您的位置 首页 IOT

ATmega16单片机的特色和内部结构解析

ATmega16单片机的特点和内部结构解析-Atmega16 单片机的 Flash 程序存储器空间可以分为两段: 引导程序段(Boot Program Section)和应用程序段(Application Program section)。 两段的读/写保护可以分别通过设置对应的锁定位(Lock Bits)来实现。

下面就总结一下AVR单片机ATmega16的主要特色:

(注: 括号内有赤色 *x*符号的表明文章下方会有解说/扩展)

1) 选用 RISC 结构的AVR内核单片机。

131 条机器指令, 大多数指令为单个体系时钟周期履行的指令;

32 个 8 位通用作业寄存器;

全静态作业方法(Fully StaTIc OperaTIon)。 (*A*)

作业在 16 MHz 时具有 16 MIPS 的功用。(注:ATmega16L 系列最大作业频率为 8 MHz);

内部配备有 2 个时钟周期的硬件乘法器。

2)片内自带大容量, 非易失的程序和数据存储器 (*B*)

16KB 在线可编程(ISP,In-System Programming)Flash 程序存储器(擦写次数》10 000), 选用 Boot load 技术支撑IAP(In-ApplicaTIon Programming)功用。

1KB片内 SRAM 数据存储器, 能够完成 3 级确定的程序加密;

512 字节片内 ISP 的EEPROM 数据存储器(擦鞋次数》100 000);

3) 片内含JTAG接口

支撑契合 JTAG 规范(与IEEE 1149.1 规范兼容)的鸿沟扫描功用, 用于芯片检测;

支撑扩展的片内在线调试功用;

可经过 JTAG 接口对片内 Flash, EEPROM, 熔丝位和加密确定位完成下载编程; (*C*)

4) 外围接口

2 个带有别离独立和可设置预分频的 8 位守时/计数器;

1 个带有可设置预分频器, 具有比较, 捕捉功用的 16 位守时/计数器;

片内含独立振动器实时时钟 RTC;

4 路 PWM 通道;

8 路 10 位 ADC;

面向字节的两线接口 TWI(Two—Wire Serial Interface, 彻底兼容 IIC 总线硬件接口);

1 个可编程, 增强型全双工, 支撑同步/异步通讯的串行接口 USART;

1 个可作业于主机/从机形式的 SPI (Serial Peripheral Interface Bus)串行接口(支撑 ISP 程序下载);

片内集成模仿比较器; (*D*)

片内含有可编程的具有独立片内震动期的看门狗守时器 WDT;

5)其他特色

内含上电复位电路以及可编程的掉电检测复位电路 BOD(Brown-out DetecTIon);

片内含有 1/2/4/8 MHz 经过标定的, 可校对的 RC 震动器, 可作为体系时钟运用;

21 种内外部中止源; (*E*)

6 种休眠形式(闲暇形式、ADC 噪声按捺形式、省电形式、掉电形式、Standby 形式以及

扩展的Standby 形式), 支撑节电方法作业;

作业电压: ATmega16L 为 2.7~5.5V, ATmega16 为 4.5~5.5V;

运转速度: ATmega16L为 0~8MHz, ATmega16为0~16MHz;

功耗目标: ATmega16L 作业在 1MHz, 3V, 25摄氏度时:典型功耗为 1.1mA,闲暇形式为 0.35mA,掉电形式为 《 1uA;

注释A:

全静态作业方法便是时钟中止振动(并且手册中也说了作业频率是 0~8/16MHz), 可是寄存器和数据存储器(ATmega16选用的是 SRAM 存储器, 所以不用进行守时改写)的数据不会丢掉。 条件是你电源得存在, 否则就关机了不是?

注释B:

Atmega16 单片机的 Flash 程序存储器空间能够分为两段: 引导程序段(Boot Program Section)和应用程序段(Application Program section)。 两段的读/写维护能够别离经过设置对应的确定位(Lock Bits)来完成。 在引导程序段内驻留的引导程序中, 能够运用 SPM 指令完成对应用程序段的写操作(即完成 IAP 功用, 使体系能自懂更新体系程序)。 在 AVR 中, 一切的存储空间都是线型的。 SRAM 能够经过 6 种不同的寻址方法进行拜访。(别离是: 数据存储器空间直接/直接寻址, 带后增/预减量的数据存储器空间的寄存器直接寻址, 带位移的数据存储器空间的寄存器直接寻址, 数据存储器空间仓库寄存器 SP 直接寻址)。

注释C:

熔丝是一个维护知识产权的规划。便是在特定的引脚上加上电压,满足的电流,就能够烧断里面的这根熔丝(AVR的熔丝能够屡次编程, 并不是 OTP 熔丝),烧断今后,片里的程序就不能够被读出来也不能改写了,只能用来运转。 经过设定和装备 AVR 单片机的熔丝位, 咱们就能够使 AVR 具有不同特性的功用组合, 愈加合适实践的运用和学习。 出厂时不同熔丝位的设定值是不同的, 必定要注意区别, 熔丝位的装备在 AVR 单片机中非常重要, 装备欠好可能会锁死单片机或许不能正常作业; 装备之前必定要对照datasheet 手册细心核对准; 必定要发篇博客总结学习下。

注释D:

比较器是经过比较两个输入端的电流或电压的巨细,在输出端输出不同电压成果的电子元件。比较器常被用于模数转化电路中。 运用 AVR 的模仿比较器就能够构成 ADC 转化器;AVR 单片机在复位后, 模仿比较器是处于答应作业状况的。 假如不运用它, 就把寄存器 ACSR 的 ACD 位设置为 1, 以封闭模仿比较器削减电源耗费; 与其相关的寄存器是 SFIOR 和 ACSR. AVR 的模仿比较器是 AVR 的中止源之一;

注释E:

这 21 个内外部中止源是(按优先级排序):

AVR单片机中止向量区向量号Flash空间地址中止源

中止界说阐明

1 $000RESET外部引脚电平引发的复位, 上电复位, 掉电检测复位,

看门狗复位, JTAG AVR 复位 2 $002INT0外部中止 0 3 $004INT1外部中止 1 4 $006TIMER 2 COMP守时/计数器 2 比较匹配 5 $008TIMER 2 OVF守时/计数器 2 溢出 6 $00ATIMER 1 CAPT守时/计数器 1 事情捕捉 7 $00CTIMER 1 COMPA守时/计数器 1 比较匹配 A 8 $00ETIMER 1 COMPB守时/计数器 1 比较匹配 B 9 $010TIMER 1 OVF守时/计数器 1 溢出 10 $012TIMER 0 OVF守时/计数器 0 溢出 11 $014SPI STCSPI 串行传输完毕 12 $016USART RXCUSART, 接纳完毕 13 $018USART UXREUSART, 数据寄存器空 14 $01AUSART TXCUSART, 发送完毕 15 $01CADCA/C 转化完毕 16 $01EEE_RDYEEPROM 安排妥当 17 $020ANA_COMP模仿比较器 18 $022TWI两线串行接口 19 $024INT2外部中止请求 2 20 $026TIMER 0 COMP守时/计数器 0 比较匹配 21 $028SPM_RDY保存程序存储器内容安排妥当

中止向量区巨细 = 中止源个数 X 每个中止向量占有字数

其间中止还分为可屏蔽中止和不行屏蔽中止(AVR 中复位为仅有一个不行屏蔽的中止)。

注释F:

AVR 单片机的 I/O 口共 32 个, 分为 4 组端口, 每组 8 个;4 个端口的榜首功用是通用的双向 I/O 口, 每位都要经过指令设置为独立的输入/输出口。 设置为输入时内部自带有上拉电阻, 这些内部上拉能够经过编程设置为有用或许无效。 当输出高电平时, 可输出 20mA 的电流, 而当输出低电平时,能够吸收 40mA 的电流。 因而 AVR 能够直接驱动数码管和 LED 发光二极管。 别的要注意的便是, AVR 单片在复位后, 一切的 I/O 口都是默以为输入方法的, 上拉电阻无效, 即I/O为输入高阻的三态状况。 I/O空间为接连的 64 个 I/O 寄存器空间, 他们别离对应单片机各个外围功用的操控和数据寄存器地址。 I/O 寄存器空间可运用 I/O 寄存器拜访指令直接拜访, 也可将其映射为通用作业寄存器组后的数据存储器空间, 运用数据存储器拜访指令进行操作。 I/O 寄存器空间在数据存储器空间的映射地址为 $020–&05F.

下图是 AVR 单片机的内部结构框图:

ATmega16单片机的特色和内部结构解析


来历;21ic

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/yingyong/iot/344136.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部