ATmega16的基准电压、看门狗与掉电检测电路详解

本文档主要介绍了ATmega16单片机中的几个关键电路模块，包括基准电压电路、看门狗电路以及掉电检测电路（BOD）。ATmega16是一款16位的AVR微控制器，具备1.8位AVR处理器和先进的RISC架构，提供了高效的指令执行。 1. **基准电压电路** (VBG)：片内基准电源用于掉电检测、模拟比较器和ADC输入。当BOD（Brown Out Detection）使能，即熔丝位BODEN被编程时，基准源会被连接到模拟比较器（通过ACSR寄存器的ACBG置位）。此外，为了关闭内部基准电压，需同时禁止ADC、BOD和看门狗的使能信号。 2. **看门狗电路**：ATmega16配备了一个独立的1MHz片内振荡器，用于实现看门狗功能。通过WDTCR寄存器进行控制，如设置定时器预分频器值（WDP2/WDP1/WDP0），看门狗溢出会触发复位，复位信号为一个CLK高电平脉冲。看门狗可通过WDE寄存器启用（=1）或禁止（=0），并且WDTOE位允许在四个时钟周期后自动清零。 3. **掉电检测电路（BOD）**：该电路依赖于熔丝位BODEN的编程来启动，BODLEVEL可以设定触发电平。当电源电压VCC下降到触发电平下方时，BOD将立即复位；当上升至触发电平上方且保持一段时间（如tBOD），只有电压跌落才会触发检测。BOD电路具有迟滞功能，防止误触发。 4. **引脚功能**：文档列出了ATmega16的关键引脚及其功能，如电源（VCC）、地（GND）、模拟输入/输出端口（PA0~PA7等）、复位引脚（/RESET）、时钟输入（XTAL1和XTAL2）、模拟基准输入（AREF）、以及各种I/O端口。 5. **产品特性**：ATmega16的特点包括内置Flash和EEPROM的编程能力、JTAG接口、多路可编程增益的差分通道、丰富的I/O口、不同工作电压范围、以及低功耗模式。此外，它采用哈佛结构，有独立的数据和程序总线，ALU（算术逻辑单元）操作会影响状态寄存器，并提供了多个通用寄存器，如X、Y、Z寄存器和堆栈指针。 本文档详细解释了ATmega16中的核心电路设计及其功能，有助于开发人员理解和利用这些特性来构建低功耗、可靠的嵌入式系统。