8-bit Microcontroller met 128K Bytes In-System Programmeerbare Flash ATMEGA128-16AU

8-bits microcontroller met 128K bytes programmeerbare flash in het systeem

ATmega128

ATmega128L

Functies

• Krachtige, energiezuinige AVR® 8-bits microcontroller

• Geavanceerde RISC-architectuur

- 133 Krachtige instructies - Meeste enkele klokcyclusuitvoering

- 32 x 8 algemene werkregisters + perifere controleregisters

– Volledig statische werking

– Tot 16 MIPS doorvoer bij 16 MHz

- On-chip 2-cyclus multiplier

• Niet-vluchtige programma- en gegevensgeheugens

- 128K bytes aan in-systeem herprogrammeerbare Flash-duurzaamheid: 10.000 schrijf-/wiscycli

- Optionele opstartcodesectie met onafhankelijke vergrendelingsbits

In-systeemprogrammering door op-chip-opstartprogramma

Echte lees-terwijl-schrijfbewerking

- 4K Bytes EEPROM-duurzaamheid: 100.000 schrijf-/wiscycli

- 4K Bytes interne SRAM

– Tot 64K bytes optionele externe geheugenruimte

- Programmeerslot voor softwarebeveiliging

- SPI-interface voor in-systeemprogrammering

• JTAG-interface (voldoet aan IEEE-norm 1149.1).

- Grensscanmogelijkheden volgens de JTAG-standaard

- Uitgebreide ondersteuning voor foutopsporing op de chip

– Programmeren van Flash, EEPROM, Zekeringen en Lock Bits via de JTAG Interface

• Randapparatuur

– Twee 8-bits timer/tellers met afzonderlijke voorschalers en vergelijkingsmodi

- Twee uitgebreide 16-bits timer/tellers met afzonderlijke voorschaler, vergelijkingsmodus en opnamemodus

- Realtime teller met aparte oscillator

– Twee 8-bits PWM-kanalen

– 6 PWM-kanalen met programmeerbare resolutie van 2 tot 16 bits

- Uitgangsvergelijkingsmodulator

– 8-kanaals, 10-bits ADC

8 single-ended kanalen

7 differentiële kanalen

2 differentiële kanalen met programmeerbare versterking bij 1x, 10x of 200x

– Byte-georiënteerde tweedraads seriële interface

- Dubbele programmeerbare seriële USART's

– Master/slave SPI seriële interface

- Programmeerbare Watchdog-timer met on-chip oscillator

- On-chip analoge vergelijker

• Speciale microcontrollerfuncties

- Power-on Reset en programmeerbare Brown-out-detectie

- Intern gekalibreerde RC-oscillator

– Externe en interne onderbrekingsbronnen

- Zes slaapstanden: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, Standby,

en verlengde stand-by

– Software selecteerbare klokfrequentie

– ATmega103 Compatibiliteitsmodus geselecteerd door een zekering

- Wereldwijde pull-up uitschakelen

• I/O en pakketten

– 53 programmeerbare I/O-lijnen

– 64-lead TQFP en 64-pad QFN/MLF

• Bedrijfsspanningen

– 2,7 - 5,5V voor ATmega128L

– 4,5 - 5,5V voor ATmega128

• Snelheidsklassen

– 0 - 8 MHz voor ATmega128L

– 0 - 16 MHz voor ATmega128

Pin configuraties figuur

1. Pinout ATmega128

Opmerking: het Pinout-cijfer is van toepassing op zowel TQFP- als MLF-pakketten.Het onderste kussentje onder het QFN/MLF-pakket moet aan aarde worden gesoldeerd.

Overzicht

De ATmega128 is een low-power CMOS 8-bit microcontroller gebaseerd op de AVR verbeterde RISC-architectuur.Door krachtige instructies uit te voeren in een enkele klokcyclus, behaalt de ATmega128 doorvoersnelheden van bijna 1 MIPS per MHz, waardoor de systeemontwerper het energieverbruik kan optimaliseren ten opzichte van de verwerkingssnelheid.

Blokdiagram

Figuur 2. Blokschema

De AVR-kern combineert een rijke instructieset met 32 ​​algemene werkregisters.Alle 32 registers zijn rechtstreeks verbonden met de rekenkundige logische eenheid (ALU), waardoor twee onafhankelijke registers toegankelijk zijn in één enkele instructie die in één klokcyclus wordt uitgevoerd.De resulterende architectuur is code-efficiënter en bereikt doorvoersnelheden die tot tien keer sneller zijn dan conventionele CISC-microcontrollers.

De ATmega128 biedt de volgende functies: 128K bytes programmeerbare Flash in het systeem met lezen-terwijl-schrijven-mogelijkheden, 4K bytes EEPROM, 4K bytes SRAM, 53 algemene I/O-lijnen, 32 algemene werkregisters, Real Time Counter (RTC ), vier flexibele timers/tellers met vergelijkingsmodi en PWM, 2 USART's, een byte-georiënteerde tweedraads seriële interface, een 8-kanaals, 10-bits ADC met optionele differentiële ingangstrap met programmeerbare versterking, programmeerbare watchdog-timer met interne oscillator, een SPI seriële poort, IEEE std.1149.1-compatibele JTAG-testinterface, ook gebruikt voor toegang tot het On-chip Debug-systeem en programmering en zes softwarematig selecteerbare energiebesparende modi.De inactieve modus stopt de CPU terwijl het SRAM, de timer/tellers, de SPI-poort en het interruptsysteem blijven functioneren.De Powerdown-modus slaat de inhoud van het register op, maar bevriest de oscillator, waardoor alle andere chipfuncties worden uitgeschakeld tot de volgende interrupt of hardwarereset.In de energiebesparende modus blijft de asynchrone timer lopen, waardoor de gebruiker een timerbasis kan behouden terwijl de rest van het apparaat slaapt.De ADC-ruisonderdrukkingsmodus stopt de CPU en alle I/O-modules behalve Asynchronous Timer en ADC, om schakelruis tijdens ADC-conversies te minimaliseren.In de stand-bymodus draait de Crystal/Resonator Oscillator terwijl de rest van het apparaat slaapt.Dit maakt een zeer snelle opstart mogelijk in combinatie met een laag stroomverbruik.In de verlengde stand-bymodus blijven zowel de hoofdoscillator als de asynchrone timer werken.

Het apparaat is vervaardigd met behulp van Atmel's niet-vluchtige geheugentechnologie met hoge dichtheid.Met de On-chip ISP Flash kan het programmageheugen in het systeem worden geherprogrammeerd via een SPI seriële interface, door een conventionele niet-vluchtige geheugenprogrammeur of door een On-chip Boot-programma dat op de AVR-kern draait.Het opstartprogramma kan elke interface gebruiken om het applicatieprogramma te downloaden in het Flash-geheugen van de applicatie.De software in de Boot Flash-sectie blijft draaien terwijl de Application Flash-sectie wordt bijgewerkt, waardoor echte lezen-terwijl-schrijven-bewerkingen mogelijk zijn.Door een 8-bit RISC CPU te combineren met in-systeem zelfprogrammeerbare Flash op een monolithische chip, is de Atmel ATmega128 een krachtige microcontroller die een zeer flexibele en kosteneffectieve oplossing biedt voor veel ingebedde besturingstoepassingen.

De ATmega128 AVR wordt ondersteund met een volledige reeks tools voor programma- en systeemontwikkeling, waaronder: C-compilers, macro-assemblers, programma-debugger/-simulators, in-circuit emulators en evaluatiekits.