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MICROCONTROLADORES AVR

ATMEL ha llevado la filosofía de diseño RISC (adaptada) a los microprocesadores de 8
BIT. Esta nueva arquitectura proporciona todos los beneficios habituales del RISC: tasa
de reloj más rápida, mejor desempeño, y una optimización más eficiente en el
compilador. AVR compite con varias familias de microprocesadores bien establecidas
en el mercado, tales como: 8051,68HC05, 68HC11 y los PIC de Microchip que se han
extendido rápidamente en los últimos años.
AVR es el primer diseño de CPU de ATMEL, una compañía más conocida por sus
productos de memoria "flash" y EEPROM. La firma también produce y vende varios
subproductos de la popular familia 8051, con la diferencia que estos están basados en
"flash". La tabla que se presenta a continuación resume lascaracterísticas más
importantes de algunos modelos que pueden ser adquiridos en el mercado local:

Los dispositivos se fabrican usando la tecnología de memoria no volátil de alta densidad
de ATMEL. La Flash programable permite reprogramar la memoria de programa en el
sistema a través de un interfaz serie SPI o por un programador de memoria no volátil
convencional. Combinando una reforzada CPU RISCde 8-bit y la Flash programable en
un chip monolítico, los microcontroladores de ATMEL serie AT90SXX proporcionan
una gran flexibilidad y soluciones eficaces a muchas aplicaciones de control integradas.
Los AVR cuentan con un amplio conjunto de instrucciones y con 32 registros de trabajo
de propósito general. Los 32 registros se conectan directamente a la Unidad AritméticoLógica (ALU),permitiendo acceder a dos registros independientes con una instrucción
ejecutada en un ciclo de reloj. La arquitectura resultante trabaja con un código más
eficaz, logrando capacidades de procesamiento diez veces más rápidas que los
microcontroladores CISC convencionales.

1

Diagrama a bloques del AT90S8535
Pueden usarse seis de los 32 registros
como tres punteros de registro de
direcciónindirectos (de 16-bits) para
el direccionamiento del espacio de
datos (memoria de datos RAM),
proporcionando
cálculos
de
dirección eficaces. También se usa
uno de los tres punteros de dirección
para observar una tabla de
constantes. Estos registros de
funciones
agregados
son
los
registros: X, Y y Z.
2

El espacio de memoria I/O contiene
64 direcciones para la configuración
defunciones periféricas de la CPU
como los registros de control,
Temporizadores
/
Contadores,
convertidores A/D y otras funciones.
Los registros de I/O deben ser
accedidos con su dirección del
espacio I/O –no considerando su
dirección absoluta-. A estos registros
de propósito específico ATMEL
también los llama Puertos (Ports).
El AVR utiliza el concepto de
arquitectura Harvard, con buses ymemorias de programa y datos por
separado. La memoria de programa
se ejecuta con un sistema de dos fases. Mientras una instrucción está ejecutándose, la
siguiente instrucción se pre-extrae de la memoria de programa.
Con las instrucciones de salto relativo (relative jump) y llamada a subrutina (call), se
accede directamente a cualquier dirección de la memoria de programa. La mayoría de
lasinstrucciones de los AVR tiene el formato de palabra (word) de 16-bit. Cada
dirección de memoria de programa contiene una instrucción de 16 o 32 bit.
Durante las interrupciones y las llamadas a subrutinas, la dirección de retorno del
contador de programa (PC) se guarda en la pila. La pila está de forma acertada situada
en la SRAM de datos de propósito general, y por consiguiente, el tamaño dela pila está
sólo limitado por el tamaño total de la SRAM. Todos los programas del usuario
deben inicializar el puntero de pila (SP) antes de la ejecución de subrutinas o
interrupciones, considerando que cada vez que se carga un valor en la pila la dirección
del SP decrece. El SP de 16 bit es accesible para lectura y escritura mediante el espacio
de memoria I/O.
Las localidades de la...