Общие сведения

Как и все микроконтроллеры AVR фирмы «Atmel», микроконтроллеры семейства Mega являются 8-разрядными микроконтроллерами, предназначенными для встраиваемых приложений. Они изготавливаются по малопотребляющей КМОП-технологии, которая в сочетании с усовершенствованной RISC - архитектурой позволяет достичь наилучшего соотношения быстродействие/энергопотребление. Контроллеры описываемого семейства являются наиболее развитыми представителями микроконтроллеров AVR.

Отличительные особенности

К числу особенностей микроконтроллеров AVR семейства Mega относятся:

• FLASH-память программ объемом 8 Кбайт (число цикле стирания/записи не менее 1000);

• оперативная память (статическое ОЗУ) объемом 512 байт;

• память данных на основе ЭСППЗУ (EEPROM) объем 512 байт (число циклов стирания/записи не мене 100000);

• возможность защиты от чтения и модификации памяти программ и данных;

• возможность программирования непосредственно в системе через последовательные интерфейсы SPI и JTAG;

• возможность самопрограммирования;

• возможность внутрисхемной отладки в соответствии со стандартом IEEE 1149.1 (JTAG);

• различные способы синхронизации: встроенный RC-генератор с внутренней или внешней времязадающей RC-цепочкой или с внешним резонатором (пьезокерамическим или кварцевым); внешний сигнал синхронизации;

• наличие нескольких режимов пониженного энергопотребления;

• наличие детектора снижения напряжения питания (brown-out detector,BOD);

• возможность программного снижения частоты тактового генератора.

Характеристики процессора

Подавляющее большинство основных характеристик процессора микроконтроллеров семейства Mega такие же, что и у микроконтроллеров других семейств — Classic и Tiny:

• полностью статическая архитектура; минимальная тактовая частота равна нулю;

• АЛУ подключено непосредственно к регистрам общего назначения;

• многоуровневая система прерываний; поддержка очереди прерываний.

 В то же время процессор микроконтроллеров семейства Mega имеет ряд характеристик, присущих именно этому семейству:

• 130 команд, большинство команд выполняются за один машинный цикл;

• 17 внутренних+3 внешних источников прерываний;

• наличие программного стека во всех моделях семейства;

• наличие аппаратного умножителя.

Характеристики подсистемы ввода/вывода

Все характеристики подсистемы ввода/вывода микроконтроллеров семейства Mega такие же, как и у микроконтроллеров других семейств:

• программное конфигурирование и выбор портов ввода/вывода;

• выводы могут быть запрограммированы как входные или как выходные независимо друг от друга;

• входные буферы с триггером Шмитта на всех выводах;

• возможность подключения ко всем входам внутренних подтяги­вающих резисторов (сопротивление резисторов составляет 35...120кОм).

 Периферийные устройства

Микроконтроллеры семейства Mega имеют наиболее богатый набор периферийных устройств (ПУ). При этом в большинстве моделей имеются все ПУ, которые вообще встречаются в составе микроконтроллеров AVR. Этими устройствами являются:

• 2^а 8-разрядных таймера/счетчика (таймеры ТО и Т2

• 16-разрядный таймер/счетчик (таймер ТЗ);

• 4 генератора сигнала с ШИМ разрядностью 8 бит (один из режимов работы 8-разрядных таймеров/счетчиков ТО и Т2);

• аналоговый компаратор;

• многоканальный 10-разрядный АЦП как с несимметричными, так и с дифференциальными входами;

• полнодуплексный универсальный синхронный/асинхронный приемопередатчик (USART);

• последовательный синхронный интерфейс SPI;

• последовательный двухпроводный интерфейс TWI (аналог интерфейса 1²С).

Архитектура ядра

Ядро микроконтроллеров AVR семейства Mega выполнено по усовершенствованной RISC-архитектуре (enhanced RISC). Арифметико-логическое устройство (АЛУ), выполняющее все вычисления подключено непосредственно к 32-м рабочим регистрам, объединенным в регистровый файл. Благодаря этому АЛУ выполняет одну операцию (чтение содержимого регистров, выполнение операции и запись результата обратно в регистровый файл) за один машинным цикл. Практически каждая из команд (за исключением команд у которых одним из операндов является 16-разрядный адрес) занимает одну ячейку памяти программ.

AT90S8535

AT90LS8535

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 машинный цикл

• 8 Кбайт Flash ПЗУ программ, с возможностью внутрисистемного перепрограммирования и загрузки через SPI последовательный канал,1000 циклов стирание/запись

• 512 байтов ЭСППЗУ данных, с возможностью внутрисистемного перепрограммирования и загрузки через SPI последовательный канал, 100000 циклов стирание/запись

• 512 байтов встроенного СОЗУ

• 32 x 8 бит регистра общего назначения

• 32 программируемые линии ввода/вывода

• 8-канальный 10-разрядный аналого-цифровой преобразователь

• 16-разрядный и 32-разрядный формат команд

• Программируемый полный дуплексный UART

• Диапазон напряжений питания от 2,7 В до 6,0 В (AT90LS8535) и от 4,0 В до 6,0 В (AT90S8535)

• Полностью статический прибор - работает при тактовой частоте от 0 Гц до 8 МГц

(AT90S8535) и при тактовой частоте от 0 Гц до 4 МГц (AT90LS8535)

• Производительность до 8 MIPS при частоте 8 МГц      

• Два 8-разрядных таймера/счетчика с отдельным прескалером и режимом сравнения

• 16-разрядный (с режимами сравнения и захвата) таймер/счетчик с отдельным прескалером

• Три ШИМ канала

• Внешние и внутренние источники сигналов прерывания        

• Программируемый сторожевой таймер с собственным встроенным генератором

• Встроенный аналоговый компаратор

• Встроенные часы реального времени с собственным встроенным генератором и режимом счетчика

• Блокировка режима программирования

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

• Встроенная схема сброса по подаче питания

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

• 40-выводной корпус PDIP и 44-выводные PLCC и TQFP