AVR微处理器ATmega128：高性能低功耗开发指南

"AVR芯片资料ATmega128_cn.pdf" ATmega128是一款由Atmel公司（现已被Microchip Technology收购）生产的高性能、低功耗的8位微处理器，属于AVR RISC（精简指令集计算机）架构。该芯片被广泛应用于嵌入式系统开发，特别适合于需要高效能和低能耗的项目。 1. **处理器核心** - AVR RISC架构：设计有133条指令，大多数指令在一个时钟周期内即可完成，提高了执行效率。 - 32个8位通用工作寄存器加上外设控制寄存器，提供了丰富的数据处理能力。 - 全静态工作模式，允许在任何频率下稳定运行，包括低频和停止模式。 - 高达16MHz的工作频率，使得其性能达到16 MIPS（每秒百万指令数）。 - 内置硬件乘法器，仅需两个时钟周期即可完成乘法运算，提升了数学计算速度。 2. **存储器** - 128KB的系统内可编程Flash存储器，用于存储程序代码。它具有10,000次的写/擦除耐久性，并且支持在系统内编程（ISP），方便程序更新。 - 4KB的EEPROM，用于非易失性数据存储，具有100,000次的写/擦除耐久性，适用于保存配置参数等信息。 - 4KB的内部SRAM，用于程序运行时的数据存储。 - 外部存储器空间可扩展至64KB，提供更大的程序和数据存储能力。 - 锁定位功能允许软件加密，增强代码安全性。 3. **外设特性** - 支持JTAG接口，符合IEEE1149.1标准，用于边界扫描和扩展的片内调试，也可以通过JTAG接口编程Flash、EEPROM、熔丝位和锁定位。 - 提供了多个定时器/计数器，包括8位和16位的，带有预分频器和比较器功能，适用于各种定时和计数任务。 - 实时时钟计数器和PWM（脉宽调制）功能，支持多种分辨率，适用于定时和信号生成。 - 8路10位ADC（模数转换器），可以处理8个单端通道和7个差分通道，还包含可编程增益的差分通道，适用于模拟信号的数字化。 - 两线接口、两个串行USART（通用同步/异步收发传输器）和SPI主机/从机模式接口，支持多种通信协议。 - 看门狗定时器和模拟比较器，确保系统稳定运行和信号检测。 4. **特殊处理器特性** - 上电复位和可编程掉电检测，确保系统在异常情况下能够正确重启。 - 片内标定的RC振荡器，简化系统设计。 - 可通过软件选择的时钟频率和熔丝位设置，以适应不同应用场景。 - 具有6种睡眠模式，包括空闲模式、ADC噪声抑制模式、省电模式、掉电模式、Standby模式和扩展的Standby模式，有效降低待机功耗。 - 全局上拉禁止功能，可以根据需要关闭I/O端口的上拉电阻。 5. **I/O和封装** - 提供53个可编程I/O口线，满足复杂系统的接口需求。 - 有两种封装形式：64引脚TQFP和64引脚MLF，适应不同的电路板布局。 6. **电源和速度** - 工作电压范围为2.7-5.5V（ATmega128L）或4.5-5.5V（ATmega128）。 - 速度等级分为0-8MHz（ATmega128L）和0-16MHz（ATmega128），根据不同的应用场合选择合适的型号。 ATmega128芯片以其丰富的外设、强大的处理能力和灵活的配置选项，成为AVR开发中的理想选择，尤其适用于需要高效能和低功耗的嵌入式系统设计。