Цоколевка и описание выводов

В семейство Mega на сегодняшний день входит в общей сложности 24 модели микроконтроллеров, которые делятся на 4 группы.

1. Микроконтроллеры в 32-выводных корпусах типа TQFP и MLF (также выпускаются в 28-выводных корпусах типа DIP) с максимальным числом контактов ввода/вывода, равным 23:

• ATmega8, ATmega8L (Рис. 1.2) — имеют FLASH-память программ объемом 8 Кбайт, ОЗУ объемом 1 Кбайт и EEPROM-память данных объемом 512 байт. Эти модели полностью (по цоколевке и функционально) обратно совместимы со снятыми с производства микроконтроллерами семейства Classic AT90S4433 и могут использоваться для их замены в новых разработках;

• ATmega48, ATmega48V (Рис. 1.3) — имеют FLASH-память программ объемом 4 Кбайт, ОЗУ объемом 512 байт и EEPROM-память данных объемом 256 байт;

• ATmega88, ATmega88V (Рис. 1.3) — имеют FLASH-память программ объемом 8 Кбайт, ОЗУ объемом 1 Кбайт и EEPROM-память данных объемом 512 байт;

• ATmegal68, ATmegal68V (Рис. 1.3) — имеют FLASH-память программ объемом 16 Кбайт, ОЗУ объемом 1 Кбайт и EEPROM-память данных объемом 512 байт.

2. Микроконтроллеры в 44-выводных корпусах типа TQFP и МLF (также выпускаются в 40-выводных корпусах типа DIP) с максимальным числом контактов ввода/вывода, равным 35 (модели с возможностью подключения внешнего ОЗУ) или 32 (остальные модели):

• ATmega8515, ATmega8515L (Рис. 1.4) — имеют FLASH-память программ объемом 8 Кбайт, ОЗУ объемом 512 байт (с возможностью подключения внешнего ОЗУ объемом до 64 Кбайт) и EEPROM-память данных объемом 512 байт. Выпускаются также в 44-выводном корпусе типа PLCC. Эти модели по цоколевке полностью совместимы со снятыми с производства микроконтроллерами семейства Classic AT90S4414/8515. Кроме того, в них предусмотрен режим совместимости с моделями AT90S4414/8515 (в этом режиме обеспечивается их полная функциональная совместимость);

• ATmega8535, ATmega8535L (Рис. 1.5) — имеют FLASH-память программ объемом 8 Кбайт, ОЗУ объемом 512 байт и EEPROM-память данных объемом 512 байт. Выпускаются также в 44-выводном корпусе типа PLCC. Эти модели по цоколевке полностью совместимы со снятыми с производства микроконтроллерами семейства Classic AT90S8535. Кроме того, в них предусмотрен режим совместимости с моделями AT90S8535 (в этом режиме обеспечивается их полная функциональная совместимость);

• ATmegal6, ATmegal6L (Рис. 1.6) — имеют FLASH-память программ объемом 16 Кбайт, ОЗУ объемом 1 Кбайт и EEPROM-память данных объемом 512 байт. Максимальное число контактов ввода/вывода равно 32. Эти модели полностью (по цоколевке и функционально) обратно совместимы со снятыми с производства микроконтроллерами семейства ATMegal63(L) и могут использоваться для их замены в новых разработках;

• ATmegal62, ATmegal62V (Рис. 1.7) — имеют FLASH-память программ объемом 16 Кбайт, ОЗУ объемом 1 Кбайт (с возможностью подключения внешнего ОЗУ объемом до 64 Кбайт) и EEPROM-память данных объемом 512 байт. Максимальное число контактов ввода/вывода равно 32. Эти модели по цоколевке полностью совместимы со снятыми с производства микроконтроллерами ATmegal61(L). Кроме того, в них предусмотрен режим совместимости с моделями ATmegal61x (в этом режиме обеспечивается их полная функциональная совместимость);

• ATmegal64, ATmegal64V (Рис. 1.8) — имеют FLASH-память программ объемом 16 Кбайт, ОЗУ объемом 1 Кбайт и EEPROM-память данных объемом 512 байт;

• ATmega32, ATmega32L (Рис. 1.6) — имеют FLASH-память программ объемом 32 Кбайт, ОЗУ объемом 2 Кбайт и EEPROM-память данных объемом 1 Кбайт. Эти модели полностью (функционально и по цоколевке) обратно совместимы с микроконтроллерами ATmega323(L) и могут использоваться для их замены в новых разработках;

• ATmega324, ATmega324V (Рис. 1.8) — имеют FLASH-память программ объемом 32 Кбайт, ОЗУ объемом 2 Кбайт и EEPROM-память данных объемом 1 Кбайт;

• ATmega644, ATmega644V (Рис. 1.9) — имеют FLASH-память программ объемом 32 Кбайт, ОЗУ объемом 4 Кбайт и EEPROM-память данных объемом 2 Кбайт.

Микроконтроллеры в 64-выводных корпусах типа TQFP и MLF:

• ATmegal65, ATmegal65V (Рис. 1.10) — имеют FLASH-память программ объемом 16 Кбайт, ОЗУ объемом 1 Кбайт и EEPROM-память данных объемом 512 байт. Максимальное число контактов ввода/вывода равно 53;

• ATmega325, ATmega325V (Рис. 1.11) — имеют FLASH-память программ объемом 32 Кбайт, ОЗУ объемом 2 Кбайт и EEPROM-память данных объемом 1 Кбайт. Максимальное число контактов ввода/вывода равно 53;

• ATmega645, ATmega645V (Рис. 1.11) — имеют FLASH-память программ объемом 16 Кбайт, ОЗУ объемом 4 Кбайт и EEPROM-память данных объемом 2 Кбайт. Максимальное число контактов ввода/вывода равно 53;

• ATmega64, ATmega64L (Рис. 1.12) — имеют FLASH-память программ объемом 64 Кбайт, ОЗУ объемом 4 Кбайт (с возможностью подключения внешнего ОЗУ объемом до 64 Кбайт) и EEPROM-память данных объемом 2 Кбайт. Максимальное число контактов ввода/вывода равно 53;

• ATmega128, ATmega128L (Рис. 1.12) — имеют FLASH-память программ объемом 128 Кбайт, ОЗУ объемом 4 Кбайт (с возможностью подключения внешнего ОЗУ объемом до 64 Кбайт) и EEPROM-пaмять данных объемом 4 Кбайт. Максимальное число контактов ввода/вывода равно 53;

• ATmega1281, ATmega1281V(Рис. 1.13) — имеют FLASH-память программ объемом 128 Кбайт, ОЗУ объемом 8 Кбайт (с возможностью подключения внешнего ОЗУ объемом до 64 Кбайт) и EEPROM-пaмять данных объемом 4 Кбайт. Максимальное число контактов ввода/вывода равно 54;

• ATmega2561, ATmega2561V (Рис. 1.13) — имеют FLASH-память программ объемом 256 Кбайт, ОЗУ объемом 8 Кбайт (с возможностью подключения внешнего ОЗУ объемом до 64 Кбайт) и EEPROM-пaмять данных объемом 4 Кбайт. Максимальное число контактов ввода/вывода равно 54.

4. Микроконтроллеры в 100-выводных корпусах типа TQFP:

• ATmega3250, ATmega3250V (Рис. 1.14) — имеют FLASH-память программ объемом 32 Кбайт, ОЗУ объемом 2 Кбайт и EEPROM-память данных объемом 1 Кбайт. Максимальное число контактов ввода/вывода равно 68;

• ATmega6450, ATmega6450V (Рис. 1.14) — имеют FLASH-память программ объемом 64 Кбайт, ОЗУ объемом 4 Кбайт и EEPROM-память данных объемом 2 Кбайт. Максимальное число контактов ввода/вывода равно 68;

• ATmega640, ATmega640V (Рис. 1.15) — имеют FLASH-память программ объемом 64 Кбайт, ОЗУ объемом 8 Кбайт (с возможностью подключения внешнего ОЗУ объемом до 64 Кбайт) и EEPROM-память данных объемом 4 Кбайт. Максимальное число контактов ввода/вывода равно 86;

• ATmegal280, ATmegal280V (Рис. 1.15) — имеют FLASH-память программ объемом 128 Кбайт, ОЗУ объемом 8 Кбайт (с возможностью подключения внешнего ОЗУ объемом до 64 Кбайт) и EEPROM-память данных объемом 4 Кбайт. Максимальное число контактов ввода/вывода равно 86;

• ATmega2560, ATmega2560V (Рис. 1.15) — имеют FLASH-память программ объемом 128 Кбайт, ОЗУ объемом 8 Кбайт (с возможностью подключения внешнего ОЗУ объемом до 64 Кбайт) и EEPROM-память данных объемом 4 Кбайт. Максимальное число контактов ввода/вывода равно 86.

Основные параметры всех микроконтроллеров семейства, такие как объем памяти (программ и данных), число контактов ввода/вывода, тип корпуса, диапазон рабочих частот и напряжения питания, приведены в Табл. 1.1.

Таблица 1. Основные параметры микроконтроллеров AVR семейства Mega

Дополнительно следует отметить, что одни модели микроконтроллеров семейства выпускаются как в коммерческом (диапазон рабочих температур 0. +70°С), так и в промышленном (диапазон рабочих температур —40. +85°С) исполнении, а другие — только в промышленном.

Описание выводов микроконтроллера ATmega128

Рис. Расположение выводов (вид сверху)

Таблица. Описание выводов

XTAL1 Вход тактового генератора

XTAL2 Выход тактового генератора

RESET Вход сброса

Порт А.(PA7: 0) 8-битный двунаправленный порт ввода/вывода с внутренними подтягивающими резисторами. При подключении внешнего ОЗУ выполняет функцию мультиплексированной ША/ШД (AD7: 0).

Порт В. 8-битный двунаправленный порт ввода/вывода с внутренними подтягивающими резисторами

РВО (SS) 0-й бит порта В

Выбор Slave-устройства на шине SPI

РВ1 (SCK) 1-й бит порта В

Выход (Master) или вход (Slave) тактового сигнала модуля SPI

РВ2 (MOSI) 2-й бит порта В

Выход (Master) или вход (Slave) данных модуля SPI

РВЗ (MISO) 3-й бит порта В

Вход (Master) или выход (Slave) данных модуля SPI

РВ4(ОС0) 4-й бит порта В

Выход таймера/счетчика ТО

РВ5 (ОС1А) 5-й бит порта В

Выход А таймера/счетчика Т1

РВ6(ОС1В) 6-й бит порта В

Выход В таймера/счетчика Т1

РВ7(ОС2/ОС1С) 7-й бит порта В

Выход таймера/счетчика Т2

Выход С таймера/счетчика Т1

Порт С. 8-битный двунаправленный порт ввода/вывода с внутренними подтягивающими резисторами. При подключении внешнего ОЗУ выполняет функцию шины адреса (A15: 8)

Порт D. 8-битный двунаправленный порт ввода/вывода с внутренними подтягивающими резисторами

PD0(SCL/INT0) 0-й бит порта D

Вход/выход тактового сигнала модуля TWI

Вход внешнего прерывания

PD1 (SDA/INT1) 1-й бит порта D

Вход/выход данных модуля TWI

Вход внешнего прерывания

PD2(RXD1/INT2) 2-й бит порта D

Вход USART1

Вход внешнего прерывания

PD3(TXD1/INT3) 3-й бит порта D

Выход USART1

Вход внешнего прерывания

PD4(ICP1) 4-й бит порта D

Вход захвата таймера/счетчика Т1

PD5(XCK1) 5-й бит порта D

Вход/выход внешнего тактового сигнала USART1

PD6(T1) 6-й бит порта D

Вход внешнего тактового сигнала таймера/счетчика Т1

PD7 (Т2) 7-й бит порта D

Вход внешнего тактового сигнала таймера/счетчика Т2

Обозначение

PD7 (Т2)

Номер

вывода

Тип

вывода

I/O

Описание

7-й бит порта D

Вход внешнего тактового сигнала таймера/счетчика Т2

Порт Е. 8-битный двунаправленный порт ввода/вывода с внутренними подтягивающими резисторами

РЕО (PDI/RXD0) 0-й бит порта Е

Вход данных для программирования по последовательному каналу

Вход USART0

РЕ1 (PDO/TXD0) 1-й бит порта Е

Выход данных для программирования по последовательному каналу

Выход USART0

РЕ2 (AIN0/XCK0) 2-й бит порта Е

Неинвертируюший вход компаратора

Вход/выход внешнего тактового сигнала USART0

PE3(AIN1/0C3A) 3-й бит порта Е

Инвертирующий вход компаратора

Выход А таймера/счетчика ТЗ

РЕ4 (OC3B/INT4) 4-й бит порта Е

Выход В таймера/счетчика ТЗ

Вход внешнего прерывания

РЕ5 (OC3C/INT5) 5-й бит порта Е

Выход С таймера/счетчика ТЗ

Вход внешнего прерывания

РЕ6 (T3/INT6) 6-й бит порта Е

Вход внешнего тактового сигнала таймера/счетчика ТЗ

Вход внешнего прерывания

РЕ7 (ICP3/INT7) 7-й бит порта Е

Вход захвата таймера/счетчика ТЗ

Вход внешнего прерывания

Порт F. 8-битный двунаправленный порт ввода/вывода с внутренними подтягивающими резисторами

PFO (ADC0) 0-й бит порта F

Вход АЦП

PF1 (ADC1) 1-й бит порта F

Вход АЦП

PF2(ADC2) 2-й бит порта F

Вход АЦП

PF3 (ADC3) 3-й бит порта F

Вход АЦП

PF4(ADC4/TCK) 4-й бит порта F

Вход АЦП

Тактовый сигнал JTAG

PF5 (ADC5/TMS) 5-й бит порта F

Вход АЦП

Выбор режима JTAG

PF6 (ADC6/TDO) 6-й бит порта F

Вход АЦП

Выход данных JTAG

PF7 (ADC7/TDI) 7-й бит порта F

Вход АЦП

Вход данных JTAG

Порт G. 5-битный двунаправленный порт ввода/вывода с внутренними подтягивающими резисторами

PGO(WR) 0-й бит порта G

Строб записи во внешнее ОЗУ

PG1(RD) 1-й бит порта G

Строб чтения из внешнего ОЗУ

PG2 (ALE) 2-й бит порта G

Строб адреса внешнего ОЗУ

PG3 (TOSC2) 3-й бит порта G

Вывод для подключения резонатора к таймеру/счетчику Т2

PG4(TOSC1) 4-й бит порта G

Вывод для подключения резонатора к таймеру/счетчику Т2

PEN Разрешение программирования

AREF Вход опорного напряжения для АЦП

AVCC Вывод источника питания АЦП

VCC Вывод источника питания

GND Общий вывод

Общие сведения

Микроконтроллеры AVR семейства Mega являются 8-битными микроконтроллерами с RISC-архитектурой. Они имеют в своем составе электрически стираемую память программ (FLASH) и данных (EEPROM), а также разнообразные периферийные устройства. Cостав периферийных устройств от модели к модели практически не меняется (меняется только количество однотипных модулей и их функциональные возможности).

В любой модели имеется хотя бы по одному 8- и 16-битному таймеру/счетчику, хотя бы по одному интерфейсному модулю USART и SPI, аналоговый компаратор, сторожевой таймер и, конечно, порты ввода/вывода. К устройствам, присутствующим не во всех моделях семейства, относятся АЦП, модуль двухпроводного интерфейса TWI (Two Wire Interface, аналог шины I²С), а также модули интерфейсов JTAG и debugWire.

Структурная схема микроконтроллеров ATmega64x/128x приведена на

Рис. 2.3. Их особенности:

• 7 портов ввода/вывода (порты A...F — 8-битные, порт G —

5-битный);

• возможность подключения внешнего ОЗУ;

• два 8-битных (ТО, Т2) и два 16-битных (Tl, T3) таймера/счетчика;

• 8 каналов Ш ИМ;

• два модуля USART и по одному модулю SPI и TWI;

• 8-канальный 10-битный АЦП;

• интерфейс JTAG.

Рис. Структурная схема микроконтроллера ATmega128