Arduino开发板常用ATmega芯片的接口定义

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Arduino的开发板发展到现在已经包含了很多种型号,如:ARDUINO UNO, ARDUINO LEONARDO, ARDUINO 101, ARDUINO MICRO, ARDUINO NANO, ARDUINO MEGA 2560, ARDUINO ZERO, ARDUINO DUE, ARDUINO YUN等,这些开发板都有一个共同的特点,它们的主控制器都是基于Atmel公司的MEGA AVR微控制器的,这些微控制器又与 ATmega8, ATmega168, ATmega328, ATmega1280最为常见。今天,我们就针对以上几款微控制器看一下它的接口定义。

ATmega芯片的接口定义

ATmega8 接口定义

ATmega 8 接口定义

ATmega8 是Atmel在2002年推出的一款新型AVR微控制器,采用了小引脚封装(DIP 28和TQFP/MLF32),上图左侧是DIP 28封装的芯片,右侧是TQFP/MLF32封装的芯片。型号包含 ATmega8(工作频率 0-16MHz,工作电压 4.5-5.5V) 和 ATmega8L(工作频率 0-8MHz,工作电压 2.7-5.5V)。ATmega8 有如下特点 :

系统内可编程 Flash( 具有同时读写的能力,即 RWW)为8K, 512 字节 EEPROM为512字节,SRAM为1K,通用 I/O 口线32 个,通用工作寄存器32 个,具有比较模式的灵活的定时器 / 计数器 (T/C)三个。

具备片内 / 外中断,可编程串行 SART,面向字节的两线串行接口, 10 位 6 路 (8 路为 TQFP 与 MLF 封装 )ADC,具有片内振荡器的可编程看门狗定时器,一个 SPI 串行端口,以及五种可以通过软件进行选择的省电模式。

工作于空闲模式时 CPU 停止工作,而 SRAM、 T/C、 SPI 端口以及中断系统继续工作;掉电模式时晶体振荡器停止振荡,所有功能除了中断和硬件复位之外都停止工作;在省电模式下,异步定时器继续运行,允许用户保持一个时间基准,而其余功能模块处于休眠状态;ADC 噪声抑制模式时终止 CPU 和除了异步定时器与 ADC 以外所有 I/O 模块的工作,以降低 ADC 转换时的开关噪声;Standby 模式下只有晶体或谐振振荡器运行,其余功能模块处于休眠状态,使得器件只消耗极少的电流,同时具有快速启动能力。

ATmega168 接口定义

ATmega168 接口定义

ATmega48/88/168是基于AVR增强型RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器,同样的也分为DIP 28和TQFP/MLF32封装。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间,ATmega48/88/168的数据吞吐率高达 1MIPS/MHz,从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。ATmega48/88/168有如下特点:

系统内可编程Flash ROM(具有在编程过程中还可以读的能力,即RWW)分别为4K/8K/16K,EEPROM分别为256/512/512,SRAM分别为512/1K/1K,通用I/O口线23个,通用工作寄存器 32个,三个具有比较模式的灵活的定时器/计数器(T/C),工作电压 1.8-5.5V ,工作频率 0-20MHz。

具备片内/外中断,可编程串行USART,面向字节的两线串行接口,一个SPI串行端口,一个6路10位ADC(TQFP与MLF封装的器件具有8路10位ADC),具有片内振荡器的可编程看门狗定时器,以及五种可以通过软件选择的省电模式。

空闲模式时CPU停止工作,而SRAM、T/C、USART、两线串行接口、SPI端口以及中断系统继续工作;掉电模式时晶体振荡器停止振荡,所有功能除了中断和硬件复位之外都停止工作,寄存器的内容则一直保持;省电模式时异步定时器继续运行,以允许用户维持时间基准,器件的其他部分则处于睡眠状态;ADC噪声抑制模式时CPU和所有的I/O模块停止运行,而异步定时器和ADC继续工作,以减少ADC转换时的开关噪声;Standby模式时振荡器工作而其他部分睡眠,使得器件只消耗极少的电流,同时具有快速启动能力。

ATmega328接口定义

从引脚定义来看,ATmega48 /88 /168 /328在硬件接口上并无任何区别,但它的 Flash ROM 为32k,SRAM 为2k,EEPROM为1024B,工作电压 1.8-5.5V ,工作频率 0-20MHz,相对ATmega48/88/168均有提高,其他的差异根据型号不同会在工作频率上也有所提升。

ATmega1280接口定义

ATmega1280接口定义

ATmega1280是一款基于risc微控制器的高性能,低功耗的8位AVR芯片,它拥有128 K的 Flash ROM, 8K的SRAM, 4K的EEPROM, 通用I / O总线高达86个,通用寄存器 32个 ,具有比较模式的灵活的定时器/计数器(T/C)六个,4个面向字节的串行接口,16通道10位A / D转换器和JTAG接口,支持在线调试。工作在16MHz(工作频率 0-16MHz)时数据吞吐量达到16 MIPS,工作电压2.7-5.5V。