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微雪课堂 AVR AVR单片机内核剖析 ATmega64 查看内容

ATmega64 简介

2015-5-27 22:43| 发布者: waveshare-admin| 查看: 4711| 评论: 0

摘要: ATmega64是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间, ATmega64 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。ATmega64 AVR内 ...

ATmega64是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间, ATmega64 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。

ATmega64 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CISC 微控制器最高至10 倍的 数据吞吐率。

ATmega64有如下特点:64K字节的系统内可编程Flash(具有同时读写的能力,即RWW), 2K 字节EEPROM,4K 字节SRAM,53 个通用I/O 口线,32 个通用工作寄存器,实时计数 器(RTC), 四个具有比较模式与PWM 的灵活的定时器/ 计数器(T/C), 两个USART,面 向字节的两线串行接口, 8 路10 位具有可选差分输入级可编程增益的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,与IEEE 1149.1 标准兼容的、可用于 访问片上调试系统及编程的JTAG 接口,以及六个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;扩展Standby 模式下则允许振荡器和异步定时器继续工作。

本芯片是以Atmel 高密度非易失性存储器技术生产的。片内ISP Flash 允许程序存储器通 过ISP 串行接口,或者通用编程器进行编程,也可以通过运行于AVR 内核之中的引导程 序进行编程。引导程序可以使用任意接口将应用程序下载到应用Flash存储区(Application Flash Memory)。在更新应用Flash存储区时引导Flash区(Boot Flash Memory)的程序继续 运行,实现了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, ATmega64 成为一个功能强大的单片机,为许多嵌入式控制应用提供了灵活而 低成本的解决方案。

ATmega64 具有一整套的编程与系统开发工具,包括:C 语言编译器、宏汇编、 程序调试 器/ 软件仿真器、仿真器及评估板。

ATmega64产品特性
• 高性能、低功耗的 8 位AVR® 微处理器
• 先进的RISC 结构
– 130 条指令 – 大多数指令执行时间为单个时钟周期
– 32个8 位通用工作寄存器
– 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
• 非易失性程序和数据存储器
– 64K 字节的系统内可编程 Flash
  擦写寿命: 10,000 次
– 具有独立锁定位的可选Boot 代码区
  通过片上Boot 程序实现系统内编程
  真正的同时读写操作
– 2K字节的EEPROM
  擦写寿命: 100,000 次
– 4K字节片内SRAM
– 64K 字节可选外部存储空间
– 可以对锁定位进行编程以实现用户程序的加密
– 通过SPI 接口进行系统内编程
• JTAG 接口( 与IEEE 1149.1 标准兼容)
– 符合JTAG 标准的边界扫描功能
– 支持扩展的片内调试功能
– 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扩展16 位定时器/ 计数器
– 具有独立振荡器的实时计数器RTC
– 两路8 位PWM 通道
– 6路编程分辨率从1 到 16 位可变的PWM 通道
– 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
– 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
– 软件选择时钟频率
– 熔丝位选择的ATmega103 兼容模式
– 全局上拉禁止
• I/O 和封装
– 53个可编程的I/O 口
– 64引脚TQFP 封装, 与 64 引脚MLF 封装
• 工作电压
– ATmega64L:2.7 - 5.5V
– ATmega64:4.5 - 5.5V
• 速度等级
– ATmega64L:0 - 8 MHz
– ATmega64:0 - 16 MHz

以上资料参考马潮老师的中文手册,由微雪电子整理并发布,转载请注明出处:www.waveshare.net,否则追究相应责任!


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