Курсовая работа по Микропроцессоры на тему Модуль параллельного регистра со стробирующим сигналом

В настоящее время невозможно представить даже самую простую систему управления без применения микроконтроллеров. Микроконтроллеры прочно заняли свою нишу как неотъемлемый элемент любой системы управления. Многие производители электронных компонентов в номенклатуре выпускаемой продукции имеют собственную линейку микроконтроллеров. Как правило, производители покупают лицензию у фирм специализирующихся на разработке вычислительных ядер, например ARM, а периферийные устройства разрабатывают самостоятельно, пытаясь привлечь своего покупателя именно за счет особенностей своих периферийных устройств. Другие компании разрабатывают собственные вычислительные процессоры. Ярким примером подобных компания является фирма Atmel, которая запатентовала собственное ядро получившее название AVR. Существует несколько трактовок данной аббревиатуры. Кто-то утверждает, что это Advanced Virtual RISC, другие полагают, что не обошлось здесь без Alf Egil Bogen Vegard Wollan RISC.
Хочется отметить, что идея разработки данного ядра принадлежит студентам Norwegian University of Science and Technology (NTNU) из норвежского города Тронхейма — Альфу Богену (Alf-Egil Bogen) и Вегарду Воллену (Vegard Wollen). В 1995 году Боген и Воллен решили предложить американской корпорации Atmel, которая была известна своими чипами с Flash-памятью, выпускать новый 8-битный RISC-микроконтроллер и снабдить его Flash-памятью для программ на одном кристалле с вычислительным ядром.
Идея была одобрена Atmel Corp., и было принято решение незамедлительно инвестировать в данную разработку. В конце 1996 года был выпущен опытный микроконтроллер AT90S1200, а во второй половине 1997 г. корпорация Atmel приступила к серийному производству нового семейства микроконтроллеров, к их рекламной и технической поддержке.
Как правило, разработчик электронной аппаратуры выбирает одну линейку микроконтроллеров (одного производителя) и использует их в своих разработках. Набравшись опыта работы с определенными микроконтроллерами, разработчик нарабатывает множество библиотек для работы с разнообразной периферией благодаря чему, время, затраченное на процесс разработки конечного устройства значительно сокращается.
В нашей стране микроконтроллеры AVR завоевали огромную популярность благодаря невысокой цене, высокой производительности, широчайшему набору периферии и что немаловажно относительной доступности средств разработки. Многие производители профессионального программного обеспечения для разработки встроенных приложений поддерживают микроконтроллеры фирмы Atmel. К таким производителям относятся IAR, HPInfotech. Особенно хочется отметить интегрированную среду разработки (IDE) Microchip Studio (Atmel Studio). Atmel Studio (ранее AVR Studio) — основанная на Visual Studio бесплатная проприетарная интегрированная среда разработки (IDE) для разработки приложений для 8- и 32-битных микроконтроллеров семейства AVR и 32-битных микроконтроллеров семейства ARM от компании Atmel, работающая в операционных системах Windows NT/2000/XP/Vista/7/8/10. Atmel Studio содержит компилятор GNU C/C++ и эмулятор, позволяющий отладить выполнение программы без загрузки в микроконтроллер.
Ранее среда разработки носила название AVR Studio, но начиная с версии 6.0, вышедшей в 2012 году, в неё была добавлена поддержка разработки для микроконтроллеров архитектуры ARM, также выпускаемых фирмой Atmel, и среда разработки получила новое название Atmel Studio. Текущая версия (Atmel Studio 7) поддерживает все выпускаемые на сегодняшний день фирмой Atmel микроконтроллеры архитектур AVR, AVR32 и ARM и средства разработки.
Atmel Studio содержит в себе менеджер проектов, редактор исходного кода, инструменты виртуальной симуляции и внутрисхемной отладки, позволяет писать программы на ассемблере или на C/C++.

1.Основные характеристики микроконтроллеров фирмы Atmel семейства Mega.
Контроллер ATmega16 является высокопроизводительным AVR микроконтроллером c низким энергопотреблением фирмы Atmel. Рассматриваемый микроконтроллер входит в состав семейства Mega, отличительными особенностями микроконтроллеров данного семейства являются:
- Широкая номенклатура микроконтроллеров.
- Ядро микроконтроллеров семейства Mega выполнено по усовершенствованной RISC архитектуре, в которой используется ряд решений, направленных на повышения быстродействия.
- Flash- память программ объемом от 8 Кбайт до 256 Кбайт.
- RAM- память (ОЗУ) объемом от 1 Кбайт до 8 кБайт с возможностью подключения внешнего ОЗУ обемом до 64 кБайт.
- Электрически перепрограммируемая EEPROM-память данных объемом от 512 Байт до 4 кБайт.
- Тактовая частота отдельных моделей семейства может достигать 20 МГц.
- Микроконтроллеры данного семейства выпускаются в корпусах TQFP, MLF предназначенных для поверхностного монтажа так и в корпусах типа DIP предназначенных для пайки в монтажные отверстия.
- Микроконтроллеры семейства Mega имеют широкий набор периферийных устройств, например: различные последовательные интерфейсы SPI, UART, TWI (аналог I2C). Порты ввода-вывода, таймеры, аналого-цифровые преобразователи, аналоговый компаратор, сторожевой таймер, генераторы ШИМ и др.