• Inicio
• Electrónica
• Circuito integrado

Repaso histórico

Cualquiera que se haya iniciado con los microcontroladores de 8-bit habrá escuchado hablar del mítico ATmega328 creado por Atmel para la familia ATmega que empezó en el año 2002, poco a poco fue evolucionando y la aparición de Arduino termino de popularizarse. Tiene más de dos décadas entre nosotros, y aún se sigue apostando por esta tecnología por muchos motivos. En el 2016 Atmel fue adquirida por Microchip Technology.

El AVR es una arquitectura muy versátil y fácil de entender, creo que es la favorita para el hobby y la educación. Existe una gran comunidad en torno a ella, numerosos libros, ejemplos, proyectos, etc. Si ya has leído sobre el 8051, aprenderlo te resultará mucho más fácil. El AVR es, en resumen, una versión mejorada del 8051 con funciones adicionales. Incluye todas las características necesarias, como RAM, memoria flash, registros de propósito general, EEPROM, temporizador de vigilancia, fusibles para configurar el chip, diferentes modos de programación de la memoria flash, diferentes protocolos de comunicación como SPI, I₂C, UART, pines PWM, etc.

Los microcontroladores AVR fueron diseñados por Alf-Egil Bogen y Vegard Wollan, dos estudiantes de electrónica de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU). Se cree que el nombre AVR proviene de sus nombres: Alf-Vegard y RISC (aunque Atmel nunca lo confirmó oficialmente). Pero oficialmente AVR sifnifica Advanced Virtual RISC.

La nueva generación

La última novedad fue en el 2020 con la nueva incorporación de la familia AVR Dx, algunos lo llaman AVR modernos, existen un buen puñado de estos; DA/DB/DD/DU y otros más, por eso el nombre Dx. Me decanté por el AVR DA como una excelente evolución y reemplazo del mítico ATmega328P (sin soporte USB, para eso está el AVR DU). Para compilar podemos seguir usando él avrdude sin problemas, y la librería que usa el avrdude que está en el repositorio avr-libc que es de la misma gente, ya tiene soporte para la familia AVR Dx. Aun así no logro compilar sin él pack que lo proporciona Microchip instalando MPLAB X IDE, o también se puede utilizar sobre el microcontrolador un framework como Arduno llamado DxCore sobre él Arduino IDE 1.x que funciona bastante bien. Para programarlo existe una nueva forma y mucho más simple que el clásico ISP, esta es UPDI que significa Unified Program and Debug Interface, y solo basta con un CH340 y un puñado de componentes.

Llevo un tiempo usando el AVR128DA28 (Versión DIP) y el AVR128DA48 (Versión SMD), programarlo no es igual que el ATmega328P porque los registros son diferentes, consulte el Datasheet del AVR-DA, es más avanzado, pero aún queda mucho para que la comunidad vaya publicando ejemplos prácticos de cómo por ejemplo usar un I2C / TWI para un IC en particular, de todos modos Microchip esta poco a poco publicando códigos fuentes de ejemplo en GitHub, igual no hay que dejar de visitar el Foro para los Freaks de AVR.

Mi primer programa

Creo que un programa clásico es el Blink, equivale al “Hola Mundo” en los microcontroladores. Este es el esquema del circuito:

Supongamos que tiene él pack para el AVR-Dx Series y el avrdude instalado. Con todo eso podrá compilar el siguiente código:

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>

#define LED_PIN 6

int main(void) {
    // Configure internal clock:
    CCP = CCP_IOREG_gc;                         // Disable Configuration Change Protected register.
    CLKCTRL.OSCHFCTRLA = CLKCTRL_FRQSEL_24M_gc; // Configure to 24Mhz.

    // Configure LED on PC6:
    PORTA.DIRSET = (1 << LED_PIN);

    while (1) {
        PORTA.OUTSET = (1 << LED_PIN);
        _delay_ms(1000);

        PORTA.OUTCLR = (1 << LED_PIN);
        _delay_ms(1000);
    }
}

Para compilarlo deberá ejecutar el siguiente comando:

1
2
3
4
5
6

avr-gcc -mmcu=avr128da28 \
	-DF_CPU=24000000UL \
	-I /Applications/microchip/mplabx/v6.20/packs/Microchip/AVR-Dx_DFP/2.4.286/include \
	-B /Applications/microchip/mplabx/v6.20/packs/Microchip/AVR-Dx_DFP/2.4.286/gcc/dev/avr128da28 \
	-g -Os -std=gnu99 -Wall -o main.elf *.c
avr-objcopy -O ihex  main.elf main.hex

Note

Dependiendo del sistema operativo que use, el path para llegar al pack será diferente.

Para subir el programa al microcontrolador, deberá ejecutar el siguiente comando:

1

avrdude -c serialupdi -p avr128da28 -P /dev/tty.usbserial-2110 -e -F

Si todo fue bien, podrá disfrutar del led parpadeando.

Troubleshooting

Si al usar avrdude para compilar aparece el siguiente mensaje de error:

avr-gcc: fatal error: cannot read spec file 'device-specs/specs-avr128da28': No such file or directory

Posiblemente, sea algunas de estas causas el problema:

1. No tiene instalado pack que proporciona MPLAB X IDE.
2. El path que hace referencia a las librerías del pack no son válidas.