8-битный микроконтроллер с 128 Кбайт внутрисистемной программируемой флэш-памяти

ATmega128
ATmega128L

Характеристики
• Высокопроизводительный маломощный 8-битный микроконтроллер Atmel® AVR®
• Передовая архитектура RISC — 133 мощные инструкции — Большинство однотактовых циклов выполнения — 32 x 8 рабочих регистров общего назначения + периферийные регистры управления — Полностью статическая работа — Пропускная способность до 16 MIPS при 16 МГц — Встроенный 2-тактовый умножитель
• Высокопрочные сегменты энергонезависимой памяти — 128 Кбайт внутрисистемной самопрограммируемой флэш-памяти программ — 4 Кбайт EEPROM — 4 Кбайт внутреннего SRAM — Циклы записи/стирания: 10 000 Flash/100 000 EEPROM — Хранение данных: 20 лет при 85 °C/100 лет при 25 °C(1)– Дополнительный раздел кода загрузки с независимыми битами блокировки Программирование в системе с помощью встроенной программы загрузки True Read-While-Write Operation – До 64 Кбайт Дополнительное внешнее пространство памяти – Программная блокировка для безопасности программного обеспечения – Интерфейс SPI для внутрисистемного программирования
• Интерфейс JTAG (соответствует стандарту IEEE 1149.1) – Возможности граничного сканирования в соответствии со стандартом JTAG – Расширенная поддержка отладки на кристалле – Программирование флэш-памяти, EEPROM, предохранителей и битов блокировки через интерфейс JTAG
• Периферийные функции – Два 8-битных таймера/счетчика с отдельными предварительными делителями и режимами сравнения – Два расширенных 16-битных таймера/счетчика с отдельными предварительными делителями, режимом сравнения и режимом захвата – Счетчик реального времени с отдельным генератором – Два 8-битных канала ШИМ – 6 каналов ШИМ с программируемым разрешением от 2 до 16 бит– Выходной модулятор сравнения– 8-канальный, 10-битный АЦП 8 однотактных каналов 7 дифференциальных каналов 2 дифференциальных канала с программируемым усилением 1x, 10x или 200x– Двухпроводной последовательный интерфейс с байтовой ориентацией– Двойные программируемые последовательные USART– Последовательный интерфейс SPI Master/Slave Программируемый сторожевой таймер с встроенным генератором– Встроенный аналоговый компаратор
• Специальные функции микроконтроллера– Сброс при включении питания и программируемое обнаружение провалов напряжения– Внутренний калиброванный RC-генератор– Внешние и внутренние источники прерываний– Шесть режимов сна: ожидание, снижение шума АЦП, энергосбережение, выключение питания, режим ожидания и расширенный режим ожидания– Программно выбираемая тактовая частота– Режим совместимости с ATmega103, выбираемый предохранителем– Глобальная подтяжка Disable
• Ввод-вывод и корпуса – 53 программируемых линии ввода-вывода – 64-выводной TQFP и 64-контактный QFN/MLF
• Рабочие напряжения – 2,7–5,5 В ATmega128L– 4,5–5,5 В ATmega128
• Скоростные классы – 0–8 МГц ATmega128L– 0–16 МГц ATmega128

Обзор

ATmega128 – это маломощный CMOS 8-битный микроконтроллер на основе усовершенствованной архитектуры RISC AVR. Выполняя мощные инструкции за один тактовый цикл, ATmega128 достигает пропускной способности, приближающейся к 1 MIPS на МГц, что позволяет разработчику системы оптимизировать энергопотребление по сравнению со скоростью обработки.

Ядро AVR объединяет богатый набор инструкций с 32 рабочими регистрами общего назначения. Все 32 регистра напрямую подключены к арифметико-логическому устройству (АЛУ), что позволяет получать доступ к двум независимым регистрам в одной инструкции, выполняемой за один тактовый цикл. Полученная архитектура более эффективна с точки зрения кода, достигая пропускной способности до десяти раз выше, чем у обычных микроконтроллеров CISC. ATmega128 обеспечивает следующие функции: 128 Кбайт внутрисистемной программируемой флэш-памяти с возможностями чтения во время записи, 4 Кбайт EEPROM, 4 Кбайт SRAM, 53 линии ввода-вывода общего назначения, 32 рабочих регистра общего назначения, счетчик реального времени (RTC), четыре гибких таймера/счетчика с режимами сравнения и ШИМ, 2 USART, двухпроводной последовательный интерфейс с байтовой ориентацией, 8-канальный 10-битный АЦП с дополнительным дифференциальным входным каскадом с программируемым усилением, программируемый сторожевой таймер с внутренним генератором, последовательный порт SPI, совместимый со стандартом IEEE 1149.1 интерфейс тестирования JTAG, также используемый для доступа к системе отладки на кристалле и программирования и шесть программно выбираемых режимов энергосбережения. Режим ожидания останавливает ЦП, позволяя SRAM, таймеру/счетчикам, порту SPI и системе прерываний продолжать работу. Режим отключения питания сохраняет содержимое регистра, но замораживает генератор, отключая все остальные функции микросхемы до следующего прерывания или аппаратного сброса. В режиме энергосбережения асинхронный таймер продолжает работать, позволяя пользователю поддерживать базу таймера, пока остальное устройство находится в спящем режиме. Режим снижения шума АЦП останавливает ЦП и все модули ввода-вывода, за исключением асинхронного таймера и АЦП, чтобы минимизировать шум переключения во время преобразований АЦП. В режиме ожидания Кварцевый/резонаторный генератор работает, пока остальное устройство находится в спящем режиме. Это обеспечивает очень быстрый запуск в сочетании с низким энергопотреблением. В режиме расширенного ожидания как основной генератор, так и асинхронный таймер продолжают работать. Устройство изготовлено с использованием технологии энергонезависимой памяти высокой плотности Atmel. Встроенная флэш-память ISP позволяет перепрограммировать память программ в системе через последовательный интерфейс SPI, обычным программатором энергонезависимой памяти или с помощью программы загрузки на кристалле, работающей на ядре AVR. Программа загрузки может использовать любой интерфейс для загрузки программы приложения в память Flash приложения. Программное обеспечение в разделе Boot Flash будет продолжать работать, пока раздел Application Flash обновляется, обеспечивая настоящую операцию Read-While Write. Объединяя 8-битный RISC-процессор с самопрограммируемой флэш-памятью в системе на монолитном кристалле, Atmel ATmega128 является мощным микроконтроллером, который обеспечивает очень гибкое и экономически эффективное решение для многих встраиваемых приложений управления. ATmega128 AVR поддерживается полным набором инструментов разработки программ и систем, включая: компиляторы C, макроассемблеры, отладчики/симуляторы программ, внутрисхемные эмуляторы и оценочные комплекты.