Atmega16a-Au mikrovaldiklio išsami apžvalga: funkcijos, specifikacijos ir programos
Katalogas
„Atmega16a-Au“ yra galingas mikrovaldiklis, teikiantis labai lankstų ir ekonomišką sprendimą daugeliui įterptųjų valdymo programų.Jis plačiai naudojamas daugelyje sričių, tokių kaip išmanieji namai, automobilių elektroninės sistemos ir pramoninė automatika.Šiame straipsnyje mes išnagrinėsime keletą pagrindinių punktų, susijusių su ATMEGA16A-Au, kad galėtumėte giliau suprasti šį įrenginį.
„Atmega16a-Au“ apžvalga
Atmega16a-au yra įterptasis mikrovaldiklis, pagamintas iš mikroschemų technologijos.Jis yra supakuotas į 44 kontaktų QFP ir yra 16 bitų mažos galios didelio našumo CMOS mikrovaldiklis.Šiame įrenginyje yra 16 kb savarankiškai užprogramuojančios „Flash“ programos atminties, SRAM 1024B, 512 baitų EEPROM, 8 kanalų 10 bitų A/D keitiklio ir JTAG sąsaja, skirta derinti lustą.Veikia nuo 2,7 iki 5,5 V, ATMEGA16A-AU gali pasiekti iki 16 MIPS pralaidumą esant 16 MHz laikrodžio dažniui.Vykdydamas galingas instrukcijas viename laikrodžio cikle, įrenginys pasiekia beveik 1 MIPS/MHz pralaidumą, suteikdamas vartotojams lankstumo, kad būtų galima optimizuoti energijos suvartojimą ir apdorojimo greitį.Be to, lusto plotis yra 10 mm, o jos kompaktiška struktūra yra ideali mažesniems elektroniniams prietaisams.„Atmega16a-Au“ priklauso „Atmega16“ serijai, o jos šeimos nariai taip pat yra „Atmega16a“, „Atmega16L“, „Atmega16HVB“ ir „Atmega16M1“.
Alternatyvos ir ekvivalentai:
• Atmega162l-8ai
• Atmega324p-15AT
ATMEGA16A-AU charakteristikos
• Sistemos programavimas naudojant lustų įkrovos programą
• Išplėstinė RISC architektūra
• Tikroji skaitymo operacija
• Didelės ištvermės nestabilios atminties segmentai
• JTAG (IEEE STD 1149.1 suderinamas) sąsaja
• Aukštos kokybės, mažos galios AVR® 8 bitų mikrovaldiklis
ATMEGA16A-AU struktūra ir funkcijos
AVR CPU: AVR mikrovaldiklis priima Harvardo architektūrą, kuri realizuoja programos ir duomenų saugojimo atskyrimą, taip padidindamas našumą ir lygiagrečią apdorojimo galimybes.Jo instrukcija vykdoma per vieno etapo vamzdyną, užtikrinant efektyvų veikimą.Programos atmintyje naudojama perprogramuojama „Flash“ technologija, palengvinanti programos atnaujinimus ir atnaujinimus.Be to, mikrovaldiklyje yra greito prieigos registro failas, palaikantis vieno ciklo aritmetinio logikos bloko (ALU) operacijas.Verta paminėti, kad kai kurie registrai taip pat gali būti naudojami kaip netiesioginiai adresų registro rodyklės, o tai pagerina adresų skaičiavimų efektyvumą.ALU palaiko platų aritmetinių ir loginių operacijų spektrą ir atnaujina būsenos registrą realiu laiku po operacijos pabaigos, kurioje vartotojui pateikiama realiojo laiko informacija apie operacijos būseną.
„Flash“ atmintis: ATMEGA16A-AU integruoja 16 kb „Flash“ atmintį, skirtą saugoti vartotojų programas ir duomenis.Ši „Flash“ atmintis yra pertvarkyta, leidžianti lanksčiai atnaujinti programų kūrimo ir diegimo metu.
„EEPROM“ atmintis: Be „Flash“ atminties, „ATMEGA16A-AU“ teikia 512 baitus eeprom atminties, kuri paprastai naudojama konfigūracijos parametrams ar vartotojo duomenims saugoti, kuriems reikia dažnai atnaujinti.
SRAM atmintis: ATMEGA16A-AU mikrovaldiklyje taip pat yra 1 kb statinės atsitiktinės atminties (SRAM) laikinam duomenų ir kintamųjų saugojimui programos vykdymo metu.
PWM išvestis: Per laikmačio/skaitiklio ir GPIO kaiščius ATMEGA16A-Au gali generuoti PWM signalus tokioms programoms kaip variklio greičio valdymas ir LED ryškumo reguliavimas.
Laikmatis/skaitiklis: Šiame mikrovaldiklyje yra keli laikmatis/skaitikliai, kurie gali būti naudojami generuoti impulsų pločio moduliacijos (PWM) signalus, išmatuoti laiko intervalus ir atlikti laiko operacijas.
Kelios sąsajos: ATMEGA16A-AU pateikia turtingą išorinių sąsajų rinkinį, įskaitant daugybę bendrosios paskirties įvesties/išvesties kaiščius (GPIOS), skirtą išorinių įrenginių ir jutiklių prijungimui.Be to, jis teikia bendrą ryšio sąsajas, tokias kaip nuosekliosios ryšio sąsaja (UART), SPI (nuoseklioji periferinė sąsaja) ir I2C (2 laidų nuoseklioji sąsaja), kad būtų galima susisiekti su kitais įrenginiais.
Techniniai ATMEGA16A-AU parametrai
• Gamintojas: mikroschemos
• Paketas / atvejis: TQFP-44
• Pakuotė: dėklas
• ADC skiriamoji geba: 10 bitų
• Duomenų RAM dydis: 1 kb
• Duomenų ROM dydis: 512B
• Duomenų magistralės plotis: 8 bitų
• Tiekimo įtampa: 2,7 V ~ 5,5 V
• Darbinė temperatūra: -40 ° C ~ 85 ° C
• Maksimalus laikrodžio dažnis: 16 MHz
• Programos atminties dydis: 16 kb
• Montavimo stilius: SMD/SMT
• Laikmačių/skaitiklių skaičius: 3 laikmatis
• Produkto kategorija: 8 bitų mikrovaldikliai - MCU
„Atmega16a-Au“ energijos suvartojimo valdymas
Pažadinimo šaltinis: Šis mikrovaldiklis pateikia įvairias pabudimo šaltinio parinktis, tokias kaip išorinis pertraukimas, laikmačio perpildymas ir pan.Kai suaktyvinamas pabudimo šaltinis, sistema gali pabusti iš miego režimo ir toliau vykdyti įprastą programą, taip taupant energijos suvartojimą.
Periferinis mažos galios režimas: ATMEGA16A-AU periferiniai įrenginiai gali selektyviai patekti į mažos galios režimą, kad sumažintų budėjimo režimo srovę.Pvz., Mes galime išjungti nereikalingus laikmačius, nuosekliųjų ryšių sąsajas ar išorinius pertraukimus, kad sumažintume sistemos energijos suvartojimą.
Miego režimas: ATMEGA16A-AU gali įvesti įvairių tipų miego režimus, tokius kaip tuščiosios eigos, išjungimo ir budėjimo režimo.Šiais režimais CPU ir dauguma periferinių įrenginių nustoja dirbti, kad sumažintų energijos suvartojimą.Šių miego režimų pasirinkimas priklauso nuo to, kiek laiko reikia pabusti, ir būseną, kurią reikia atstatyti po pabudimo.
Galios valdymas: „ATMEGA16A-AU“ teikia energijos valdymo funkcijas, kad sumažintų visos sistemos energijos suvartojimą.Šios funkcijos sureguliuoja maitinimo šaltinio įtampą ir dažnį pagal sistemos reikalavimus, kad būtų subalansuotas veikimo ir energijos suvartojimo kompromisas.
Laikrodžio valdymas: mikrovaldiklis turi programuojamą laikrodžio daliklį, kuris padalija CPU laikrodžio dažnį iki norimo dažnio, kad sumažintų energijos suvartojimą.Tai naudinga programoms, kurioms nereikia aukšto laikrodžio dažnio ir gali efektyviai sumažinti sistemos energijos suvartojimą.Be to, jis palaiko kelis laikrodžio šaltinius, įskaitant vidinius RC generatorius ir išorinius kristalų generatorius.Išorinis kristalų osciliatorius suteikia stabilesnį ir tikslesnį laikrodžio signalą programoms, kurioms reikalingas aukštas tikslus laikrodis.
ATMEGA16A-AU taikymas
Yra daugybė „Atmega16a-Au“ mikrovaldiklio programų, įskaitant, bet tuo neapsiribojant::
• Klaviatūros
• „iPad“
• Audinys
• Kindle
• Gaisro aliarmai
• Skaitmeniniai televizoriai
• Juostos pavaros
• DDC valdymas
• Grafiniai terminalai
• Proceso valdymo įtaisai
„Atmega16a-Au“ paketas
Atmega16A-Au yra 10 mm ilgio, 10 mm pločio ir 1 mm aukščio, su 44 kaiščiais.Jis tiekiamas TQFP-44 pakuotėje, taip pat su dėklo pakuote.Žemiau yra nuorodos paketo schema.
Kaip sukurti ir sukurti įterptąją sistemą, pagrįstą ATMEGA16A-AU?
Aparatinės įrangos dizainas: Visų pirma, turime suprojektuoti būtinas mikrovaldiklio įvesties/išvesties sąsajas, tokias kaip SPI sąsaja, UART sąsaja ir GPIO sąsaja, kad atitiktume programos reikalavimus.Be to, turime suprojektuoti plokštės plokštę, kad būtų galima laikyti „Atmega16a-Au“ mikrovaldiklį.Šioje plokštėje turi būti visos maitinimo šaltinio ir sąsajos grandinės, kurių reikalauja mikrovaldiklis, pavyzdžiui, maitinimo grandinės, kristalų grandinės ir atstatymo grandinės.
Programinės įrangos kūrimo aplinkos sąranka: norėdami rašyti ir suderinti kodą, turime įdiegti tinkamą programinės įrangos kūrimo aplinką.Paprastai tai apima integruotą plėtros aplinką (IDE), tokią kaip „Atm“ studija, ir atitinkami kompiliatoriai bei kolekceriai.Mes taip pat turime įdiegti tinkamas tvarkykles, kad kompiuteris galėtų atpažinti ir susisiekti su mikrovaldikliu.
Kodo rašymas: Naudodamiesi pasirinkta programavimo kalba (paprastai C arba C ++), galime pradėti rašyti kodą, kuris bus naudojamas kontroliuoti ATMEGA16A-AU.Rašymo proceso metu turime perskaityti ATMEGA16A-Au duomenų lapą, kad suprastume ir pritaikytume jos teikiamos API ar bibliotekos funkcijas.
Kompiliuokite ir derinkite kodą: Naudodamiesi IDE, mes galime sudaryti kodą, kad sugeneruotume dvejetainį failą, kuris gali paleisti ATMEGA16A-AU.Vėliau, norėdami įkelti dvejetainį failą į mikrovaldiklį, galime naudoti derinimo įrenginį ir paleisti jį kodą.Jei kyla problemų vykdant, mes galime surasti ir ištaisyti klaidą naudodamiesi derinimo priemone.
Testavimas ir patikrinimas: Kai kodas gali sėkmingai paleisti mikrovaldiklį, turime atlikti bandymų ir patikrinimo užduotis, kad įsitikintume, jog jis veikia taip, kaip tikėtasi.Šie testai gali apimti našumo testus, funkcionalumo testus, patikimumo testus ir pan.
Sistemos integracija: Galiausiai turime integruoti įterptąją sistemą su kita aparatine ir programine įranga, kad sukurtume visą sistemą.Tai gali apimti sąsajos jungtis su tokiais įrenginiais kaip pavaros, jutikliai, ekranai ir kt., Taip pat ryšys su viršutinio lygio programomis.
Dažnai užduodami klausimai [DUK]
1. Kas yra ATMEGA16?
„Atmega16“ yra 8 bitų aukštos kokybės mikrovaldiklis iš „Atmel's Mega AVR“ šeimos.„Atmega16“ yra 40 kontaktų mikrovaldiklis, pagrįstas patobulinta RISC (sumažinta instrukcijų rinkinio skaičiavimo) architektūra su 131 galingomis instrukcijomis.Jis turi 16 KB programuojamą „Flash“ atmintį, statinę RAM 1 kb ir 512 baitų EEPROM.
2. Kokias programavimo kalbas galima naudoti norint programuoti ATMEGA16A-AU?
„Atmega16a-Au“ galima užprogramuoti naudojant C, C ++ arba surinkimo kalbą.
3. Kuo skiriasi Atmega16 ir Atmega16a?
„Atmega16“ ir „Atmega16a“ skiriasi vienu tašku.Naujesnis ATMEGA16A gali sutvarkyti mažesnę 1,8 V maitinimo įtampą, o „Atmega16“ mažiausias yra 2,7 V.Išskyrus tai, jie logiškai yra vienodi.
4. Kokias ryšių sąsajas palaiko ATMEGA16A-AU?
„Atmega16a-Au“ palaiko keletą ryšių sąsajų, įskaitant USART (universalią sinchroninę ir asinchroninį imtuvo siųstuvą), SPI (nuoseklioji periferinė sąsaja) ir I2C (tarp integruota grandinė).