Entsprechend dem hohen Marktanteil der Mikrocontroller gibt es viele Hersteller, die „Familien" entwickeln und vertreiben. Sie reichen von einfachen 4bit Controllern z.B. für Fahrradcomputer bis zu 32bit Bausteinen z.B. für moderne Mobilfunkgeräte. Eine Familie umfasst mehrere Bausteine mit gleichem Befehls- und Registersatz, die sich jedoch in der Ausführung der Peripherieeinheiten und in der Speichergröße voneinander unterscheiden.

Aus der Vielzahl der Hersteller seien einige herausgegriffen, die Bausteine und Entwicklungssysteme auch für nichtprofessionelle Anwender zur Verfügung stellen.

• Firma Microchip: PIC-Familie (8 bit),
• Firma Infineon: 80xxx-Familie (8 bit) und C16x-Familie (16 bit),
• Firma Motorola: 68HCxx-Familie (8/16 bit) sowie 683xx-Familie (32 bit) und
• Firma Atmel: die Familien ATtiny, ATmega und AT89 (8 bit) sowie AT91 (16/32 bit).

In diesem Buch werden schwerpunktmäßig die Familien AVR ATmega und AVR ATtiny des Herstellers Atmel beschrieben, welche die Classic-Familie abgelöst haben. Sie sind gekennzeichnet durch folgende Eigenschaften:

• Programmbereich in einem Flash-Festwertspeicher (über 1000 mal programmierbar),
• Datenbereich für flüchtige Daten (SRAM),
• Datenbereich für nichtflüchtige Daten (EEPROM) (über 100000 mal beschreibbar),
• 32 Arbeitsregister der Länge byte (8bit),
• Arithmetisch-Logische Einheit (ALU) für 8bit Daten z.T. auch 16bit Befehle,
• parallele Schnittstellen für die Eingabe und Ausgabe digitaler Signale,
• serielle Schnittstellen z.B. für eine Verbindung zum PC,
• Analog/Digitalwandler zur Eingabe analoger Daten,
• Timer zur Messung von Zeiten und Ausgabe von Signalen,
• durch RISC-Struktur Ausführung der meisten Befehle in einem Takt und
• Taktfrequenzen bis zu 20 MHz.