КТЦ-МК.8-разрядные микроконтроллеры Atmel

ÊÒÖ-ÌÊ
Блок-схема микроконтроллера AT90S8515.
				PA0 - PA7		PC0 - PC7
Vcc			ДРАЙВЕРЫ ПОРТА А			ДРАЙВЕРЫ ПОРТА С
GND
		РЕГИСТР			РЕГИСТР НАПРАВЛ.	РЕГИСТР	РЕГИСТР НАПРАВЛ.
	ДАННЫХ ПОРТА А				ДАННЫХ ПОРТА А	ДАННЫХ ПОРТА С	ДАННЫХ ПОРТА С
								XTAL1
		8-РАЗРЯДНАЯ ШИНА ДАННЫХ
						ВСТРОЕННЫЙ	ГЕНЕРАТОР
						ГЕНЕРАТОР
								XTAL2
СЧЕТЧИК				УКАЗАТЕЛЬ		СТОРОЖЕВОЙ	СИНХРОНИЗАЦИЯ	RESET
КОМАНД					СТЕКА	ТАЙМЕР	И УПРАВЛЕНИЕ
FLASH ПАМЯТЬ				АППАРАТНЫЙ		РЕГИСТР		ALE
ПРОГРАММ					ÑÒÅÊ	УПРАВЛЕНИЯ
РЕГИСТР				РЕГИСТРЫ		ТАЙМЕР/
КОМАНД						СЧЕТЧИК
				ОБЩЕГО
				НАЗНАЧЕНИЯ
ДЕКОДЕР					X	ÁËÎÊ		ICP
					Y
КОМАНД					Z	ПРЕРЫВАНИЙ
ЛИНИИ						ЭСППЗУ
КОМАНД					ÀËÓ
						ДАННЫХ
					РЕГИСТР
				СОСТОЯНИЯ
ЛОГИКА ПРОГРАМ-			ПОСЛЕДОВАТЕЛЬН.			UART
МИРОВАНИЯ				SPI КАНАЛ
+ - АНАЛОГОВЫЙ КОМПАРАТОР		РЕГИСТР			РЕГИСТР НАПРАВЛ.	РЕГИСТР	РЕГИСТР НАПРАВЛ.
	ДАННЫХ ПОРТА В				ДАННЫХ ПОРТА В	ДАННЫХ ПОРТА D	ДАННЫХ ПОРТА D
			ДРАЙВЕРЫ ПОРТА В			ДРАЙВЕРЫ ПОРТА D
				ÐÂ0 - ÐÂ7		ÐD0 - ÐD7
								4 9

ATMEL	ÊÒÖ-ÌÊ
	AT90S2323
	AT90LS2323
	AT90S2343
	AT90LS2343
8-разрядные КМОП RISC
микроконтроллеры с внутрисистемно
программируемым Flash ПЗУ

Отличительные особенности

•AVR RISC архитектура - архитектура высокой производительности и малого потребления

•118 команд, большинство которых выполняется за один машинны й цикл

•2 Кбайта Flash ПЗУ программ, с возможностью внутрисистемного перепрограммирования и загрузки через SPI последовательны й канал, 1000 циклов стирание/запись

•128 байтов ЭСППЗУ данных, 100000 циклов стирание/запись

•128 байтов встроенного ОЗУ

•32 x 8 бит регистра общего назначения

•3 программируемые линии I/O (AT90S/LS2323)

•5 программируемых линий I/O (AT90S/LS2343)

•16-разрядный и 32-разрядный формат команд

•Диапазон напряжений питания от 2,7 В до 6,0 В (AT90LS2323/ AT90LS2343) и от 4,0 В до 6,0 В (AT90S2323/ AT90S2343)

•Полностью статические приборы - работают при тактовой час тоте от 0 Гц до 10 МГц (AT90S2323/ AT90S2343) и от 0 Гц до 4 МГц (AT90LS2323/ AT90LS2343)

•Производительность до 10 MIPS при тактовой частоте 10 МГц

•8-разрядный таймер/счетчик с отдельным прескалером

•Внешние и внутренние источники сигналов прерывания

•Программируемый сторожевой таймер с собственным встрое нным генератором

•Режимы энергосбережения: пассивный (idle) и стоповый (power down)

•Программная блокировка программирования Flash памяти и защи ты ЭСППЗУ данных

•Встроенная схема сброса по включению питания

•8-выводные корпуса PDIP, SOIC

•Промышленный (-40°C...85°C) и коммерческий (0°C...70°C) диапазоны температур

КМОП микроконтроллеры AT90S/LS2323 и AT90S/LS2343 реализованы по AVR RISC архитектуре (Гарвардская архитектура с раздельной памятью и раздельными шинами для памяти программ и данных). Выполняя команды за о дин тактовый цикл, прибор обеспечивает производительность, приближающуюся к 1 MIPS/МГц. AVR ядро объединяет мощную систему команд с 32 восьмиразрядными ре гистрами общего назначения и конвейерное обращение к памяти программ. Шес ть из 32 регистров могут использоваться как три 16-разрядных регистра-указат еля при косвенной адресации пространства памяти. Выполнение относительных переходо в и команд вызова реализуется с прямой адресацией всех 2К адресного простра нства. Адреса периферийных функций содержатся в пространстве памяти в вода/вывода. Архитектура

5 0

ÊÒÖ-ÌÊ

эффективно поддерживает как языки высокого уровня, так и программы на языках ассемблера.

Микроконтроллеры AT90S/LS2323 и AT90S/LS2343 содержат: 2 Кбайт Flash ПЗУ (1Кx16), 128 байтов ЭСППЗУ в отдельном пространстве памяти, 128 байтов СОЗУ, 3 линии (AT90S/LS2323) или 5 линий (AT90S/LS2343) ввода/вывода общего назначения , 32 восьмиразрядных регистра общего назначения, 8-разрядный таймер/счетчик, систему внутренних и внешних прерываний, программируемый сторож евой таймер с внутренним генератором, последовательный порт с интерфейсом SPI для вн утрисистемной загрузки. Программно управляются два режима энергосбережения. В па ссивном режиме (idle) ЦПУ останавливается, но СОЗУ, таймер/счетчик, порт SPI, сторож евой таймер и система прерываний остаются активными. В стоповом режиме (power down) ост анавливается тактовый генератор и, следовательно останавливаются все функции, пока не поступит сигнал внешнего прерывания или аппаратного сброса, но сох раняется содержимое регистров.

Встроенная Flash память обеспечивает внутрисистемное переп рограммирование с использованием интерфейса SPI (в последовательном низков ольтном режиме) или в 12-вольтовом специальном режиме. Программирование ведется по-байтово и в том и в другом режиме.

Потребление приборов в активном режиме составляет 3,0 мА и в пассивном режиме 1,2 мА (при VCC =3 В и f=4 МГц). В стоповом режиме, при работающе м сторожевом таймере, микроконтроллер потребляет 15 мкА.

Объединение на одном кристалле усовершенствованного 8-ра зрядного RISC ЦПУ с загружаемым Flash ПЗУ позволило фирме создать мощный ми кроконтроллер, обеспечивающий высокую гибкость и экономичность при исп ользовании прибора в качестве встраиваемого контроллера.

Идентификационные коды:

фирма-изготовитель (1E, по адресу 00), объем Flash памяти 2 Кбайт (91, п о адресу 01), тип прибора AT90S/LS2343 (03, по адресу 02) если по адресу 01 стоит 97 и AT90S/ LS2323 (04, по адресу 02) если по адресу 01 стоит 97

PDIP/SOIC

	Корпус AT90S/LS2343					Корпус AT90S/LS2323
										Vcc
			1		Vcc	RESET		1
	RESET			8					8
(CLOCK) PB3			2	7	PB2 (SCK/T0)	XTAL1		2	7	PB2 (SCK/T0)
	PB4		3	6	PB1 (MISO/INT0)	XTAL2		3	6	PB1 (MISO/INT0)
	GND		4	5	PB0 (MOSI)	GND		4	5	PB0 (MOSI)

5 1

ATMEL					ÊÒÖ-ÌÊ
Блок-схема микроконтроллеров AT90S/LS2323 и AT90S/LS2343.
Vcc
			ВСТРОЕННЫЙ
	8-РАЗРЯДНАЯ ШИНА ДАННЫХ		ГЕНЕРАТОР
GND	СЧЕТЧИК	УКАЗАТЕЛЬ	СТОРОЖЕВОЙ	СИНХРОНИЗАЦИЯ
					RESET
	КОМАНД	СТЕКА	ТАЙМЕР	И УПРАВЛЕНИЕ
	Flash ПАМЯТЬ	ÑÎÇÓ	РЕГИСТР
	ПРОГРАММ		УПРАВЛЕНИЯ
	РЕГИСТР	РЕГИСТРЫ	ТАЙМЕР/
	КОМАНД		СЧЕТЧИК
		ОБЩЕГО
		НАЗНАЧЕНИЯ
		X
	ДЕКОДЕР	Y	ÁËÎÊ
		Z
	КОМАНД		ПРЕРЫВАНИЙ
	ЛИНИИ
	УПРАВЛЕНИЯ	ÀËÓ	ЭСППЗУ
			ДАННЫХ
		РЕГИСТР
		СОСТОЯНИЯ
	ЛОГИКА ПРО-	ПОСЛЕДОВАТ.		ГЕНЕРАТОР
	ГРАММИРОВАНИЯ	SPI КАНАЛ

РЕГИСТР ДАННЫХ	РЕГИСТР НАПРАВЛ.
ПОРТА В	ДАННЫХ ПОРТА В

ДРАЙВЕРЫ ПОРТА В

PB0 - PB4 *

* PB0 - PB2 у микроконтроллеров AT90S/LS2323

5 2

ÊÒÖ-ÌÊ

5 3

ATMEL

ÊÒÖ-ÌÊ

5 4

ÊÒÖ-ÌÊ

ATmega603,

ATmega603L,

ATmega103,

ATmega103L

8-разрядные микроконтроллеры

с Flash памятью емкостью 64/128Kбайт

Отличительные особенности

•Использована AVR расширенная RISC архитектура

•Мощный набор из 121 команды, большинство которых выполняетс я за один машинный цикл

•Емкость внутрисистемно программируемой Flash памяти 64 Кбайт (ATmega603/L) и 128 Кбайт (ATmega103/L), 1000 циклов стирания/записи

•SPI интерфейс внутрисистемного программирования

•Емкость встроенной EEPROM 2 Кбайт (ATmega603/L) и 4 Кбайт (ATmega103/L), 100000 циклов стирания/записи

•Встроенная RAM емкостью 4 Кбайт

•32 8-разрядных регистра общего назначения, набор регистров у правления периферией

•32 программируемых линии I/O, 8 линий выхода, 8 линий входа

•Программируемые последовательные UART и SPI интерфейсы

•Диапазон напряжений питания от 2,7 В до 6,0 В (ATmega603L/ ATmega103L) и

îò 4,0 Â äî 6,0 Â (ATmega603/ ATmega103)

•Диапазон тактовых частот от 0 до 4 МГц (ATmega603L/ ATmega103L) и от 0 до 6 МГц (ATmega603/ ATmega103)

•Производительность до 6 MIPS при частоте 6 МГц

•Встроенная система реального времени с отдельным генера тором

•Äâà 8-разрядных таймера/счетчика с отдельным предделителе м и ШИМ

•16-разрядный таймер/счетчик с отдельным предделителем, реж имами захвата/ сравнения и двойным ШИМ с разрядностью 8, 9 или 10 разрядов

•Программируемый сторожевой таймер с встроенным генерат ором

•Встроенный аналоговый компаратор

•8-канальный 10-разрядный аналого-цифровой преобразователь

•Режимы энергосбережения Idle, Power Save и Power Down

•Программная установка тактовой частоты

•Программная блокировка защиты программных средств

5 5

ATMEL

ÊÒÖ-ÌÊ

Разводка выводов

		PA3 (Ad3)	PA4 (AD4)	PA5 (AD5)	PA6 (AD6)	PA7 (AD7)	ALE	PC7 (A15)	PC6 (A14)	PC5 (A13)	PC4 (A12)	PC3 (A11)	PC2 (A10)	PC1 (A9)	PC0 (A8)	RD
(AD2) PA2			47	46	45	44	43	42	41	40	39	38	37	36	35	34
		48
		49
		50
(AD1) PA1
(AD0)PA0		51
		52
Vcc
GND		53
(ADC7) PF7		54
(ADC6) PF6		55
						AT90mega103
(ADC5) PF5		56
(ADC4) PF4		57
(ADC3) PF3		58
(ADC2) PF2		59
(ADC1) PF1		60
(ADC0) PF0		61
AREF		62		INDEX CORNER
AGND		63
AVcc		64									10	11	12	13	14	15
		1	2	3	4	5	6	7	8	9
		PEN	PE0	PE1	PE2	PE3	PE4	PE5	PE6	PE7	PB0	PB1	PB2	PB3	PB4	PB5
			(PDI/RXD)	(PD0/TXD)	(AC+)	(AC-)	(INT4)	(INT5)	(INT6)	(INT7)	(SS)	(SCK)	(MOSI)	(MISO)	(OC0/PWM0)	(OC1A/PWM1A)

WR
33			PD7 (T2)
	32
	31		PD6 (T1)
	30		PD5
	29		PD4 (IC1)
	28		PD3 (INT3)
	27		PD2 (INT2)
	26		PD1 (INT1)
	25		PD0 (INT0)
	24		XTAL1
	23		XTAL2
	22		GND
	21		Vcc
	20		RESET
	19		TOSC1
	18		TOSC2
16	17		PB7 (OC2/PWM2)
(OC1B/PWM1B) PB6

Описание

Приборы ATmega603/103 являются 8-разрядными CMOS микроконтроллерами с AVR усовершенствованной RISC архитектурой. Выполняя большин ство команд за один тактовый цикл, микроконтроллеры ATmega603/103 обеспечивают производительность 1 MIPS на каждый мегагерц тактовой частот ы, что позволяет разработчикам оптимизировать потребление, зависящее в о сновном от тактовой частоты.

AVR ядро базируется на усовершенствованной RISC архитектуре, с регистровым файлом быстрого доступа, содержащим 32 регистра общего наз начения, непосредственно связанных с арифметико-логическим устройством (ALU), и мощно й системой команд. За один тактовый цикл из регистрового файла извлекаются два операнда, выполняется команда и результат записывается в регистр назначения. Та кая высокоэффективная архитектура обеспечивает производительность почти в де сять раз большую, чем стандартные CISC микроконтроллеры.

5 6

ÊÒÖ-ÌÊ

Микроконтроллеры ATmega603/103 располагают следующими возможнос тями: 64/128 Кбайт внутрисистемно программируемой Flash памяти програ мм, 2/4 Кбайт EEPROM данных, 4 Кбайт SRAM данных, 32 линии I/O общего назначения, 8 линий входа, 8 линий выхода, 32 рабочих регистра общего назначения, 4 гибки х таймера/счетчика с режимами сравнения, PWM и UART, программируемый сторожевой тайм ер с встроенным собственным генератором, последовательный SPI порт и три пр ограммно устанавливаемых режима энергосбережения. В режиме Idle оста навливается центральный процессор, но продолжают работать SRAM, таймеры/ счетчики, порт SPI и система прерываний. В режиме Power Down сохраняется содержимое р егистров, но останавливается тактовый генератор и до поступления сиг нала прерывания или аппаратного сброса запрещается выполнение всех функций микроконтроллера. В режиме Power Save все устройства находятся в режиме «сна», но гене ратор таймера продолжает работать, обеспечивая сохранность временной базы

Приборы изготавливаются по технологии энергонезависимо й памяти фирмы Atmel. Встроенная ISP Flash память программ может быть перепрограмм ирована непосредственно в системе, с использованием последовате льного SPI интерфейса, или с помощью обычных программаторов энергонезависимой пам яти. Объединив 8- разрядное RISC CPU с внутрисистемно программируемой Flash памятью большого объема, фирма создала семейство мощных микроконтроллеро в, обеспечивающих реализацию недорогих и очень удобных решений для большого количества встраиваемых применений. Семейство ATmega603/103 поддерживается большим количе ством средств разработки программ и систем, включающих: С-компиляторы, м акроассемблеры, отладчики/симуляторы программ, внутрисхемные эмуляторы и отладочные устройства.

СРАВНЕНИЕ ATmega603 и ATmega103

Микроконтроллер ATmega603 оснащен внутрисистемно программиру емой Flash памятью емкостью 64 Кбайт, 2 Кбайт EEPROM и 4 Кбайт SRAM и не выполняет команду ELPM. Микроконтроллер Atmega103 оснащен внутрисистемно программир уемой Flash памятью емкостью 128 Кбайт, 4 Кбайт EEPROM и 4 Кбайт SRAM. В систему кома нд этого микроконтроллера включена команда ELPM, необходимая д ля обеспечения непрерывного табличного поиска в старшей половине адрес ов Flash памяти.

В Табл. 1 представлены отличия в объеме памяти этих двух при боров.

Таблица 1

Тип прибора	Объем Flash памяти	Объем EEPROM	Объем SRAM
ATmega603	64 Кбайт	2 Кбайт	4 Кбайт
ATmega103	128 Кбайт	4 Кбайт	4 Кбайт

Назначение выводов

VCC Напряжение питания GND Земля

Port A (PA7..PA0) 8-разрядный двунаправленный порт I/O. К выходам порта могут быть подключены встроенные нагрузочные резисторы (отдельно к каждому разряду). Выходные буферы обеспечивают втекающий ток 20 мА и способн ы напрямую управлять LED индикатором. При использовании выводов порта в качестве входов и установке внешним сигналом в низкое состояние, ток будет вытекать т олько при подключенных встроенных нагрузочных резисторах.

5 7

ATMEL

ÊÒÖ-ÌÊ

PF0 - PF7

PA0 - PA7

PC0 - PC7

Vcc

GND

БУФЕРЫ ПОРТА F

ДРАЙВЕРЫ/БУФЕРЫ ПОРТА F

ДРАЙВЕРЫ ПОРТА С

АНАЛОГОВЫЙ

ADC

РЕГИСТР ДАННЫХ

РЕГИСТР НАПРАВЛ.

РЕГИСТР ДАННЫХ

МУЛЬТИПЛЕКСОР

ПОРТА А

ДАННЫХ ПОРТА А

ПОРТА С

8-РАЗРЯДНАЯ ШИНА ДАННЫХ

AGND

AREF

			ВНУТРЕННИЙ	ГЕНЕРАТОР
			ГЕНЕРАТОР
	СЧЕТЧИК	УКАЗАТЕЛЬ	СТОРОЖЕВОЙ	ГЕНЕРАТОР
	КОМАНД	СТЕКА	ТАЙМЕР
	FLASH ПАМЯТЬ	SRAM	РЕГИСТР	CИНХРОНИЗАЦИЯ
	ПРОГРАММ		УПРАВЛЕНИЯ MCU	И УПРАВЛЕНИЕ
	РЕГИСТР	РЕГИСТРЫ	ТАЙМЕРЫ/
	КОМАНД		СЧЕТЧИКИ
		ОБЩЕГО
		НАЗНАЧЕНИЯ
	ДЕКОДЕР	X
		Y	КОНТРОЛЛЕР
	КОМАНД	Z	ПРЕРЫВАНИЯ
	ЛИНИИ
	УПРАВЛЕНИЯ		EEPROM
		ÀËÓ
		РЕГИСТР	ЛОГИКА ПРОГРАМ-
		СОСТОЯНИЯ	МИРОВАНИЯ
		SPI	UART

XTAL1

XTAL2

TOSC2

TOSC1

RESET

ALE

WR

RD

PEN

+ -					АНАЛОГОВЫЙ		КОМПАРАТОР

РЕГИСТР

РЕГИСТР НАПРАВЛ.

РЕГИСТР

РЕГИСТР НАПРАВЛ.

РЕГИСТР

РЕГИСТР НАПРАВЛ.

ДАННЫХ ПОРТА Е

ДАННЫХ ПОРТА Е

ДАННЫХ ПОРТА В

ДАННЫХ ПОРТА В

ДАННЫХ ПОРТА D

ДАННЫХ ПОРТА D

Vcc

GND

ДРАЙВЕРЫ/БУФЕРЫ ПОРТА Е

ДРАЙВЕРЫ/БУФЕРЫ ПОРТА В

ДРАЙВЕРЫ/БУФЕРЫ ПОРТА D

ÐÅ0 - ÐÅ7

ÐÂ0 - ÐÂ7

ÐD0 - ÐD7

Блок схема микроконтроллеров ATmega603/103.

Порт A, при наличии внешней SRAM, используется в качестве мульт иплексируемой шины адреса/данных.

Port B (PB7. .PB0) 8-разрядный двунаправленный порт I/O со встроенными нагрузочными резисторами. Выходные буферы обеспечивают втекающий ток 20 мА. При использовании выводов порта в качестве входов и устан овке внешним сигналом в низкое состояние, ток будет вытекать только при подключен ных встроенных нагрузочных резисторах. Порт B используется также при реализации разл ичных специальных функций.

Port C (PC7. .PC0) 8-разрядный порт выхода. Выходные буферы обеспечивают втекающий ток 20 мА.

5 8