Listę rozkazów dopasowano do wymagań współczesnych kompilatorów, wprowadzając rozkazy pobierania danych przez adresowanie pamięci rejestrem 16-bitowym (zestaw dwóch rejestrów) z jednoczesnym zwiększeniem lub zmniejszeniem rejestru adresowego (pobierz i zwiększ/zmniejsz).
Mikrokontrolery AVR są popularne wśród hobbystów i amatorów, ze względu na łatwość programowania, a także łatwość uruchomienia. Do niektórych układów wystarczy podłączyć zasilanie, by stanowiły kompletny, programowalny system mikroprocesorowy. W połączeniu z dużymi obudowami typu DIP daje to rzadko spotykaną możliwość budowy prostszych układów mikroprocesorowych bez konieczności pracochłonnego przygotowywania płytki drukowanej.
Podział
Układy typu AVR zostały podzielone na kilka podtypów:
8-bitowe
tinyAVR – oznaczenie ATtiny
0,5-16 kB pamięci programu
obudowy o 6-32 wyprowadzeniach
ograniczony zestaw zintegrowanych peryferiów
obniżony pobór mocy
megaAVR – oznaczenie ATmega
4-256 kB pamięci programu
obudowy o 28-100 wyprowadzeniach
rozszerzony zestaw poleceń (m.in. o polecenia do obsługi powiększonej pamięci programu)
liczne zintegrowane peryferia (przetworniki AC/CA, timery, liczniki, USB itp)
nowsze ATMegi (posiadające czterocyfrowe oznaczenia) cechują się znacznie rozbudowanymi funkcjonalnościami (event system, układ programowalnej logiki, rozbudowane porty IO)
AVR XMEGA – oznaczenie ATxmega
8-384 kB pamięci programu
obudowy o 32-100 wyprowadzeniach
rozszerzone możliwości, takie jak obsługa DMA, system zdarzeń (Event System), logika programowalna (XCL) i sprzętowe wsparcie dla kryptografii (używane m.in. przy współpracy z kartami inteligentnymi)
AVR Dx
najnowsza rodzina 8-bitowych mikrokontrolerów AVR
w przeciwieństwie do poprzednich rodzin płaska przestrzeń adresowa, w której znajduje się pamięć SRAM, EEPROM i wybrana strona pamięci FLASH
do 128 kB pamięci programu, do 8 kB pamięci SRAM
obudowy do 64 pinów, w tym dostępne są obudowy PDIP
układ programowalnej logiki (CCL)
system zdarzeń podobny do systemu obecnego w XMEGA
przetwornik ADC (12-bitowy) i DAC (10 bitowy)
do 4 komparatorów analogowych oraz wzmacniaczy operacyjnych o programowalnym wzmocnieniu
do 3 układów detekcji przejścia przez zero
do 8 timerów
32 bitowe (lista rozkazów architektury AVR32 jest niekompatybilna z AVR)
AVR UC3
obudowy QFP, BGA od 44 do 144 i więcej wyprowadzeń
seria D
najprostsza seria, posiada moduł obsługi pojemnościowych czujników dotykowych
seria L została zaprojektowana pod kątem minimalizacji zużycia prądu
seria A0/A1
jest dedykowana rozwiązaniom potrzebującym złącz Ethernet oraz USB
seria A3/A4
zawiera moduł kryptograficzny AES o wydajności 22,8 MB/s, może być używany do współpracy z kartami chipowymi
seria B
zaprojektowana do wykorzystania dużej mocy obliczeniowej oraz złącza USB
Wyposażenie
Poszczególne mikrokontrolery typu AVR różnią się między sobą, przede wszystkim ilością pamięci flash, RAM, liczbą portów wejść/wyjść oraz układami dodatkowymi.
Przykładowo: ATtiny13 ma 1 kB pamięci programu (flash), 64 bajty EEPROM, 64 bajty RAM + 32 rejestry, 6 linii wejść/wyjść, 2 kanały PWM, 4 kanały A/D, wewnętrzny oscylator; montowany jest w obudowie o 8 wyprowadzeniach.
ATmega2560 ma 256 kB pamięci programu, 4 kB EEPROMu, 8 kB RAM, 86 wejść/wyjść, 4 16-bitowe liczniki sterujące w sumie 6 wyjściami PWM, SPI, 2 układy USART, 16-kanałowy przetwornik analogowo-cyfrowy.
Podstawowe elementy AVR (nie wszystkie występują w każdym układzie):
pamięć flash - pamięć programu; programowalna w układzie, część programowana podczas pracy układu,
8 i 16-bitowe układy czasowo-licznikowe z możliwością generowania sygnału z modulacją szerokości impulsu PWM (w Atxmega można zwiększyć szerokość przez połączenia kaskadowe liczników, a także poszerzyć możliwości generacji sygnałów PWM poprzez wykorzystanie modułu WeX/AWeX)
licznik czasu rzeczywistego (RTC)
wielokanałowy multipleksowany 10-bitowy przetwornik analogowo-cyfrowy (w Atxmega i AVR Dx 12-bitowy o maksymalnej prędkości 2 milionów próbek na sekundę),
przetwornik cyfrowo-analogowy (DAC) 10-bitowy - rodziny Atxmega i AVR Dx,
Interfejs TWI pełniący funkcję sprzętowego kontrolera w standardzie I2C
Funkcja ISP realizowana przy użyciu wybranego interfejsu (SPI, JTAG, PDI, TPI, aWire)
JTAG, interfejs programowania i debugowania (rezerwuje 4 piny mikrokontrolera) obecny tylko w większych modelach Atmega/Atxmega,
DebugWire, umożliwia debugowanie programu dla kontrolerów z ograniczoną liczbą pinów.
PDI umożliwiający programowanie i debugowanie układów przy wykorzystaniu jedynie 2 linie sygnałowe (w tym sygnału RESET) - domyślny interfejs dla Atxmega
Microchip Studio darmowe środowisko programistyczne dostarczane przez Microchip (ang.) - po przejęciu przez firmę Microchip firmy Atmel nastąpiła zmiana nazwy sztandarowego IDE z Atmel Studio na Microchip Studio
WinAVR darmowy kompilator GCC i zestaw narzędzi dla AVR (ang.) - projekt zarzucony, obecnie firma Atmel wydaje własny toolchain dla systemów MS Windows i GNU/Linux, który można pobrać oddzielnie lub razem z Microchip Studio.
