AVR硬件设计详解：从复位到AD转换

AVR相关资料，主要涉及AVR微控制器，如ATmega16的功能小板设计，涵盖了复位线路、晶振线路、AD转换滤波线路、ISP下载接口和JTAG仿真接口的基本知识。 在AVR微控制器的硬件设计中，以下几个关键部分是必须考虑的： 1. **复位线路**：ATmega16内部集成了上电复位功能，外部复位线路可以非常简洁。通常只需一个10K欧姆的电阻（R0）连接到VCC，加上一个0.1uF的电容（C0）用于滤波和消除干扰。D3（1N4148）二极管用于限制复位输入的电压并加速放电过程。如果不需要手动复位按钮，复位脚可以不接任何元件。 2. **晶振线路**：Mega16有内置的RC振荡器，可提供1M到8M的频率，但精度有限。对于需要更高精度的应用，应使用外部晶振。尽管Mega系列晶振两端的小电容（约22pF）不是必需的，但为了规范化设计，仍然建议连接。如果不需要高精度，可以依赖内部RC振荡器。 3. **AD转换滤波线路**：为了减少电源干扰，AD转换需要独立的电源。官方建议在VCC上串联一个10uH电感（L1）和一个0.1uF电容（C3）到地。Mega16内置2.56V参考电压，通常0.1uF电容（C4）连接到AREF脚以稳定参考电压。若简化设计，可以将AVCC直接连到VCC，AREF悬空。 4. **ISP下载接口**：这个接口用于程序的烧录，不需要额外的外围组件。通常采用双排2*5插座，允许PB5（MOSI）、PB6（MISO）、PB7（SCK）和复位脚在编程过程中保持可用。 5. **JTAG仿真接口**：JTAG接口用于芯片的调试和仿真，通常包括TMS、TDI、TDO和TCK信号线，以及可能的TRST和nSRST信号。在ATmega16中，JTAG接口可以支持硬件调试，但需要相应的连接和适配器。 在设计AVR微控制器的硬件时，需要根据具体应用的需求来决定哪些部分需要简化或加强。例如，对于不需要精确时钟的应用，可以使用内部RC振荡器；对于不需要手动复位的操作，可以省略复位按钮；对于AD转换，可以选择使用内部参考电压以简化电路。理解这些基本设计原则对构建高效、可靠的AVR系统至关重要。