Выбор среды для разработки и отладки приложений на базе микроконтроллера
Сейчас для проектирования и отладки устройств на микроконтроллерах применяют готовый модуль Arduino, разработанный на базе процессора Mega AVR.
Arduino — это аппаратная платформа, которая содержит простой интерфейс ввода-вывода и поддерживает среду разработки, реализующую открытый язык программирования Processing, основанный на Java.
Arduino может служить основой для разработки автономных интерактивных устройств или может работать под управлением ПО, которое установлено на соединенном с ним компьютере. В последнем случае в качестве ПО помимо языка Processing могут использоваться Flash, VVVV и Max/MSP. Arduino можно собрать самостоятельно вручную, можно приобрести уже в готовом виде. Интегрированную среду разработки с открытым кодом (IDE, Integrated Development Environment) можно загрузить бесплатно с веб-сайта.
От иных подобных устройств, предлагающихся на рынке, Arduino отличаются следующим свойствами:
• Мультиплатформная среда; она может работать под управлением операционных систем Windows, Macintosh и Linux.
• Она базируется на языке Processing; эта простая и удобная в применении среда разработки используется художниками и дизайн-рами.
• Программирование устройства осуществляется посредством
USB-интерфейса, а не через последовательный порт. Это создает дополнительное удобство, поскольку последовательный порт отсутствуют в большинстве современных компьютеров.
• Элементы, из которых состоит Arduino, недорогие. USB-плата стоит около 20 ЕВРО, а замена сгоревшего чипа обойдется где-то в 5 ЕВРО. Так что можно позволить себе сколько угодно ошибаться.
• Существует много литературы по применению данного модуля
Теоретическая часть Микроконтроллеры avr семейства Mega
Большинство микроконтроллеров фирмы «Аtmel» изготовляются по технологии КМОП, которая в сочетании архитектурой RISC дает возможно получить хорошие результаты в соотношении быстродействие и энергопотребления. Все микроконтроллеры AVRсемейства Mega являются 8-разрядными микроконтроллерами, которые предназначены для встраиваемых приложений. Стоит отметить, что описываемое семейство микроконтроллеров является самым развитым.
Особенности микроконтроллеров AVRсемейства Mega:
FLASH память программ. Объемом от 8 до 128 Кбайт;
ОЗУ объемом от 1 до 4 Кбайт;
EEPROM объемом от 512 байт до 4 Кбайт (число циклов стирания/записи не менее 100000);
Защита от чтения и модификации памяти программ и данных;
программирование непосредственно в системе, через последовательные интерфейсы SPI и JTAG'
возможность внутрисхемной отладки в соответствии со стандартом IEEE 1149.1 (JTAO);
Способы синхронизации: встроенный RC- генератор с внутренней или внешней времязадающей RС - цепочкой или с внешним резонатором;
Возможность подключения внешнего сигнала синхронизации;
Режимы пониженного энергопотребления;
наличие детектора снижения напряжения питания (brown-out detector, BOD);
возможность программного снижения частоты тактового генератора.