Atmel AVR

Atmel AVR ATmega8 PDIP.

Atmel AVR(アトメル AVR)は、Atmel社が製造している、RISCベースの8ビットマイクロコントローラ（制御用IC）製品群の総称である。1996年に開発された。

概要

PIC同様に回路構成が簡単でCPU、メモリ（RAM、ROM）、I/O、データ記憶用のEEPROM、クロック発振回路、タイマーなどが1チップに収められており、書き込まれたプログラムにより制御される。

ISP (In-System Programming) に対応し、コンパレータを内蔵する等、後発である故にPICに不足する点を補うような構成を持ち、i8051ピンコンパチ品や外部にRAMやI/Oを増設する外部バスのあるものもあり、電子工作を行う人の間で人気があるとともに、PICのライバルとして認識されている。ISPには、In Circuit Serial Programming (ICSP) やJTAGという仕組みがあり、AVRだけでなくPICにもICSPは備わっている。

また、ラインが変わっても基本的なCPUコアのアーキテクチャが変わらず、RAM空間がリニアである等、C言語でのプログラミングを意識しており、さらにアセンブラを含んだ統合開発環境「AVR Studio」が無償配布され、GCCも対応しているため安価に開発環境を構築できる。

MCSエレクトロニクス社より4Kバイト(2Kワード)までのコード生成が無償試用できるBascomAVRというBASICを基調としたコンパイラーが公開されており液晶表示コマンド等、即実用可能なコマンド満載でC言語やマシン語にアレルギーのある人でも簡単にAVR※を導入できる。※RAM未搭載のAVRは殆どのコマンド使用不可

プログラム格納用のROMは全品種でFlashROMを採用しており、PICのようなUV-EPROMやPROM、マスクROMタイプはない。ハーバード・アーキテクチャである点はPICと同じである。

ほとんどの命令を1クロックで実行するため、MHzあたりの計算量は1MIPSに達する。

AVRという名前は、チップを設計したAlf Egil Bogen と Vegard Wollanの名前と、RISC から取られている。

AVRの種類

起源となった90Sシリーズと、それを大容量化、I/Oを拡張したMegaシリーズ、高機能化・低消費電力化・低電圧対応したTinyシリーズがあり、今後は、MegaシリーズとTinyシリーズを主力する方向であるが、90Sシリーズもまだ多く使われている。

既に品種数がかなり多く、廃品種となったものも多いため、流通量が多い主な品種や著名な品種のみを取り上げ、特定顧客・特殊用途向けは割愛する。

• 90Sシリーズ
  • 90S1200
  • 90S2313
  • 90S4433
  • 90S8515
  • 90S8535
• Megaシリーズ
  • Mega1280/2560
  • Mega8/48/88/168/328
  • Mega161/162
  • Mega163/323
  • Mega169/329/649
  • Mega8515
  • Mega8535
  • Mega16/32
  • Mega64/128
• Tinyシリーズ
  • tiny2313
  • tiny4
  • tiny5
  • tiny9
  • tiny10
  • tiny11
  • tiny12
  • tiny13
  • tiny20
  • tiny15
  • timy24
  • tiny26
  • tiny40
  • tiny44
  • tiny45
  • tiny85

AVRのレジスタセット

呼称	説明
R0-25	汎用レジスタ R0-R15は即値演算不可
X(R26,R27)	インデックスレジスタX
Y(R28,R29)	インデックスレジスタY
Z(R30,R31)	インデックスレジスタZ
PC	プログラムカウンタ
SP	スタックポインタ
SREG	ステータスレジスタ

命令セット

• 16ビット固定長
• C言語でのプログラミングを意識した直交性の高い命令群
• メモリへのアクセスはロードとストアのみであり、演算はレジスタとレジスタあるいはイミディエイトのみ
• PICでは、サポートされなかったイミディエイト減算やキャリー付加減算のサポート
• Megaシリーズは乗算命令をサポート

主なアドレッシングモード

呼称	説明
イミディエイト	直接8ビットの値を指定する。
直接	直接16ビットの番地を指定する。
間接	X,Y,Zレジスタで番地を指定する。ディスプレースメント付、ポストインクリメント、プリデクリメントも可。

関連項目

• PIC - AVRの競合製品
• Arduino - AVRを利用したオープンソースハードウェア
• 組み込みシステム
• シーケンス制御

外部リンク

• Atmel本社