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AVR 微控制器ATmega169

ATmega169 綜述

      ATMEL 愛(ài)特梅爾AVR 微控制器ATmega169 是基于增強(qiáng)的 AVR RISC 結(jié)構(gòu)的低功耗 8 位 CMOS 微控制器。由于其先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí) 間, ATMEL 愛(ài)特梅爾AVR 微控制器ATmega169 的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá) 1 MIPS/MHz,從而可以緩減系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。

The ATmega169 is a low-power CMOS 8-bit microcontroller based on the AVR enhanced RISC architecture. By executing powerful instructions in a single clock cycle, the ATmega169 achieves throughputs approaching 1 MIPS per MHz allowing the system designer to optimize power consumption versus processing speed.

      AVR  內(nèi)核具有豐富的指令集和32  個(gè)通用工作寄存器。所有的寄存器都直接與算邏單元 (ALU) 相連接,使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問(wèn)兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。這種結(jié) 構(gòu)大大提高了代碼效率,并且具有比普通的 CISC 微控制器最高至 10 倍的數(shù)據(jù)吞吐率。 The AVR core combines a rich instruction set with 32 general purpose working registers. All the 32 registers are directly connected to the Arithmetic Logic Unit (ALU), allowing two independent registers to be accessed in one single instruction executed in one clock cycle. The resulting architecture is more code efficient while achieving throughputs up to ten times faster than conventional CISC microcontrollers.

      ATMEL 愛(ài)特梅爾AVR 微控制器ATmega169 有如下特點(diǎn):16K  字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash (  具有同時(shí)讀寫(xiě)的能力,即 RWW),512 字節(jié) EEPROM,1K 字節(jié)SRAM,53 個(gè)通用 I/O 口線,32 個(gè)通用工作寄存器, 用于邊界掃描的 JTAG 接口,支持片內(nèi)調(diào)試與編程,內(nèi)含升壓電路的 LCD 控制器,三個(gè) 有比較模式靈活的定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 (T/C), 片內(nèi) / 外中斷,可編程串行USART,有起始條 件檢測(cè)器的通用串行接口, 8 路 10 位 ADC,具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門(mén)狗定時(shí)器,一 個(gè)SPI 串行端口,以及五個(gè)可以通過(guò)軟件進(jìn)行選擇的省電模式。工作于空閑模式時(shí) CPU 停止工作,而 SRAM、T/C、 SPI 端口以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；掉電模式時(shí)晶體振蕩器停 止振蕩,所有功能除了中斷和硬件復(fù)位之外都停止工作,寄存器的內(nèi)容則一直保持；在省 電模式下,異步定時(shí)器與 LCD 控制器繼續(xù)運(yùn)行,允許用戶保持一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)及對(duì)LCD 顯示器進(jìn)行操作,而其余功能模塊處于休眠狀態(tài)；ADC 噪聲抑制模式時(shí)終止CPU 和除了異步定時(shí)器、 LCD 控制器與ADC 以外所有 I/O 模塊的工作,以降低ADC 轉(zhuǎn)換時(shí)的開(kāi)關(guān)噪聲； Standby 模式下只有晶體或諧振振蕩器運(yùn)行,其余功能模塊處于休眠狀態(tài),使得器件只消耗極少的電流,同時(shí)具有快速啟動(dòng)能力。 The ATmega169 provides the following features: 16K bytes of In-System Programmable Flash with Read-While-Write capabilities, 512 bytes EEPROM, 1K byte SRAM, 54 general purpose I/O lines, 32 general purpose working registers, a JTAG interface for Boundary-scan, On-chip Debugging support and programming, a complete On-chip LCD controller with internal step-up voltage, three flexible Timer/Counters with compare modes, internal and external interrupts, a serial programmable USART, Universal Serial Interface with Start Condition Detector, an 8-channel, 10-bit ADC, a programmable Watchdog Timer with internal Oscillator, an SPI serial port, and five software selectable power saving modes. The Idle mode stops the CPU while allowing the SRAM, Timer/Counters, SPI port, and interrupt system to continue functioning. The Powerdown mode saves the register contents but freezes the Oscillator, disabling all other chip functions until the next interrupt or hardware reset. In Power-save mode, the asynchronous timer and the LCD controller continues to run, allowing the user to maintain a timer base and operate the LCD display while the rest of the device is sleeping. The ADC Noise Reduction mode stops the CPU and all I/O modules except asynchronous timer, LCD controller and ADC, to minimize switching noise during ADC conversions. In Standby mode, the crystal/resonator Oscillator is running while the rest of the device is sleeping. This allows very fast start-up combined with low-power consumption.

      ATMEL 愛(ài)特梅爾AVR 微控制器ATmega169 是以 Atmel 高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)生產(chǎn)的。片內(nèi) ISP Flash 允許程序存儲(chǔ)器通過(guò)ISP 串行接口,或者通用編程器進(jìn)行編程,也可以通過(guò)運(yùn)行于 AVR 內(nèi)核之中的引導(dǎo)程 序進(jìn)行編程。引導(dǎo)程序可以使用任意接口將應(yīng)用程序下載到應(yīng)用 Flash 存儲(chǔ)區(qū) (Application Flash Memory)。在更新應(yīng)用Flash存儲(chǔ)區(qū)時(shí)引導(dǎo)Flash區(qū)(Boot Flash Memory)的程序繼續(xù) 運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了 RWW 操作。通過(guò)將 8 位 RISC,CPU 與系統(tǒng)內(nèi)可編程的 Flash 集成在一個(gè) 芯片內(nèi),ATMEL 愛(ài)特梅爾AVR 微控制器ATmega169 成為一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī),為許多嵌入式控制應(yīng)用提供了靈活而 低成本的解決方案。 The device is manufactured using Atmel’s high density non-volatile memory technology. The On-chip ISP Flash allows the program memory to be reprogrammed In-System through an SPI serial interface, by a conventional non-volatile memory programmer, or by an On-chip Boot program running on the AVR core. The Boot program can use any interface to download the application program in the Application Flash memory. Software in the Boot Flash section will continue to run while the Application Flash section is updated, providing true Read-While-Write operation. By combining an 8-bit RISC CPU with In-System Self-Programmable Flash on a monolithic chip, the Atmel ATmega169 is a powerful microcontroller that provides a highly flexible and cost effective solution to
many embedded control applications.

      ATMEL 愛(ài)特梅爾AVR 微控制器ATmega169 具有一整套的編程與系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具,包括：C 語(yǔ)言 編譯器、宏匯編、程序調(diào) 試器 / 軟件仿真器、仿真器及評(píng)估板。 The ATmega169 AVR is supported with a full suite of program and system development tools including: C Compilers, Macro Assemblers, Program Debugger/Simulators, In-Circuit Emulators, and Evaluation kits.

ATmega169產(chǎn)品特性

• 高性能、低功耗的 8 位 AVR 微處理器
•  先進(jìn)的 RISC 結(jié)構(gòu)
  –  130 條指令 – 大多數(shù)指令執(zhí)行時(shí)間為單個(gè)時(shí)鐘周期
  –  32 個(gè) 8 位通用工作寄存器
  –  全靜態(tài)工作
  –  工作于 16 MHz 時(shí)性能高達(dá) 16 MIPS
  –  只需兩個(gè)時(shí)鐘周期的硬件乘法器
• 非易失性程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器
  –  16K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程 Flash
  擦寫(xiě)壽命 : 10,000 次
  –  具有獨(dú)立鎖定位的可選 Boot 代碼區(qū) 通過(guò)片上 Boot 程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)編程 真正的同時(shí)讀寫(xiě)操作
  – 512 字節(jié)的 EEPROM
  擦寫(xiě)壽命 : 100,000 次
  –  1K 字節(jié)的片內(nèi) SRAM
• 可以對(duì)鎖定位進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)用戶程序的加密
• JTAG 接口 ( 與 IEEE 1149.1 標(biāo)準(zhǔn)兼容 )
  –  符合 JTAG 標(biāo)準(zhǔn)的邊界掃描功能
  –  支持?jǐn)U展的片內(nèi)調(diào)試功能
  –  通過(guò) JTAG 接口實(shí)現(xiàn)對(duì) Flash、EEPROM、熔絲位和鎖定位的編程
• 外設(shè)特點(diǎn)
  –  4 x 25 段的 LCD 驅(qū)動(dòng)器
  –  兩個(gè)具有獨(dú)立預(yù)分頻器和比較器功能的 8 位定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器
  –  一個(gè)具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的 16 位定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器
  –  具有獨(dú)立振蕩器的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器 RTC
  –  四通道 PWM
  –  8 路 10 位 ADC
  –  可編程的串行 USART
  –  可工作于主機(jī) / 從機(jī)模式的 SPI 串行接口
  –  有開(kāi)始狀態(tài)檢測(cè)器的通用串行接口 USI
  –  具有獨(dú)立片內(nèi)振蕩器的可編程看門(mén)狗定時(shí)器
  –  片內(nèi)模擬比較器
  –  引腳電平變化可引發(fā)中斷及喚醒 MCU
• 特殊的微控制器特點(diǎn)
  –  上電復(fù)位 (POR) 以及可編程的掉電檢測(cè) (BOD)
  –  經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的片內(nèi) RC 振蕩器
  –  片內(nèi)、片外中斷源
  –  五種休眠模式：空閑模式、 ADC 噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式和 Standby 模式
• I/O 口與封裝
  –  53 個(gè)可編程的 I/O 口
  –  64 引腳 TQFP 封裝 與 64 引腳 MLF 封裝
• 工作電壓
  –  ATmega169V：1.8 - 5.5V
  –  ATmega169L：2.7 - 5.5V
  –  ATmega169：4.5 - 5.5V
• 工作溫度范圍 :
  –  -40°C 至 85°C,工業(yè)級(jí)
• 工作速度
  –  ATmega169V：0 - 1 MHz
  –  ATmega169L：0 - 8 MHz
  –  ATmega169： 0 - 16 MHz
• 極低功耗
  –  正常模式：
  1 MHz, 1.8V: 400μA
  32 kHz, 1.8V: 20μA ( 包括振蕩器 )
  32 kHz, 1.8V: 40μA ( 包括振蕩器與 LCD)
  –  掉電模式 :
  1.8V, 0.5μA
• High Performance, Low Power AVR? 8-Bit Microcontroller
• Advanced RISC Architecture
  – 130 Powerful Instructions – Most Single Clock Cycle Execution
  – 32 x 8 General Purpose Working Registers
  – Fully Static Operation
  – Up to 16 MIPS Throughput at 16 MHz
  – On-Chip 2-cycle Multiplier
• Non-volatile Program and Data Memories
  – 16K bytes of In-System Self-Programmable Flash
  Endurance: 10,000 Write/Erase Cycles
  – Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits
  In-System Programming by On-chip Boot Program
  True Read-While-Write Operation
  – 512 bytes EEPROM
  Endurance: 100,000 Write/Erase Cycles
  – 1K byte Internal SRAM
  – Programming Lock for Software Security
• JTAG (IEEE std. 1149.1 compliant) Interface
  – Boundary-scan Capabilities According to the JTAG Standard
  – Extensive On-chip Debug Support
  – Programming of Flash, EEPROM, Fuses, and Lock Bits through the JTAG Interface
• Peripheral Features
  – 4 x 25 Segment LCD Driver
  – Two 8-bit Timer/Counters with Separate Prescaler and Compare Mode
  – One 16-bit Timer/Counter with Separate Prescaler, Compare Mode, and Capture
  Mode
  – Real Time Counter with Separate Oscillator
  – Four PWM Channels
  – 8-channel, 10-bit ADC
  – Programmable Serial USART
  – Master/Slave SPI Serial Interface
  – Universal Serial Interface with Start Condition Detector
  – Programmable Watchdog Timer with Separate On-chip Oscillator
  – On-chip Analog Comparator
  – Interrupt and Wake-up on Pin Change
• Special Microcontroller Features
  – Power-on Reset and Programmable Brown-out Detection
  – Internal Calibrated Oscillator
  – External and Internal Interrupt Sources
  – Five Sleep Modes: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, and
  Standby
• I/O and Packages
  – 53 Programmable I/O Lines
  – 64-lead TQFP and 64-pad QFN/MLF
• Speed Grade:
  – ATmega169V： 0 - 4 MHz @ 1.8 - 5.5V, 0 - 8 MHz @ 2.7 - 5.5V
  – ATmega169： 0 - 8 MHz @ 2.7 - 5.5V, 0 - 16 MHz @ 4.5 - 5.5V
• Temperature range:
  – -40°C to 85°C Industrial
• Ultra-Low Power Consumption
  – Active Mode:
  1 MHz, 1.8V: 350μA
  32 kHz, 1.8V: 20μA (including Oscillator)
  32 kHz, 1.8V: 40μA (including Oscillator and LCD)
  – Power-down Mode:
  0.1μA at 1.8V

ATmega169引腳說(shuō)明

VCC：數(shù)字電路的電源 GND：地 端口 A (PA7..PA0)：端口 A 為 8 位雙向 I/O 口,具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱(chēng)的驅(qū)動(dòng)特 性,可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí),若內(nèi)部上拉電阻使能,端口被外部電路拉 低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中,即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振,端口 A 處于高阻狀態(tài)。 端口 A 也可以用做其他不同的特殊功能,請(qǐng)參見(jiàn)中文DataSheet 數(shù)據(jù)手冊(cè) P57。 端口 B (PB7..PB0)：端口 B 為 8 位雙向 I/O 口,具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱(chēng)的驅(qū)動(dòng)特 性,可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí),若內(nèi)部上拉電阻使能,端口被外部電路拉 低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中,即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振,端口 B 處于高阻狀態(tài)。 端口 B 比其余端口的驅(qū)動(dòng)性要好。 端口 B 也可以用做其他不同的特殊功能,請(qǐng)參見(jiàn)中文DataSheet 數(shù)據(jù)手冊(cè) P58。 端口 C (PC7..PC0)：端口 C 為 8 位雙向 I/O 口,具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱(chēng)的驅(qū)動(dòng)特 性,可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí),若內(nèi)部上拉電阻使能,端口被外部電路拉 低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中,即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振,端口 C 處于高阻狀態(tài)。 端口 C 也可以用做其他不同的特殊功能,請(qǐng)參見(jiàn)中文DataSheet 數(shù)據(jù)手冊(cè) P61。 端口 D (PD7..PD0)：端口 D 為 8 位雙向 I/O 口,具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱(chēng)的驅(qū)動(dòng)特 性,可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí),若內(nèi)部上拉電阻使能,則端口被外部電路 拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中,即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振,端口 D 處于高阻狀態(tài)。 端口 D 也可以用做其他不同的特殊功能,請(qǐng)參見(jiàn)中文DataSheet 數(shù)據(jù)手冊(cè) P63。 端口 E (PE7..PE0)：端口 E 為 8 位雙向 I/O 口,具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱(chēng)的驅(qū)動(dòng)特 性,可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí),若內(nèi)部上拉電阻使能,則端口被外部電路 拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中,即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振,端口 E 處于高阻狀態(tài)。 端口 E 也可以用做其他不同的特殊功能,請(qǐng)參見(jiàn)中文DataSheet 數(shù)據(jù)手冊(cè) P65。 端口 F (PF7..PF0)：端口 F 是 ADC 的模擬輸入引腳。如果不作為 ADC 的模擬輸入,端口 F 可以作為 8 位雙向 I/O 口,并具有可編程的內(nèi)部上 拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱(chēng)的驅(qū)動(dòng)特性,可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí), 若內(nèi)部上拉電阻使能,端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中,即使系統(tǒng)時(shí)鐘 還未起振,端口 F 呈現(xiàn)為三態(tài)。如果使能了 JTAG 接口,則復(fù)位發(fā)生時(shí)引腳 PF7(TDI)、 PF5(TMS) 與 PF4(TCK) 的上拉電阻使能。端口 F 也可以作為 JTAG 接口。 端口 G (PG4..PG0)：端口 G 為 5 位雙向 I/O 口,具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱(chēng)的驅(qū)動(dòng)特 性,可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí),若內(nèi)部上拉電阻使能,則端口被外部電路 拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中,即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振,端口 G 仍呈現(xiàn)為三態(tài)。 端口 G 也可以用做其他不同的特殊功能,DataSheet 。 RESET：復(fù)位輸入引腳。持續(xù)時(shí)間超過(guò)最小門(mén)限時(shí)間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。 持續(xù)時(shí)間小于門(mén)限間的脈沖不能保證可靠復(fù)位。 XTAL1：反向振蕩放大器與片內(nèi)時(shí)鐘操作電路的輸入端。 XTAL2：反向振蕩放大器的輸出端。 AVCC：AVCC是端口F與ADC轉(zhuǎn)換器的電源。不使用ADC時(shí),該引腳應(yīng)直接與VCC連接。使用ADC 時(shí)應(yīng)通過(guò)一個(gè)低通濾波器與 VCC 連接。 AREF： ADC 的模擬基準(zhǔn)輸入引腳。

ATmega169 訂購(gòu)型號(hào)

ATmega169 技術(shù)支持:

1. ATMEL 愛(ài)特梅爾AVR 微控制器ATmega169 中文數(shù)據(jù)手冊(cè)DataSheet 下載. PDF
2. ATMEL 愛(ài)特梅爾AVR 微控制器ATmega169 英文數(shù)據(jù)手冊(cè)DataSheet 下載. PDF
3. ATMEL 愛(ài)特梅爾半導(dǎo)體公司產(chǎn)品線. PDF (編號(hào):Atmel Products)
4. Atmel 愛(ài)特梅爾AVR 微控制器簡(jiǎn)介.PDF (編號(hào):Tech AVR 000)
5. 面向新手的AVR開(kāi)發(fā)工具,及基本知識(shí).PDF(編號(hào):Tech AVR 001)
6. 使用AVR 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的PWM功能設(shè)計(jì)要點(diǎn) .PDF (編號(hào):Tech AVR 002)