ATmega128为基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器。由于其先进的指令集以 及单周期指令执行时间， ATmega128 的数据吞吐率高达1 MIPS/MHz，从而可以缓减系 统在功耗和处理速度之间的矛盾。

ATmega128 AVR 内核具有丰富的指令集和32 个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接与算逻单元 (ALU) 相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。这种结 构大大提高了代码效率，并且具有比普通的复杂指令集微处理器高10 倍的数据吞吐率。

ATmega128 具有如下特点：128K 字节的系统内可编程Flash( 具有在写的过程中还可以读 的能力，即RWW)、4K 字节的EEPROM、4K 字节的SRAM、53 个通用I/O 口线、32 个通用工作寄存器、实时时钟RTC、4 个灵活的具有比较模式和PWM 功能的定时器/ 计 数器(T/C)、两个USART、面向字节的两线接口TWI、8 通道10 位ADC( 具有可选的可 编程增益)、具有片内振荡器的可编程看门狗定时器、SPI 串行端口、与IEEE 1149.1 规 范兼容的JTAG 测试接口( 此接口同时还可以用于片上调试)，以及六种可以通过软件选 择的省电模式。空闲模式时CPU 停止工作，而SRAM、T/C、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；扩 展Standby 模式则允许振荡器和异步定时器继续工作。

ATmega128 器件是以Atmel 的高密度非易失性内存技术生产的。片内 ISP Flash 可以通过SPI 接口、 通用编程器，或引导程序多次编程。引导程序可以使用任何接口来下载应用程序到应用 Flash存储器。在更新应用Flash存储器时引导Flash区的程序继续运行，实现RWW操作。 通过将8 位RISC CPU 与系统内可编程的Flash 集成在一个芯片内， ATmega128 为许 多嵌入式控制应用提供了灵活而低成本的方案。

ATmega128 AVR有整套的开发工具，包括C编译器，宏汇编，程序调试器/ 仿真器和评估 板。

ATmega128产品特性
• 高性能、低功耗的 AVR® 8 位微处理器
• 先进的 RISC 结构
– 133 条指令 – 大多数可以在一个时钟周期内完成
– 32 x 8 通用工作寄存器 + 外设控制寄存器
– 全静态工作
– 工作于16 MHz 时性能高达16 MIPS
– 只需两个时钟周期的硬件乘法器
• 非易失性的程序和数据存储器
– 128K 字节的系统内可编程Flash
　　　寿命: 10,000 次写/ 擦除周期
– 具有独立锁定位、可选择的启动代码区
　　　通过片内的启动程序实现系统内编程
　　　真正的读- 修改- 写操作
– 4K字节的EEPROM
　　　寿命: 100,000 次写/ 擦除周期
– 4K 字节的内部SRAM
– 多达64K 字节的优化的外部存储器空间
– 可以对锁定位进行编程以实现软件加密
– 可以通过SPI 实现系统内编程
• JTAG 接口( 与IEEE 1149.1 标准兼容)
– 遵循JTAG 标准的边界扫描功能
– 支持扩展的片内调试
– 通过JTAG 接口实现对Flash, EEPROM, 熔丝位和锁定位的编程
• 外设特点
– 两个具有独立的预分频器和比较器功能的8 位定时器/ 计数器
– 两个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器/ 计数器
– 具有独立预分频器的实时时钟计数器
– 两路8 位PWM
– 6路分辨率可编程（2 到16 位）的PWM
– 输出比较调制器
– 8路10 位ADC
　　　8 个单端通道
　　　7 个差分通道
　　　2 个具有可编程增益（1x, 10x, 或200x）的差分通道
– 面向字节的两线接口
– 两个可编程的串行USART
– 可工作于主机/ 从机模式的SPI 串行接口
– 具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器
– 片内模拟比较器
• 特殊的处理器特点
– 上电复位以及可编程的掉电检测
– 片内经过标定的RC 振荡器
– 片内/ 片外中断源
– 6种睡眠模式: 空闲模式、ADC 噪声抑制模式、省电模式、掉电模式、Standby 模式以及扩展的Standby 模式
– 可以通过软件进行选择的时钟频率
– 通过熔丝位可以选择ATmega103 兼容模式
– 全局上拉禁止功能
• I/O 和封装
– 53个可编程I/O 口线
– 64引脚TQFP 与 64 引脚 MLF 封装
• 工作电压
– 2.7 - 5.5V ATmega128L
– 4.5 - 5.5V ATmega128
• 速度等级
– 0 - 8 MHz ATmega128L
– 0 - 16 MHz ATmega128