haraduka's diary

やる気が欲しい

回路の用語について(AVR多め)

回路

AVRのデータシートとか読んでても基本が全然わからないのでようわからん。
ということでまた忘れないうちに用語をまとめてみる。

EEPROM
Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory の略。不揮発性メモリであり、機器の設定情報などの管理に使われる。印加する電圧を読み取りのときよりも高くすることで記憶の消去、再書込みができる。


タイマーについて
まずタイマーの構成について。タイマーは
内部/外部クロック→プリスケーラ(分周器)→カウンタ→(ARR(自動再ロードレジスタ))→CCR(キャプチャ・コンベア-レジスタ)←外部CH
という構成になっている。
ひとつひとつ紹介していく。

1. 内部/外部クロックについてだが、クロックは基本、外部の振動子によって得られるクロック信号をもとに内部発信器によって内部クロックを作り出している。これは外部の振動子に応じて振動モードの設定がマイコン側でできるようになっている。振動モードには色々あり、水晶/セラミック発振モード(一般的)、外部発振ユニットを使うモード(内部発振回路を使わない)、内部RC発振モード(何もいらないが、4MHzなど、一定のクロックしか出せない)、外部RC発振モード(安価だが安定しない)などがある。

2. プリスケーラとは分周器のことで、たとえばクロックが4MHzのとき、分周器によってそれを1/4倍、つまり1MHzなどにすることができる。その値をカウンタに取り込む。

3. ARR(自動再ロードレジスタ)とは、ユーザーが希望するカウント値を入れておいて、自動でそれをロードするようにできる。

4. CCR(キャプチャ・コンベア-レジスタ)はパルスの入出力を管理するレジスタである。これは外部CHが入力になるか出力になるかによって変わってくるが、外部CHが入力の時はインプットキャプチャ機能というものとして使える。外部CHから入力された信号の立ち上がり、立ち下がりのときのクロックをCCRに記憶することによって、外部信号のクロックを知ることができる。また、外部CHが出力の時はアウトプットコンペア機能として使える。これはユーザーがCCRに設定した値とカウンタの値が一致した時に何かしらのイベントを発生させるもので、PWMなどに使うことができる。


ウォッチドッグ
ウォッチドッグタイマ(WDT)というのは、コンピュータのハードウェア時間計測器である。メインプログラムがハングアップしたときなどにリセットをかける用途として使われる。


USART
Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitterの略で、文字通り汎用の同期式と非同期式のシリアル送受信用機能を持った通信方式であり、UARTだったり、USRTだったりと言われる。これは送信と受信がそれぞれ独立しているため、全二重通信(同時に双方向からデータを送信したり受信したりすることができる通信)が可能となっている。また、半二重通信(1つの回線を向きを定期的に逆転させて使う通信)とすることもできる。TXで送信、RXで受信である。


デバッグWIRE機能
デバッグ信号ラインがISP端子からできる一番簡単なチップ上デバッグらしい。ISP機能とは、ボードに実装したままプログラムを書き換える機能で、汎用IOポート3つ(SCL,MOSI,MISO)とリセット信号とGND,VCCの6pinで構成された端子を用いる。書き込み時以外は単純なIOピンとして使え、これをデバッグ用通信ポートなどに使うことができる。


COMポート
communicationポートの略。COM1, COM2というのはOSがシリアルポートを管理する際にこのように名前をつける。


SPI通信
シリアル・ペリフェラル・インターフェースの略で、4つという少ない通信線で通信することができる。
その4つは、
MISO :: Master In Slave Out …マスターで受信、スレーブで送信
MOSI :: Master Out Slave In …マスターで送信、スレーブで受信
SCK :: Serial Clock …クロック
SS :: Slave Select …マスターが通信するスレーブを選択
である。比較的低速な通信に用いられる。

ELFファイル, HEXファイル
elfファイルは実行ファイルの一形式。Executable and Linking Format。昔はCOFF(Common Object File Format)が扱われていた。
hexファイルはバイナリ情報をASCII形式で運ぶためのファイル形式。

ボーレート(baudrate)
デジタルデータを一秒間に何回変復調できるかを表した値。変調は情報を回線に適合した信号に変換することで、復調はそれら信号をもとの情報に戻すことを言う。