8-разрядный микроконтроллер с внутрисистемно программируемой флэш-памятью объемом 128 Кбайт ATMEGA128-16AU

8-битный микроконтроллер с внутрисистемно программируемой флэш-памятью объемом 128 Кбайт

ATmega128

ATmega128L

Функции

• Высокопроизводительный 8-разрядный микроконтроллер AVR® с низким энергопотреблением

• Усовершенствованная RISC-архитектура

– 133 мощных инструкции – выполнение большинства циклов за один такт

– 32 x 8 рабочих регистров общего назначения + регистры управления периферийными устройствами

- Полностью статическая работа

– Пропускная способность до 16 MIPS на частоте 16 МГц

– Встроенный 2-тактный множитель

• Энергонезависимая память программ и данных

– 128 Кбайт внутрисистемно перепрограммируемой флэш-памяти. Ресурс: 10 000 циклов записи/стирания.

- Дополнительный раздел кода загрузки с независимыми битами блокировки

Внутрисистемное программирование с помощью встроенной программы загрузки

Настоящая операция чтения во время записи

– 4 Кбайт EEPROM, ресурс: 100 000 циклов записи/стирания

– 4 Кбайт внутренней SRAM

– До 64 КБ Дополнительное пространство внешней памяти

- Блокировка программирования для безопасности программного обеспечения

– Интерфейс SPI для внутрисистемного программирования

• Интерфейс JTAG (совместимый со стандартом IEEE 1149.1)

– Возможности граничного сканирования в соответствии со стандартом JTAG

– Обширная встроенная поддержка отладки

– Программирование флэш-памяти, EEPROM, фьюзов и битов блокировки через интерфейс JTAG.

• Периферийные функции

– Два 8-битных таймера/счетчика с отдельными предделителями и режимами сравнения

– Два расширенных 16-битных таймера/счетчика с отдельным предделителем, режимом сравнения и режимом захвата

- Счетчик реального времени с отдельным генератором

– Два 8-битных ШИМ-канала

– 6 каналов ШИМ с программируемым разрешением от 2 до 16 бит

– Модулятор сравнения выходов

– 8-канальный, 10-битный АЦП

8 несимметричных каналов

7 дифференциальных каналов

2 дифференциальных канала с программируемым усилением 1x, 10x или 200x

– Байт-ориентированный двухпроводной последовательный интерфейс

– Двойные программируемые последовательные USART

– Последовательный интерфейс Master/Slave SPI

– Программируемый сторожевой таймер со встроенным генератором

– встроенный аналоговый компаратор

• Специальные функции микроконтроллера

– Сброс при включении питания и программируемое обнаружение отключения питания

– Внутренний калиброванный RC-генератор

– Внешние и внутренние источники прерываний

- Шесть режимов сна: бездействие, шумоподавление АЦП, энергосбережение, отключение питания, режим ожидания,

и расширенный режим ожидания

- Выбираемая программным обеспечением тактовая частота

- Режим совместимости с ATmega103, выбранный предохранителем

– Отключение глобального подтягивания

• Ввод/вывод и пакеты

– 53 программируемых линии ввода/вывода

– 64-контактный TQFP и 64-контактный QFN/MLF

• Рабочее напряжение

- 2,7 - 5,5В для ATmega128L

- 4,5 - 5,5В для ATmega128

• Оценки скорости

– 0 – 8 МГц для ATmega128L

– 0 – 16 МГц для ATmega128

Рисунок конфигурации выводов

1. Распиновка ATmega128

Примечание. Рисунок выводов относится как к пакетам TQFP, так и к пакетам MLF.Нижняя площадка под корпусом QFN/MLF должна быть припаяна к земле.

Обзор

ATmega128 — это маломощный 8-битный КМОП-микроконтроллер, основанный на улучшенной RISC-архитектуре AVR.Выполняя мощные инструкции за один такт, ATmega128 достигает пропускной способности, приближающейся к 1 MIPS на МГц, что позволяет разработчику системы оптимизировать энергопотребление в зависимости от скорости обработки.

Блок-схема

Рисунок 2. Блок-схема

Ядро AVR сочетает в себе богатый набор инструкций с 32 рабочими регистрами общего назначения.Все 32 регистра напрямую подключены к арифметико-логическому устройству (ALU), что позволяет получить доступ к двум независимым регистрам в одной инструкции, выполняемой за один такт.Полученная в результате архитектура более эффективна в коде, обеспечивая при этом пропускную способность в десять раз выше, чем у обычных микроконтроллеров CISC.

ATmega128 обеспечивает следующие функции: 128 Кбайт внутрисистемно программируемой флэш-памяти с возможностью чтения при записи, 4 Кбайт EEPROM, 4 Кбайт SRAM, 53 линии ввода-вывода общего назначения, 32 рабочих регистра общего назначения, счетчик реального времени (RTC). ), четыре настраиваемых таймера/счетчика с режимами сравнения и ШИМ, 2 USART, байт-ориентированный двухпроводной последовательный интерфейс, 8-канальный 10-разрядный АЦП с дополнительным дифференциальным входным каскадом с программируемым коэффициентом усиления, программируемый сторожевой таймер с внутренним генератором, последовательный порт SPI, стандарт IEEE.Интерфейс тестирования JTAG, совместимый со стандартом 1149.1, также используется для доступа к встроенной системе отладки и программирования, а также для шести режимов энергосбережения, выбираемых программным обеспечением.В режиме ожидания ЦП останавливается, в то время как SRAM, таймеры/счетчики, порт SPI и система прерываний продолжают функционировать.Режим Powerdown сохраняет содержимое регистра, но замораживает осциллятор, отключая все остальные функции микросхемы до следующего прерывания или аппаратного сброса.В режиме энергосбережения асинхронный таймер продолжает работать, что позволяет пользователю поддерживать базу таймера, пока остальная часть устройства находится в спящем режиме.Режим шумоподавления АЦП останавливает ЦП и все модули ввода-вывода, кроме асинхронного таймера и АЦП, чтобы свести к минимуму шум переключения во время преобразования АЦП.В режиме ожидания кварцевый/резонаторный осциллятор работает, в то время как остальная часть устройства находится в спящем режиме.Это обеспечивает очень быстрый запуск в сочетании с низким энергопотреблением.В режиме расширенного ожидания основной генератор и асинхронный таймер продолжают работать.

Устройство изготовлено с использованием технологии энергонезависимой памяти высокой плотности Atmel.Встроенная флэш-память ISP позволяет перепрограммировать программную память внутри системы через последовательный интерфейс SPI, с помощью обычного программатора энергонезависимой памяти или с помощью встроенной программы загрузки, работающей на ядре AVR.Программа загрузки может использовать любой интерфейс для загрузки прикладной программы во флэш-память приложения.Программное обеспечение в разделе Boot Flash будет продолжать работать, пока обновляется раздел Application Flash, обеспечивая истинную операцию Read-While-Write.Объединив 8-битный RISC-процессор с внутрисистемной самопрограммируемой флэш-памятью на монолитном кристалле, Atmel ATmega128 представляет собой мощный микроконтроллер, обеспечивающий очень гибкое и экономичное решение для многих встроенных приложений управления.

ATmega128 AVR поддерживается полным набором инструментов для разработки программ и систем, включая: компиляторы C, макроассемблеры, отладчики/симуляторы программ, внутрисхемные эмуляторы и оценочные комплекты.