12-ma’ruza arduino mikroprotsessor majmuasi to‘G‘risida umumiy tushunchalar reja

Atmel mikrokontrollerlari. Arduino platasining asosiy elementi bo‘lib Atmel mikrokontrolleri hisoblanadi. Aksariyat Arduino platalarida, shu jumladan Arduino Uno larda ham, ATmega mikrokontrolleri o‘rnatilgan. 1.1-rasmda tasvirlangan Arduino Uno platasida ATmega 328 mikrokontrollerini ko‘rishingiz mumkin. Bundan faqat ARM Cortex mikrokontrolleri bilan jihozlangan Due platasi istisno, xolos. Mikrokontroller dasturning kompilyasiyalangan butun kodini ijro etadi. Arduino tili mikrokontrollerning periferiya qurilmalari: analog-raqamli

12.2-rasm. ISP MKII AVR programmatori

o‘zgartirgichlarga (ADCs), kirish-chiqishning raqamli portlari, kommunikatsiya shinalari (shu jumladan I₂C va SPI) va oldinma-ketin interfeyslardan foydalanish (erishish) (dostup) imkonini beradi. Platada barcha ana shu portlar shtirli kontaktlarga olib chiqilgan¹. ATmega mikrokontrollerining takt kontaktlariga 16 MGs li kvarsli rezonator ulangan. O‘chirish tugmachasi yordamida dasturingiz bajarilishini qaytadan ishlatib (yurgizib) yuborish mumkin.

Ko‘pgina Arduino platalari kontaktga 13 ulangan sozlash yorug‘lik diodi (Debug) bilan jihozlangan bo‘lib, u bizning dastlabki dasturimizni (lipillab turgan yorug‘lik diodi) qo‘shimcha komponentlarsiz ro‘yobga chiqarish imkonini beradi.
Dasturlash interfeyslari. Odatda S ga yoki Assemblerda yozilgan ATmega mikrokontrolleri dasturlari mikrokontrollerga ICSP interfeys orqali programmator yordamida yuklanadilar (12.2-rasm).
Ehtimol, Arduino ning eng muhim xususiyati – USV-port orqali, qo‘shimcha programmatorsiz bevosita dasturlash imkoniyati bo‘lsa kerak. Bu funksiyani ishlab chiqaruvchi zavodda A Tmega mikrokontrolleriga yozib olingan, hamda foydalanuvchi dasturini Arduino platasiga oldinma-ketin USART porti bo‘yicha yuklash imkonini beradigan Arduino yuklagichi ta’minlaydi. Arduino Uno va Mega 2560 interfeyslari bo‘lgan holatda mejdu USB kabeli va USART kontaktlari orasidagi asosiy mikrokontrollerda qo‘shimcha kontroller (plata versiyasiga bog‘liq ravishda ATmega 16U2 yoki 8U2) xizmat qiladi. Arduino Leonardo platasida USB ichki kontrolleriga ega bo‘lgan ATmega 32U4 asosiy mikrokontrolleri o‘rnatilgan. Nisbatan eskiroq Arduino platalarida olinma-ketin (izchil) ATmega porti va USB interfeysi o‘rtasidagi ulash funksiyasini maxsus mikrosxema bajargan. YUklagich – bu Arduino dasturi xotirasining rezervlangan bo‘shlig‘iga yozib olingan dasturiy kod fragmenti. AVR mikrokontrollerlari, odatda, mikrokontroller bilan oldinma-ketin periferiya interfeysi (SPI) orqali o‘zaro ta’sirlashadigan ICSP yordamida dasturlanadi. Bu usul programmator, masalan, STK500 yoki ISP MKII mavjud bo‘lishini taqozo etadi (qar. 1.2-rasm).
Arduino platasi yoqilgan zahoti yuklagich ishga tushib, u bir necha soniya davomida ishlab turadi. Agar shu vaqt davomida yuklagich oldinma-ketin UART interfeysi bo‘yicha IDE dan dasturlash komandasini olib, hamda dasturni mikrokontroller xotirasining bo‘sh sohasiga yuklaydi. Agar bunday komanda kelib tushmasa, Arduino xotirasidagi so‘nggi dastur ishga tushiriladi.
IDE dan yuklash komandasi kelib tushganda Arduino ko‘makchi kontroller (ATmega 16U2 yoki Arduino Uno bo‘lgan hollarda 8U2) asosiy mikrokontrollerni tashlab (sbrasivaet), uni yuklashga tayyorlaydi. SHundan so‘ng tashqi kompyuter UART ulanmasi orqali oladigan dastur kodini jo‘nata boshlaydi. YUklagichlar xotirada ancha katta joy egallaydilar, chunki ular USB orqali tashqi apparat vositalarisiz oddiy dasturlashni amalga oshiradi. Biroq ularning ikki asosiy kamchiligi ham bor:

• 
  ular xotirada dasturlar yozishda kerak bo‘lishi mumkin bo‘lgan joyni egallaydilar (taxminan 2 Kbayt);
  
• 
  yuklagich mavjud bo‘lgan hollarda boshlang‘ich yuklanishda dasturingiz bajarilishi doim bir necha soniyaga tutilib qoladi, chunki yuklagich dasturlash uchun talabnomaga ishlov berayotgan bo‘ladi.
  

Agar sizda programmator (yoki programmator sifatida dasturlangan boshqa Arduino platasi) bo‘lsa, u holda o‘z ATmega kontrolleringizdan yuklagichni o‘chirib tashlashingiz, hamda uni tashqi programmator yordamida dasturlashingiz mumkin bo‘ladi.