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2023-08-02
ATmega128单片机是Atmel公司推出的一款基于AVR内核,采用RISC结构,低功耗CMOS的8位单片机。由于在一个周期内执行一条指令,ATmega128可以达到接近1MIPS/MHz的性能。其内核将32个工作寄存器和丰富的指令集连接在一起,所有的工作寄存器都与ALU(逻辑单元)直接连接,实现了在一个时钟周期内执行一条指令可以同时访问两个独立的寄存器。这种结构提高了代码效率,是AVR的运行速度比普通的CISC单片机高出10倍。
1.ATmega128单片机的特点(图4-13)
1)高性能、低功耗的AVR®8位微处理器以及先进的RISC结构
(1)133条指令——大多数可以在一个时钟周期内完成。
图4-13 ATmega128的结构框图
(3)全静态工作。
(4)工作于16 MHz时性能高达16 MIPS。
(5)只需两个时钟周期的硬件乘法器。
2)非易失性的程序和数据存储器
(1)128 KB的系统内可编程Flash,寿命:10 000次写/擦除周期。
(2)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。
(3)4 KB的EEPROM,寿命:100 000次写/擦除周期。
(4)4 KB的内部SRAM。
(5)多达64 KB的优化的外部存储器空间。
(6)可以对锁定位进行编程以实现软件加密。
(7)可以通过SPI实现系统内编程。
3)JTAG接口(与IEEE 1 149.1标准兼容)
(1)遵循JTAG标准的边界扫描功能。
(2)支持扩展的片内调试。
(3)通过JTAG接口实现对Flash、EEPROM、熔丝位和锁定位的编程。
4)外设特点
(1)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。
(2)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。
(3)具有独立预分频器的实时时钟计数器。
(4)两路8位PWM。
(5)6路分辨率可编程(2~16位)的PWM。
(6)输出比较调制器。
(7)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(1×,10×或200×)的差分通道。
(8)面向字节的两线接口。
(9)两个可编程的串行USART。
(10)可工作于主机/从机模式的SPI串行接口。
(11)具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器。
(12)片内模拟比较器。
5)特殊的处理器特点
(1)上电复位以及可编程的掉电检测。
(2)片内经过标定的RC振荡器。
(3)片内/片外中断源。
(4)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。
(5)可以通过软件进行选择的时钟频率。
(6)通过熔丝位可以选择ATmega103兼容模式。
(7)全局上拉禁止功能。
6)I/O和封装
(1)53个可编程I/O接口线。
(2)64引脚TQFP与64引脚MLF封装。
7)6种省电模式
(1)空闲模式Idle:CPU停止工作,其他子系统继续工作。
(2)ADC噪声抑制模式: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。
(3)省电模式Power-save:异步定时器继续运行,器件的其他部分则处于睡眠状态。
(4)掉电模式Power-down:除了中断和硬件复位之外都停止工作。
(5)Standby模式:振荡器工作而其他部分睡眠。
(6)扩展的Standby模式:允许振荡器和异步定时器继续工作。
8)工作电压
(1)2.7~5.5 V ATmega128L。
(2)4.5~5.5 V ATmega128。
9)速度等级
(1)0~8 MHz ATmega128L。
(2)0~16 MHz ATmega128。
2.ATmega128的引脚(图4-14)
ATmega128引脚说明如表4-7所示。
图4-14 ATmega128引脚
表4-7 ATmega128引脚说明
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