ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.01.2021
Просмотров: 9070
Скачиваний: 82
СОДЕРЖАНИЕ
1.1Рекомендации по чтению руководства
1.3Рекомендовано для прочтения
3.4Арифметико-логическое устройство
3.4.1Аппаратное умножающее устройство
3.6Временная диаграмма выполнения инструкций
3.10Регистры RAMP и расширенной косвенной адресации
3.10.1Регистры RAMPX, RAMPY и RAMPZ
3.10.3Регистр расширенной косвенной адресации EIND
3.11Доступ к 16-битным регистрам
3.11.1Доступ к 24- и 32-битным регистрам
3.12Защита от изменения конфигурации
3.12.1Последовательность записи защищенных регистров ввода-вывода
3.12.2Последовательность выполнения защищенных инструкций SPM/LPM
3.13Fuse-биты для блокировки изменений
3.14.1Регистр защиты от изменения конфигурации CCP
4.3.1Сектор прикладной программы
4.3.2Сектор таблицы приложения
4.3.4Сигнатурный код производителя и ячейки калибровки
4.3.4.1Сигнатурный код пользователя
4.7.1Доступ к EEPROM в пространстве памяти данных
4.8.1Регистры ввода-вывода общего назначения
4.10Память данных и арбитраж шины
4.11Временные характеристики доступа к памяти
4.12Идентификация микроконтроллера
4.14Защита памяти ввода-вывода
4.15Описание регистров контроллера NVM энергонезависимой памяти
4.16Описание регистров - Fuse- и Lock-биты
4.16.1FUSEBYTE0 - конфигурационный байт 0 энергонезависимой памяти - JTAG-идентификатор пользователя
4.17Описание регистров - сигнатурный код производителя
4.17.1RCOSC2M - регистр калибровочного значения внутреннего генератора частоты 2 МГц
4.18Описание регистров - память ввода-вывода общего назначения
4.18.1GPIORn - регистр ввода-вывода n общего назначения
4.19Описание регистров внешней памяти
4.20Описание регистров управления МК
4.20.1DEVID0 - регистр 0 идентификатора МК
4.21Обзор регистров контроллера энергонезависимой памяти
4.22Обзор регистров Fuse- и Lock-бит
4.23Обзор регистров кода сигнатуры производителя
4.24Обзор регистров ввода-вывода общего назначения
4.25Обзор регистров управления микроконтроллером
4.26Векторы прерываний контроллера энергонезависимой памяти
5Контроллер прямого доступа к памяти (DMA-контроллер)
5.13Описание регистров DMA-контроллера
5.13.1CTRL - регистр управления DMA
5.13.2INTFLAGS - регистр статуса прерываний DMA
5.13.3STATUS - Регистр статуса DMA
5.13.4TEMPH - старший байт временного регистра DMTEMP
5.13.5TEMPL - младший байт временного регистра DMTEMP
5.14Описание регистров DMA-канала
5.14.1CTRLA - регистр А управления DMA-каналом
5.14.2CTRLB - регистр B управления DMA-каналом
5.14.3ADDRCTRL - регистр управления адресом DMA-канала
5.14.4TRIGSRC - источник запуска DMA-канала
5.14.5TRFCNTH - старший регистр счетчика байт при передаче блока по DMA-каналу
5.14.6TRFCNTL - младший регистр счетчика байт при передаче блока по DMA-каналу
5.14.7REPCNT - регистр счетчика повторов в DMA-канале
5.14.8SRCADDR2 - регистр 2 адреса источника DMA-канала
5.14.9SRCADDR1 - регистр 1 адреса источника DMA-канала
5.14.10SRCADDR0 - регистр 0 адреса источника DMA-канала
5.14.11DESTADDR2 - регистр 2 адреса получателя DMA-канала
5.14.12DESTADDR1 - регистр 1 адреса получателя DMA-канала
5.14.13DESTADDR0 - регистр 0 адреса получателя DMA-канала
5.15Обзор регистров DMA-контроллера
5.16Обзор регистров DMA-канала
5.17Обзор векторов прерываний DMA
5.18Использование DMA микропроцессора Xmega
5.18.3Блочная передача и режим повтора
5.18.7Запуск передачи и режим однократного запуска
5.18.9Доступ контроллера DMA к многобайтным регистрам
5.18.10Дополнительные возможности
6.5Временные характеристики передачи событий
6.7.1Работа квадратурного декодера
6.7.2Настройка квадратурного декодера
6.8.1CHnMUX - регистр мультиплексора канала события n
6.8.2CHnCTRL - Регистр управления каналом события n
6.8.3STROBE - строб-регистр события
6.8.4DATA - регистр данных события
7Системная синхронизация и источники синхронизации
7.3Распределение сигналов синхронизации
7.3.1Сигнал системной синхронизации- CLKsys
7.3.2Сигнал синхронизации ЦПУ - CLKcpu
7.3.3Сигнал синхронизации УВВ - CLKper
7.3.4Сигналы синхронизации УВВ с удвоенной/учетверенной частотой – CLKper2/CLKper4
7.3.5Асинхронный сигнал синхронизации - CLKasy
7.4.1.1Сверхмаломощный генератор частоты 32 кГц (ULP-генератор)
7.4.1.2Внутренний калиброванный генератор частоты 32.768 кГц
7.4.1.3Внутренний генератор частоты 32 МГц с возможностью автоматической калибровки
7.4.1.4Внутренний генератор частоты 2 МГц с возможностью автоматической калибровки
7.4.2Внешние источники синхронизации
7.4.2.1Кварцевый генератор частоты 0.4…16 МГц
7.4.2.2Вход внешней синхронизации
7.4.2.3Кварцевый генератор частоты 32 кГц
7.5Настройка системной синхронизации и предделителей частоты
7.6Блок PLL с коэффициентом умножения от 1 до 31
7.7Блоки DFLL 2- и 32-мегагерцевых генераторов
7.8Функция обнаружения отказа внешнего источника синхронизации
7.9Описание регистров системы синхронизации
7.9.1CTRL - регистр управления системной синхронизацией
7.10Описание регистров генераторов
7.10.1CTRL - регистр управления генераторами
7.11Описание регистров блоков DFLL32M/DFLL2M
7.11.1CTRL - регистр управления блоком DFLL
7.12Обзор регистров системы синхронизации
7.13Обзор регистров генераторов
7.14Обзор регистров блоков DFLL32M/DFLL2M
7.15Обзор вектора прерывания при отказе кварцевого генератора
8Управление энергопотреблением и экономичные режимы
8.4Регистры снижения энергопотребления
8.5Описание регистров управления экономичными режимами
8.5.1CTRL- регистр управления экономичными режимами работы
8.6Описание регистров снижения энергопотребления
8.6.1PRGEN - общий регистр снижения энергопотребления
8.6.2PRPA/B - регистр снижения энергопотребления порта А/В
8.6.38.6.3. PRPC/D/E/F - регистр снижения энергопотребления порта C/D/E/F
8.7Обзор регистров управления экономичными режимами работы
8.8Обзор регистров управления энергопотреблением
9.4.3Сброс от детектора просадки питания
9.4.5Сброс сторожевым таймером
9.4.7Сброс через интерфейс программирования и отладки
9.5.1STATUS - Регистр статуса сброса
9.5.2CTRL - регистр управления сбросом
10Система резервного батарейного питания
10.3Модуль с резервированием питания
10.3.1Обнаружение подачи питания резервного батарейного питания
10.3.2Супервизор батарейного питания
10.4Исчезновение основного питания
10.5Основной сброс и последовательность запуска
10.5.1Резервирование питания разрешено
10.5.2Резервирование питания не разрешено и сбой в его работе
10.6.1CTRL: регистр управления резервированием питания
10.6.2STATUS: регистр статуса модуля с резервированием питания
10.6.3BACKUP0: регистр 0 с резервным батарейным питанием
11.5Синхронизация сторожевого таймера
11.6Защита и блокировка конфигурации
11.7.1CTRL - регистр управления сторожевым таймером
11.7.2WINCTRL - регистр управления оконным режимом
11.7.3STATUS - регистр статуса сторожевого таймера
12Прерывания и программируемый многоуровневый контроллер прерываний
12.4.1Немаскируемые прерывания (NMI)
12.4.2Задержка реагирования на прерывание
12.6.1Статическая приоритезация
12.6.2Динамическая приоритезация
12.7Перемещение векторов прерываний между сектором прикладной программы и загрузочным сектором
12.8.1STATUS - регистр статуса PMIC-контроллера
12.8.2INTPRI - регистр приоритета прерываний PMIC Priority Register
12.8.3CTRL - регистр управления PMIC-контроллером
13.3Использование линий ввода-вывода
13.4Настройка линий ввода-вывода
13.4.2Подтягивание к минусу питания
13.4.3Подтягивание к плюсу питания
13.6Настройка параметров контроля входа
13.8Генерация событий портом ввода-вывода
13.9Альтернативные функции портов
13.10Управление скоростью фронтов
13.11Вывод синхронизации и событий
13.12Мультипортовая конфигурация
13.14Описание регистров портов
13.14.1DIR - регистр направления
13.14.2DIRSET - регистр установки бит направления
13.14.3DIRCLR - регистр сброса бит направления
13.14.4DIRTGL - регистр инвертирования бита направления
13.14.5OUT - регистр вывода данных
13.14.6OUTSET - регистр установки выходов порта
13.14.7OUTCLR - регистр сброса выходов порта
13.14.8OUTTGL - регистр инвертирования выходов порта
13.14.9IN - регистр ввода данных
13.14.10INTCTRL - регистр управления прерываниями
13.14.11INT0MASK - регистр маски прерывания 0
13.14.12INT1MASK - регистр маски прерывания 1
13.14.13INTFLAGS - регистр флагов прерывания
13.14.14PINnCTRL - конфигурационный регистр линии n
13.15Описание регистров мультипортовой конфигурации
13.15.1MPCMASK - регистр маски одновременной и одинаковой конфигурации нескольких линий в/в
13.15.2VPCTRLA - регистр А управлению связью с виртуальными портами
13.15.3VPCTRLB - регистр В управлению связью с виртуальными портами
13.15.4CLKEVOUT - регистр вывода сигналов событий и синхронизации
13.16Описание регистров виртуальных портов
13.16.1DIR - регистр направления
13.16.2OUT - регистр вывода данных
13.16.3IN - регистр ввода данных
13.16.4INTFLAGS - регистр флагов прерываний
13.18Обзор регистров мультипортовой конфигурации
13.19Обзор регистров виртуальных портов
13.20Обзор векторов прерываний портов ввода-вывода
14.4Источники синхронизации и событий
14.6.2Управляемый событиями режим работы
14.7.3Захват длительности импульса
14.7.432-битный входной захват
14.8.2Генерация частотных сигналов (FRQ)
14.8.3Генерация ШИМ сигнала в режиме PWM с однонаправленным счетом
14.8.4Генерация ШИМ сигнала в режиме PWM с двунаправленным счетом
14.8.5Вывод сигналов генератора импульсов на линии порта
14.12.1CTRLA - регистр управления А
14.12.2CTRLB - регистр управления В
14.12.3CTRLC - регистр управления C
14.12.4CTRLD - регистр управления D
14.12.5CTRLE - регистр управления E
14.12.6INTCTRLA - регистр А разрешения прерываний
14.12.7INTCTRLB - регистр В разрешения прерываний
14.12.8CTRLFCLR/CTRLFSET - сброс/установка регистра управления F
14.12.9CTRLGCLR/CTRLGSET - сброс/установка регистра управления G
14.12.10INTFLAGS - регистр флага прерывания
14.12.11TEMP - временный регистр для 16-битного доступа
14.12.12CNTH - старший регистр счетчика
14.12.13CNTL - младший регистр счетчика
14.12.14PERH - старший регистр периода
14.12.15PERL - младший регистр периода
14.12.16CCxH - старший регистр n захвата/сравнения
14.12.17CCxL - младший регистр n захвата/сравнения
14.12.18PERBUFH - старший буферный регистр периода таймера-счетчика
14.12.19PERBUFL - младший буферный регистр периода таймера-счетчика
14.12.20CCxBUFH - старший регистр буфера захвата или сравнения х
14.12.21CCxBUFL - младший регистр буфера захвата или сравнения x
14.14Обзор векторов прерываний
15Блок расширения возможностей генерации импульсов AWeX
15.4Генерация паузы неперекрытия
15.6.2Режимы восстановления нормальной работы
15.6.4Взаимодействие со встроенной отладочной системой
15.7.1CTRL - Регистр управления
15.7.2FDEMASK - регистр маски событий для обнаружения повреждения
15.7.3FDCTRL - регистр управления обнаружением отказа
15.7.4STATUS - регистр статуса
15.7.5DTBOTH - регистр общего доступа к паузам неперекрытия
15.7.6DTBOTHBUF - регистр общего доступа к буферным регистрам пауз неперекрытия
15.7.7DTLS - регистр паузы неперекрытия нижнего уровня
15.7.8DTHS - регистр паузы неперекрытия верхнего уровня
15.7.9DTLSBUF - буферный регистр паузы неперекрытия нижнего уровня
15.7.10DTHSBUF - буферный регистр паузы неперекрытия верхнего уровня
15.7.11OUTOVEN - регистр разрешения перекрытия выходов
16Блок расширения разрешающей способности
16.1Отличительные особенности:
16.3.1CTRLA - регистр управления А блока Hi-Res
17Счетчик реального времени RTC
17.3.1CTRL - регистр управления счетчиком реального времени
17.3.2STATUS - регистр статуса счетчик реального времени
17.3.3INTCTRL - регистр управления прерываниями счетчика реального времени
17.3.4INTFLAGS - регистр флагов прерываний счетчика реального времени
17.3.5TEMP - временный регистр счетчика реального времени
17.3.6CNTH - старший регистр счетчика реального времени
17.3.7CNTL - младший регистр счетчика реального времени
17.3.8PERH - старший регистр периода счетчика реального времени
17.3.9PERL - младший регистр периода счетчика реального времени
17.3.10COMPH - старший регистр сравнения счетчика реального времени
17.3.11COMPL - младший регистр сравнения счетчика реального времени
1832-битный счетчик реального времени RTC32
18.3.1CTRL - регистр управления
18.3.2SYNCCTRL - регистр управления/статуса синхронизации
18.3.3INTCTRL - регистр управления прерываниями
18.3.4INTFLAGS - регистр флагов прерываний
18.3.5CNT3 - регистр счетчика 3
18.3.6CNT2 - регистр счетчика 2
18.3.7CNT1 - регистр счетчика 1
18.3.8CNT0 - регистр счетчика 0
18.3.9PER3 - регистр периода 3
18.3.10PER2 - регистр периода 2
18.3.11PER1 - регистр периода 1
18.3.12PER0 - регистр периода 0
18.3.13COMP3 - регистр сравнения 3
18.3.14COMP2 - регистр сравнения 2
18.3.15COMP1 - регистр сравнения 1
18.3.16COMP0 - регистр сравнения 0
19.3.1Электрические характеристики
19.3.7Синхронизация и задержка импульсов синхронизации
19.3.9Синхронизация ведущих устройств
19.4Логика контроля состояния шины TWI
19.5Работа ведущего модуля TWI
19.5.1.1Сценарий M1: арбитраж проигран или ошибка во время передачи пакета адреса
19.5.1.2Сценарий M2: Передача пакета адреса завершена, но он не подтвержден подчиненным устройством
19.5.1.3Сценарий M3: Завершена передача пакета адреса с равным нулю битом направления
19.5.1.4Сценарий M4: Завершена передача пакета адреса с равным единице битом направления
19.6Работа подчиненного модуля TWI
19.6.1.1Сценарий 1: принят пакета адреса с равным единице битом направления
19.6.1.2Сценарий 2: принят пакет адреса с равным нулю битом направления
19.6.1.4Сценарий 4: принято условие STOP
19.7Разрешение работы интерфейса внешнего драйвера
19.8Описание регистров модуля TWI
19.8.1CTRL - общий регистр управления модуля TWI
19.9Описание регистров ведущего модуля TWI
19.9.1CTRLA - регистр управления А ведущего модуля TWI
19.9.2CTRLB - регистр управления В ведущего модуля TWI
19.9.3CTRLC - регистр управления С ведущего модуля TWI
19.9.4STATUS - регистр статуса ведущего устройства
19.10Ftwi = Fsys/[2(5+BAUD)], Гц (1)
19.11BAUD = (Fsys/2 * Ftwi) - 5 (2)
19.11.1ADDR - регистр адреса ведущего модуля TWI
19.11.2DATA - регистр данных ведущего модуля TWI
19.12Описание регистров подчиненного модуля TWI
19.12.1CTRLA - регистр управления А подчиненного модуля TWI
19.12.2CTRLB - регистр управления В починенным модулем TWI
19.12.3STATUS- регистр статуса подчиненного модуля TWI
19.12.4ADDR - регистр адреса подчиненного модуля TWI
19.12.6ADDRMASK - регистр маски адреса подчиненного модуля TWI
19.13Обзор регистров модуля TWI
19.14Обзор регистров ведущего модуля TWI
19.15Обзор регистров подчиненного модуля TWI
19.15.1Обзор векторов прерываний
20Последовательный интерфейс SPI
20.7.1CTRL - регистр управления SPI
20.7.2INTCTRL - регистр управления прерываниями SPI
20.7.3STATUS - регистр статуса модуля SPI
20.7.4DATA - регистр данных SPI
20.9Векторы прерываний модуля SPI
21.3.1Внутренняя генерация синхронизации дробным генератором скорости
21.3.3Работа с удвоенной скоростью (CLK2X)
21.3.5Генерация синхронизации для шины SPI
21.4.1Вычисление бита паритета
21.4.2SPI-совместимые форматы посылок
21.6Отправка данных передатчиком USART
21.7Получение данных приемником USART
21.7.5Очистка буфера приемника
21.8.1Восстановление синхронизации
21.8.3Рабочий диапазон асинхронного приемника
21.9Дробная генерация скорости
21.10Работа USART в ведущем SPI-совместимом режиме
21.11Сравнение режима SPI модуля USART с модулем SPI
21.12Режим мультипроцессорной связи
21.12.1Использование режима мультипроцессорной связи
21.15.1DATA - регистр ввода-вывода данных модуля USART
21.15.2STATUS - регистр статуса USART
21.15.3CTRLA - регистр управления А модуля USART
21.15.4CTRLB - регистр управления В модуля USART
21.15.5CTRLC - регистр управления С модуля USART
21.16Таблица 21.6. Настройка бит CMODE
21.16.1BAUDCTRLA - регистр скорости USART
21.16.2BAUDCTRLB - регистр скорости USART
21.17.1Описание регистров модуля USART
21.17.2Описание регистров модуля USART, работающего в режиме ведущего интерфейса SPI
21.18Обзор векторов прерываний
22Модуль инфракрасной связи IRCOM
22.322.2.1. Фильтрация системы событий
22.4.1TXPLCTRL - регистр управления длительностью импульса передатчика IRCOM
22.4.2RXPLCTRL - регистр управления длительностью импульса приемника IRCOM
22.4.3CTRL - регистр управления IRCOM
23.1.1Отличительные особенности
23.4.1Память ключа и память состояния
23.5Обзор регистров модуля AES
23.5.1CTRL - регистр управления модулем AES
23.5.2STATUS - регистр статуса модуля AES
23.5.3STATE - регистр состояния модуля AES
23.5.4KEY - регистр ключа модуля AES
23.5.5INTCTRL - регистр управления прерыванием модуля AES
23.6Обзор регистров модуля AES
23.7Вектор прерываний модуля AES
24.3.2Размер адресного пространства
24.3.3Выхода выбора микросхем в качестве адресных линий
24.4Настройка линий ввода-вывода
24.6.1Работа без мультиплексирования
24.6.2Мультиплексирование байтов адреса 0 и 1
24.6.3Мультиплексирование байтов адреса 0 и 2
24.6.4Мультиплексирование байтов адреса 0, 1 и 2
24.6.5Требования к регистрам фиксации адреса
24.7Совместная работа со SRAM LPC-типа
24.7.1Мультиплексирование данных с байтом адреса 0
24.7.2Мультиплексирование данных с байтами адреса 0 и 1
24.8.23-портовая конфигурация интерфейса EBI
24.8.34-портовая конфигурация интерфейса EBI
24.9Комбинированное подключение к SRAM и SDRAM
24.10Временная диаграмма интерфейса EBI
24.10.1.1Режим SRAM без мультиплексирования
24.10.1.2Режим SRAM с мультиплексированием адреса и синхронизацией 1х
24.10.1.3Режим SRAM с мультиплексированием адреса и синхронизацией 2х
24.10.1.4Режим SRAM LPC с мультиплексированием адреса/данных и синхронизацией 1x
24.10.1.5Режим SRAM LPC с мультиплексированием адреса/данных и синхронизацией 2x
24.10.2.14-битный режим SDRAM с синхронизацией 1х
24.10.2.28-битный режим SDRAM с синхронизацией 2х
24.11Описание регистров модуля EBI
24.11.1CTRL - регистр управления модулем EBI
24.11.2SDRAMCTRLA - регистр A управления SDRAM
24.11.3REFRESH - регистр периода регенерации SDRAM
24.11.4INITDLY - регистр задержки инициализации SDRAM
24.11.5SDRAMCTRLB - регистр В управления SDRAM
24.11.6SDRAMCTRLC - регистр С управления SDRAM
24.12Описание регистров управления выбором микросхем
24.12.1CTRLA - регистр А управления выбором микросхемы
24.12.2CTRLB (SRAM) - регистр В управления выбором микросхемы
24.12.3CTRLB (SDRAM) - регистр В управления выбором микросхемы
24.12.4BASEADDR - регистр базового адреса выбора микросхемы
24.13Обзор регистров модуля EBI
24.14Обзор регистров управления выбором микросхем
25Аналогово-цифровой преобразователь ADC
25.3.2Дифференциальный вход с усилением
25.9Синхронизация и временная диаграмма преобразования АЦП
25.9.1Одиночное преобразование без усиления
25.9.2Одиночное преобразование с усилением
25.9.3Одиночные преобразования в двух каналах АЦП
25.9.4Одиночные преобразования в двух каналах АЦП с усилением в канале 0
25.9.5Одиночные преобразования в двух каналах АЦП с усилением в канале 1
25.9.6Автоматический режим с усилением в двух каналах АЦП
25.15Описание регистров модуля АЦП
25.15.1CTRLA - регистр управления А модуля АЦП
25.15.2CTRLB - регистр управления В модуля АЦП
25.15.3REFCTRL - регистр управления опорным напряжением АЦП
25.15.4EVCTRL - регистр управления событиями АЦП
25.15.5PRESCALER - регистр предделителя синхронизации АЦП
25.15.6INTFLAGS - регистр флагов прерываний АЦП
25.15.7TEMP - временный регистр АЦП
25.15.8CALL - регистр младшего байта калибровочного значения АЦП
25.15.9CALH - регистр старшего байта калибровочного значения АЦП
25.15.10CHnRESH - старший регистр результата канала АЦП n
25.15.10.112-битный режим с левым выравниванием
25.15.10.212-битный режим с правым выравниванием
25.15.11CHnRESL - младший регистр результата канала АЦП n
25.15.11.212-битный режим с левым выравниванием
25.15.12CMPH - старший регистр сравнения модуля АЦП
25.15.13CMPL - младший регистр сравнения модуля АЦП
25.16Описание регистра канала АЦП
25.16.1CTRL - регистр управления канала АЦП
25.16.2MUXCTRL - регистры управления мультиплексором канала АЦП
25.16.3INTCTRL - регистры управления прерыванием канала АЦП
25.16.4INTFLAG - регистр флагов прерываний канала АЦП
25.16.5RESH - старший регистр результата канала АЦП n
25.16.5.112-битный режим с левым выравниванием
25.16.5.212-битный режим с правым выравниванием
25.16.6RESL - младший регистр результата канала АЦП n
25.16.6.212-битный режим с левым выравниванием
25.18Обзор регистров канала АЦП
25.19Обзор векторов прерываний
26Цифро-аналоговый преобразователь DAC
26.6Ограничения к временным характеристикам
26.9.1CTRLA - регистр А управления модулем DAC
26.9.2CTRLB - регистр В управления модулем DAC
26.9.3CTRLC - регистр С управления ЦАП
26.9.4EVCTRL - регистр управления событиями
26.9.5TIMCTRL - регистр задания временных характеристик ЦАП
26.9.6STATUS - регистр статуса ЦАП
26.9.7CH0DATAH - старший регистр данных канала ЦАП 0
26.9.8CH0DATAL - младший регистр данных канала ЦАП 0
26.9.9CH1DATAH - старший регистр данных канала ЦАП 1
26.9.10CH1DATAL - младший регистр данных канала ЦАП 1
26.9.11GAINCAL - регистр калибровки коэффициента передачи ЦАП
26.9.12OFFSETCAL - регистр калибровки смещения ЦАП
27.5Генерация прерываний и событий
27.8Зависимость энергопотребления от задержки распространения
27.9.1ACnCTRL - регистр управления аналоговым компаратором n
27.9.2ACnMUXCTRL - регистр управления мультиплексором аналогового компаратора n
27.9.3CTRLA - регистр управления А
27.9.4CTRLB - регистр управления В
27.9.5WINCTRL - регистр управления оконным режимом аналоговых компараторов
27.9.6STATUS - общий регистр статуса аналоговых компараторов
27.11Обзор векторов прерываний
28IEEE 1149.1-совместимый интерфейс JTAG
28.5.2Регистр идентификации МК
28.5.2.3Идентификатор производителя
28.5.3Цепь граничного сканирования
28.6Цепь граничного сканирования
28.6.1Сканирование линий ввода-вывода
29Интерфейс программирования и отладки PDI
29.3.3Формат посылки и символы
29.3.4Последовательные передача и прием
29.3.5Последовательная передача данных
29.3.5.129.3.5.1. Обнаружение конфликтов управления и коллизий
29.3.6.1Обнаружение символа BREAK
29.4.4Формат посылки и символов
29.4.4.1Специальные символы данных
29.4.5Последовательные передача и прием
29.4.6Последовательная передача
29.4.7.2Обнаружение символа BREAK
29.5.1Переключение между режимами PDI и JTAG
29.5.2Доступ к внутренним интерфейсам
29.5.3Ключ программирования энергонезависимой памяти
29.5.4Обработка исключительных ситуаций
29.5.6.1LDS - загрузка данных из пространства данных PDIBUS с использованием прямой адресации
29.5.6.2STS - сохранение данных в пространстве данных PDIBUS с использованием прямой адресации
29.5.6.3LD - загрузка данных из пространства данных PDIBUS с использованием косвенной адресации
29.5.6.4ST - сохранение данных в пространство данных PDIBUS с использованием косвенной адресации
29.5.6.5LDCS - загрузка данных из пространства регистров управления и статуса PDI
29.5.6.6STCS - сохранение данных в пространстве регистров управления и статуса PDI
29.5.6.7KEY - настройка ключа активизации
29.5.6.8REPEAT - настройка счетчика повтора инструкций
29.6Описание регистров инструкции и адресации интерфейса PDI
29.6.3Регистр счетчика повторов
29.6.4Регистр счетчика операндов
29.7Описание регистров управления и статуса интерфейса PDI
29.7.1STATUS - регистр статуса интерфейса PDI
29.7.3CTRL - регистр управления интерфейсом PDI
30Программирование запоминающих устройств
30.4.1Команды с запуском по действию
30.4.2Команды с запуском по чтению NVM
30.4.3Команды с запуском по записи NVM
30.4.4Механизм CCP для защиты записи/исполнения
30.5Особенности работы NVM-контроллера в занятом состоянии
30.6Страничные буферы Flash-памяти и EEPROM
30.6.1Страничный буфер Flash-памяти
30.7Последовательности программирования Flash-памяти и EEPROM
30.7.1Последовательность программирования Flash-памяти
30.7.2Последовательность программирования EEPROM
30.8Защита энергонезависимой памяти
30.9Предотвращение нарушения данных
30.11Самопрограммирование под управлением программы загрузчика
30.11.1Программирование Flash-памяти
30.11.1.1Сектор прикладной программы и загрузочный сектор
30.11.1.2Адресация Flash-памяти
30.11.2NVM-команды Flash-памяти
30.11.2.2Стирание страничного буфера Flash-памяти
30.11.2.3Загрузка страничного буфера Flash-памяти
30.11.2.4Стирание страницы Flash-памяти
30.11.2.5Запись страницы Flash-памяти
30.11.2.6Вычисление CRC для диапазона Flash-памяти
30.11.2.7Стирание сектора прикладной программы
30.11.2.8Стирание страницы сектора прикладной программы/загрузочного сектора
30.11.2.9Запись страницы сектора прикладной программы/загрузочного сектора
30.11.2.10Стирание и запись страницы сектора прикладной программы/загрузочного сектора
30.11.2.11Вычисление CRC в секторе прикладной программы/загрузочном секторе
30.11.2.12Стирание сигнатурного кода пользователя
30.11.2.13Запись сигнатурного кода пользователя
30.11.2.14Чтение сигнатурного кода пользователя/калибровочных данных
30.11.3NVM-команды доступа к Fuse- и Lock-битам
30.11.4Программирование EEPROM
30.11.5.1Загрузка страничного буфера EEPROM
30.11.5.2Стирание страничного буфера EEPROM
30.11.5.3Стирание страницы EPPROM
30.11.5.4Запись страницы EEPROM
30.11.5.5Стирание и запись страницы EEPROM
30.12.1Разрешение работы интерфейса внешнего программирования
30.12.3.3Стирание страничного буфера Flash-памяти/EEPROM
30.12.3.4Загрузка страничного буфера Flash-памяти/EEPROM
30.12.3.5Стирание страницы Flash-памяти/EEPROM
30.12.3.6Запись страницы Flash-памяти/EEPROM
30.12.3.7Стирание и запись страницы Flash-памяти/EEPROM
30.12.3.8Стирание сектора прикладной программы/загрузочного сектора/EEPROM
30.12.3.9Проверка CRC Flash-памяти
30.12.3.10Запись Fuse-/Lock-бит
31Карта памяти модулей ввода-вывода
32Краткое описание набора инструкций
33Приложение А. Временные диаграммы модуля EBI
33.13-портовое подключение SRAM с ALE1 и CS
33.23-портовое подключение SRAM с ALE12 и CS
33.34-портовое подключение SRAM с ALE2 и CS
33.44-портовое подключение SRAM с CS и без ALE
33.52-портовое подключение LPC памяти с ALE12 и CS
33.63-портовое подключение LPC памяти с ALE1 и CS
33.72-портвоое подключение LPC памяти с ALE1 и CS
33.83-портовое подключение SRAM с ALE1 и без CS
33.94-портвоое подключение SRAM без ALE и CS
33.102-портовое подключение LPC памяти с ALE12 и без CS
34Электрические характеристики
34.1Предельно-допустимые параметры*
34.2Статические характеристики
34.6Характеристики аналоговых компараторов
35Сведения о выявленных ошибках в работе микроконтроллеров
Детальное описание данной функции приводится в документации на те модули, которые поддерживают рассматриваемую возможность.
3.14Описание регистров
3.14.1Регистр защиты от изменения конфигурации CCP
3.15Краткий обзор регистров
Адрес |
Наимен. |
Бит 7 |
Бит 6 |
Бит 5 |
Бит 4 |
Бит 3 |
Бит 2 |
Бит 1 |
Бит 0 |
+0x00 |
Резерв |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
+0x01 |
Резерв |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
+0x02 |
Резерв |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
+0x03 |
Резерв |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
+0x04 |
CCP |
CCP[7:0] |
|||||||
+0x05 |
Резерв |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
+0x06 |
Резерв |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
+0x07 |
Резерв |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
+0x08 |
RAMPD |
RAMPD[7:0] |
|||||||
+0x09 |
RAMPX |
RAMPX[7:0] |
|||||||
+0x0A |
RAMPY |
RAMPY[7:0] |
|||||||
+0x0B |
RAMPZ |
RAMPZ[7:0] |
|||||||
+0x0C |
EIND |
EIND[7:0] |
|||||||
+0x0D |
SPL |
SPL[7:0] |
|||||||
+0x0E |
SPH |
SPH[7:0] |
|||||||
+0x0F |
SREG |
I |
T |
H |
S |
V |
N |
Z |
C |
4Запоминающие устройства
4.1Отличительные особенности
-
Flash-память программ
-
Одно линейное адресное пространство
-
Внутрисистемное программирование
-
Возможность самопрограммирования под управлением программы из загрузочного сектора
-
Сектор прикладной программы для хранения кода программы
-
Сектор таблицы приложения для хранения кода программы или данных
-
Загрузочный сектор для хранения кода программы или программы загрузчика
-
Отдельные lock-биты и защита у каждого сектора
-
Встроенная быстродействующая проверка CRC выбранного сектора flash-памяти программ
-
Память данных
-
Одно линейное адресное пространство
-
Одноцикловый доступ со стороны ЦПУ
-
SRAM
-
EEPROM
-
Побайтный и постраничный доступ
-
Опциональное отображение в памяти для прямого чтения и записи
-
Память ввода-вывода
-
Регистры статуса и конфигурации у всех УВВ и модулей
-
16 регистров общего назначения с возможностями побитного доступа для хранения глобальных переменных или флагов
-
Поддержка внешней памяти
-
SRAM
-
SDRAM
-
Внешние ИС, подключаемые по типу параллельной памяти
-
Арбитраж шины
-
Безопасная и предсказуемая обработка приоритетов ЦПУ и DMA-контроллера
-
Отдельные шины для доступа к SRAM, EEPROM, памяти ввода-вывода и внешней памяти
-
Одновременный доступ к шине для ЦПУ и DMA-контроллера
-
Сигнатурный код производителя, запрограммированный на фазе производства
-
Идентификационный код для каждого типа МК
-
Неповторяющийся серийный номер у каждого МК
-
Байты калибровки генераторов
-
Калибровочные данные АЦП, ЦАП и датчика температуры
-
Сигнатурный код пользователя
-
По объему равен одной странице flash-памяти
-
Возможность программного чтения и записи
-
Не изменяется после выполнения операции стирания всей памяти (chip erase)
4.2Обзор
В данном разделе будут описаны различные виды памяти микроконтроллеров XMEGA. В архитектуре AVR предусмотрено два основных пространства памяти: память программ и память данных. Исполняемый код может храниться только в памяти программ, а данные могут сберегаться, как в памяти данных, так и в памяти программ. Память данных состоит из статической памяти SRAM и электрически-стираемого и перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства (EEPROM), предназначенного для энергонезависимого хранения данных. Все пространства памяти являются линейными и не требуют страничной адресации. Для пространств энергонезависимой памяти (NVM) можно применить блокировку дальнейшей записи или чтения/записи. Этим можно избежать несанкционированного доступа к коду программы.
Конфигурационные Fuse-биты хранятся в отдельном секторе памяти. Они предназначены для настройки важных системных функций и доступны для записи только через каналы подключения внешнего программатора.
4.3Flash-память программ
МК XMEGA интегрируют внутрисистемно-перепрограммируемую Flash-память, предназначенную для хранения кода программы. Чтение и запись Flash-памяти можно выполнить с помощью внешнего программатора через интерфейс PDI, или под управлением исполняемой ЦПУ программы.
Все инструкции AVR являются 16- или 32-битными, а ячейки Flash-памяти - 16-битными. Flash-память МК XMEGA разделена на два основных сектора: сектор прикладной программы и загрузочный сектор (см. рисунок 4.1). Размеры каждого сектора являются фиксированными и зависят от типа МК. У каждого из секторов имеются отдельные lock-биты и предусмотрены различные уровни защиты. Для записи Flash-памяти можно использовать инструкцию записи в память программ (SPM), но при условии ее исполнения в загрузочном секторе. В секторе прикладной программы имеется сектор таблицы приложения с отдельными lock-битами. Его можно использовать для безопасного хранения энергонезависимых данных в памяти программ.
Рисунок 4.1. Секторы Flash-памяти
4.3.1Сектор прикладной программы
Сектор прикладной программы является сектором Flash-памяти, который используется для хранения исполняемого кода программы. Уровень защиты сектора прикладной программы выбирается битами Boot Lock для этого сектора. В секторе прикладной программы не может храниться программа загрузчика, поскольку выполнение в этом секторе инструкции SPM не поддерживается.
4.3.2Сектор таблицы приложения
Сектор таблицы приложения является частью сектора прикладной программы Flash-памяти и может использоваться для хранения данных. Его размер идентичен загрузочному сектору. Уровень защиты сектора таблицы приложения выбирается битами Boot Lock этого сектора. Возможность задания разных уровней защиты сектора прикладной программы и сектора таблицы приложения делает хранение параметров в памяти программ более безопасным. В случае отсутствия потребности в хранении данных в этом секторе, его можно использовать для хранения кода программы.
4.3.3Загрузочный сектор
Если сектор прикладной программы используется для хранения кода программы приложения, то код программы загрузчика должен быть размещен в загрузочном секторе. Это связано с тем, что инструкция SPM будет работать по назначению только при выполнении ее в загрузочном секторе. Инструкция SPM может осуществлять доступ к любой части Flash-памяти, в т.ч. загрузочный сектор, из которого она выполняется. Уровень защиты загрузочного сектора задается его Lock-битами. Если в хранении в данном секторе программы загрузчика нет потребности, то его можно использовать для хранения кода прикладной программы.
4.3.4Сигнатурный код производителя и ячейки калибровки
Сигнатурный код производителя - отдельный сектор памяти, в котором хранятся запрограммированные производителем данные, в т.ч. калибровочная информация таких встроенных функциональных блоков, как генераторы и аналоговые модули. Часть калибровочных данных автоматически загружается во время сброса в соответствующие модули или УВВ. Остальные же необходимо программно загрузить из сигнатурного кода производителя и записать в соответствующие регистры УВВ. Более детальная информация относительно калибровки температурной зависимости, разброса опорных напряжений и др. приведена в документации на МК.
В сигнатурный код производителя также входит идентификационный код МК, по которому можно установить тип каждого микроконтроллера, а также серийный номер, который индивидуален для каждого выпущенного МК. Серийный номер состоит из номера партии, номера пластины и координаты кристалла МК на пластине. Сигнатурный код производителя нельзя стереть или перезаписать, но зато его можно считать программно или с помощью внешнего программатора.
4.3.4.1Сигнатурный код пользователя
Сигнатурный код пользователя - отдельный сектор памяти, полностью доступный для чтения и записи и со стороны прикладной программы, и со стороны внешнего программатора. Сигнатурный код производителя равен по объему одной странице flash-памяти и предназначен для хранения статических параметров пользователя, как, например, калибровочные данные, специальные серийные номера или идентификационные коды, случайные числовые последовательности и др. Команда стирания Flash-памяти Chip Erase на данный сектор не распространяется. Для стирания сигнатурного кода пользователя предусмотрена отдельная команда стирания. Этим гарантируется сохранность параметров во время частых циклов программирования/стирания и во время работы со встроенной отладочной системой.
4.4Fuse- и Lock-биты
Конфигурационные Fuse-биты необходимы для настройки важных системных функций. Их запись можно выполнить только через внешний интерфейс программирования. Программно можно только опросить состояние fuse-бит. Конфигурационные биты позволяют настроить источники сброса, в т.ч. супервизор питания, детектор просадок питания и сторожевой таймер; а также задать параметры запуска, разрешить работу интерфейса JTAG и задать идентификатор пользователя JTAG-порта.
Lock-биты предназначены для раздельной установки уровня защиты секторов flash-памяти. Они используются для блокирования возможности чтения и/или записи кода программы. Lock-биты можно записать либо с помощью внешнего программатора, либо из прикладной программы, причем только в направлении усиления уровня защиты. Стереть lock-биты можно только командой Chip erase, причем фактическое стирание lock-бит произойдет только после полного стирания flash-памяти.
Fuse- и lock-биты в незапрограммированном состоянии равны единице, а в запрограммированном - нулю.
Перепрограммирование fuse- и lock-бит выполняется аналогично Flash-памяти программ.
4.5Память данных
Память данных состоит из памяти ввода-вывода, внутреннего SRAM, опционально отображаемого в памяти данных EEPROM и внешней памяти (в случае доступности таковой). Память данных выполнена как один непрерывный сектор памяти (см. рисунок 4.2).
Рисунок 4.2. Карта памяти данных
Начальные адреса памяти ввода-вывода, EEPROM и SRAM одинаковы у всех МК XMEGA. Адресное пространство внешней памяти (при наличии в МК) всегда начинается с адреса, следующего за последним адресом внутреннего SRAM, и завершается адресом 0xFFFFFF.
4.6Внутреннее SRAM
Внутреннее SRAM отображается в пространстве памяти данных и всегда начинается по шестнадцатеричному адресу 0x2000. ЦПУ осуществляет доступ к SRAM с помощью инструкций чтения (LD/LDS/LDD) и записи (ST/STS/STD).
4.7EEPROM
Для энергонезависимого хранения данных у МК XMEGA предусмотрено EEPROM. Предусмотрено два способа его адресации: в отдельном адресном пространстве (по умолчанию) или в пространстве обычной памяти данных.
EEPROM поддерживает побайтный и постраничный доступ.
4.7.1Доступ к EEPROM в пространстве памяти данных
EEPROM поддерживает опциональную возможность отображения своего адресного пространства в пространстве памяти данных. Использование этой возможности позволит повысить эффективность чтения EEPROM и загрузки в него из буфера данных. Доступ к EEPROM при таком варианте его использования осуществляется с помощью инструкций чтения и записи. Отображаемое в памяти данных EEPROM всегда начинается по шестнадцатеричному адресу 0x1000.
4.8Память ввода-вывода
Регистры статуса и конфигурации всех УВВ и модулей, в т.ч. ЦПУ, адресуются через ячейки памяти ввода-вывода в пространстве памяти данных. Все ячейки ввода-вывода доступны с помощью инструкций чтения (LD/LDS/LDD) и записи (ST/STS/STD), которые передают данные между 32 регистрами общего назначения регистрового файла и памятью ввода-вывода. К ячейкам с адресами 0x00…0x3F можно адресоваться напрямую с помощью инструкций IN и OUT. По адресам 0x00…0x1F можно применить специальные инструкции проверки бит и битовых функций. Определения памяти ввода-вывода МК XMEGA представлены в разделе "Register Summary" (краткий обзор регистров) документации на МК.
4.8.1Регистры ввода-вывода общего назначения
Первые 16 адресов памяти ввода-вывода зарезервированы для 16 регистров ввода-вывода общего назначения. Данные регистры можно использовать для хранения информации, а также особенно полезны для хранения глобальных переменных и флагов, т.к. к ним предусмотрен побитный доступ с использованием инструкций SBI, CBI, SBIS и SBIC.
4.9Внешняя память
МК XMEGA имеют до 4 портов для связи с внешней памятью, в т.ч. внешние SRAM, SDRAM и подключаемая по типу параллельной памяти периферия, например, ЖКИ и ИС с параллельным интерфейсом. Более детально об этом см. в описании интерфейса внешней шины (EBI). Адресное пространство внешней памяти всегда начинается с адреса, следующего за последним адресом внутреннего SRAM.
4.10Память данных и арбитраж шины
Поскольку память данных образована из четырех разных типов запоминающих устройств, то разные шинные мастера (ЦПУ, канал чтения DMA-контроллера и канал записи DMA-контроллера) могут осуществлять доступ к разным запоминающим устройствам в одно и тоже время. Как показано на рис. 4.3, ЦПУ может выполнять доступ к внешней памяти, а DMA-контроллер одновременно с этим - передавать данные из внутреннего SRAM в память ввода-вывода.
Рис. 4.3. Доступ к шине
4.10.1Шинный приоритет
Если несколько мастеров запрашивают доступ к одной шине, то доступ будет предоставляться с учетом шинного приоритета в следующем порядке (от старшего приоритета к младшему)
-
Шинный мастер, который осуществляет доступ в данный момент
-
Шинный мастер, который в данный момент передает пакет
-
Чередующееся чтение и запись DMA-контроллером в одной и той же области памяти данных
-
Шинный мастер, запрашивающий пакетный доступ
-
Приоритет имеет ЦПУ
-
Шинный мастер, запрашивающий доступ к шине
-
Приоритет имеет ЦПУ
4.11Временные характеристики доступа к памяти
Чтение и запись памяти ввода-вывода выполняется за один цикл синхронизации ЦПУ. Запись в SRAM требует один цикл, а чтение из SRAM - 2 цикла. При пакетном чтении (DMA), новые данные появляются каждый цикл. Чтение (запись) страницы EEPROM длится один цикл, а чтение - три цикла. При пакетном чтении, новые данные появляются каждый второй цикл. Внешняя память использует многоцикловые чтение и запись. Количество циклов зависит от типа памяти и настроек интерфейса внешней шины. Более детальная информация по инструкциям и временным характеристикам их выполнения приведена в описании набора инструкций.
4.12Идентификация микроконтроллера
У каждого МК имеется трехбайтный идентификационный код, с помощью которого можно удостовериться, что производителем является Atmel, и определить тип МК. Идентификационный код хранится в специальных регистрах. В одном из таких регистров можно узнать номер версии МК.
4.13Отключение порта JTAG
У МК предусмотрена возможность отключения порта JTAG из программы. Этим можно предотвратить какие-либо попытки доступа к памяти со стороны внешнего порта JTAG. Такая блокировка будет действовать до следующего сброса МК или до возобновления работы порта JTAG программой. После отключения порта JTAG, все его линии можно использовать как обычные линии ввода-вывода.