Atmega8

Atmega8

ATmega8 是ATMEL公司在2002年第一季度推出的一款新型AVR高檔單片機。

具體介紹

在AVR家族中,ATmega8是一種非常特殊的單片機,它的晶片內部集成了較大 容量的存儲器和豐富強大的硬體接口電路,具備AVR高檔單片機MEGE系列的全部性能和特點。但由於採用了小引腳封裝(為DIP 28和TQFP/MLF32),所以其價格僅與低檔單片機相當,再加上AVR單片機的系統內可程式特性,使得無需購買昂貴的仿真器和編程器也可進行單片機 嵌入式系統的設計和開發,同時也為單片機的初學者提供了非常方便和簡捷的學習開發環境。

ATmega8的這些特點,使其成為一款具有極高性能價格比的單片機,深受廣大單片機用戶的喜愛,在產品套用市場上極具競爭力,被很多家用電器廠商和儀器儀表行業看中,從而使ATmega8迅速進入大批量的套用領域。

ATmega系列單片機屬於AVR中的高檔產品,它承襲了AT90所具有的特點,並在AT90(如 AT9058515、AT9058535)的基礎上,增加了更多的接口功能,而且在省電性能、穩定性、抗干擾性以及靈活性方面考慮得更加周全和完善。

ATmega8 是一款採用低功耗CMOS工藝生產的基於AVR RISC結構的8位單片機。AVR單片機的核心是將32個工作暫存器和豐富的指令集聯結在一起,所有的工作暫存器都與ALU(算術邏輯單元)直接相連,實 現了在一個時鐘周期內執行的一條指令同時訪問(讀寫)兩個獨立暫存器的操作。這種結構提高了代碼效率,使得大部分指令的執行時間僅為一個時鐘周期。因此, ATmega8可以達到接近1MIPS/MHz的性能,運行速度比普通CISC單片機高出10倍。

詳細參數

ATmega8 參數

ATmega8 存儲器

Flash ROM
8KB
SRAM
1024B
EEPROM
512B
ATmega8性能參數特性

工作頻率
0-8MHz (ATmega8L)

0-16MHz (ATmega8)
工作電壓
2.7-5.5V (ATmega8L)

4.5-5.5V (ATmega8)
I/O口
23個
16位定時器 / 計數器
1
8位定時器 / 計數器
2
PWM
3
RTC
YES
SPI
1
UART
1
TWI
YES
10位ADC
6(DIP) 8(TQFP / MLF)
模擬比較器
1
WDT
1(帶獨立片內振盪器)
外部中斷
2
睡眠模式
5種
硬體乘法器
YES
片內振盪器
YES
引腳電平中斷/喚醒功能
NO
掉電檢測
YES
上電復位
YES
ATmega8封裝與引腳數

PDIP
28PIN
QFP
32PIN
QFN / MLF
32PIN
ATmega8編程與調試方式

編程方式
ISP IAP H/PV
仿真方式
仿真頭接入, 模擬式仿真

4 ATmega8(L)

2486N–AVR–07/04

AVR 核心具有豐富的指令集和32 個通用工作暫存器。所有的暫存器都直接與算邏單元

(ALU) 相連線,使得一條指令可以在一個時鐘周期內同時訪問兩個獨立的暫存器。這種結

構大大提高了代碼效率,並且具有比普通的CISC 微控制器最高至10 倍的數據吞吐率。

ATmega8 有如下特點:8K 位元組的系統內可程式Flash( 具有同時讀寫的能力,即RWW),

512 位元組 EEPROM,1K 位元組 SRAM,32 個通用I/O 口線,32 個通用工作暫存器,三個

具有比較模式的靈活的定時器/ 計數器(T/C), 片內/ 外中斷,可程式串列USART,面向

位元組的兩線串列接口, 10 位6 路 (8 路為TQFP 與MLF 封裝)ADC,具有片內振盪器的

可程式看門狗定時器,一個SPI 串列連線埠,以及五種可以通過軟體進行選擇的省電模式。

工作於空閒模式時CPU 停止工作,而SRAM、T/C、 SPI 連線埠以及中斷系統繼續工作;

掉電模式時晶體振盪器停止振盪,所有功能除了中斷和硬體復位之外都停止工作;在省

電模式下,異步定時器繼續運行,允許用戶保持一個時間基準,而其餘功能模組處於休眠

狀態; ADC 噪聲抑制模式時終止CPU 和除了異步定時器與ADC 以外所有I/O 模組的工

作,以降低ADC 轉換時的開關噪聲; Standby 模式下只有晶體或諧振振盪器運行,其餘

功能模組處於休眠狀態,使得器件只消耗極少的電流,同時具有快速啟動能力。

本晶片是以Atmel 高密度非易失性存儲器技術生產的。片內ISP Flash 允許程式存儲器通

過ISP 串列接口,或者通用編程器進行編程,也可以通過運行於AVR 核心之中的引導程

序進行編程。引導程式可以使用任意接口將應用程式下載到套用Flash存儲區(Application

Flash Memory)。在更新套用Flash存儲區時引導Flash區(Boot Flash Memory)的程式繼續

運行,實現了RWW 操作。 通過將8 位RISC CPU 與系統內可程式的Flash 集成在一個

晶片內,ATmega8 成為一個功能強大的單片機,為許多嵌入式控制套用提供了靈活而低

成本的解決方案。

ATmega8 具有一整套的編程與系統開發工具,包括:C 語言編譯器、宏彙編、 程式調試

器/ 軟體仿真器、仿真器及評估板。

聲明本數據手冊的典型值來源於對器件的仿真,以及其他基於相同產生工藝的 AVR 微控制器

的標定特性。本器件經過特性化之後將給出實際的最大值和最小值。

5

ATmega8(L)

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引腳說明

VCC 數字電路的電源。

GND 地。

連線埠B(PB7..PB0)

XTAL1/XTAL2/TOSC1/TOSC2

連線埠B 為8 位雙向I/O 口,具有可程式的內部上拉電阻。其輸出緩衝器具有對稱的驅動特

性,可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時,若內部上拉電阻使能,連線埠被外部電路拉

低時將輸出電流。在復位過程中,即使系統時鐘還未起振,連線埠B 處於高阻狀態。

通過時鐘選擇熔絲位的設定, PB6 可作為反向振盪放大器或時鐘操作電路的輸入端。

通過時鐘選擇熔絲位的設定PB7 可作為反向振盪放大器的輸出端。

若將片內標定RC 振盪器作為晶片時鐘源,且ASSR 暫存器的AS2 位設定,PB7..6 作為

異步 T/C2 的TOSC2..1 輸入端。

連線埠B 的其他功能見P 55“ 連線埠B 的第二功能” 及P 22“ 系統時鐘及時鐘選項” 。

連線埠C(PC5..PC0) 連線埠C 為7 位雙向I/O 口,具有可程式的內部上拉電阻。其輸出緩衝器具有對稱的驅動特

性,可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時,若內部上拉電阻使能,連線埠被外部電路拉

低時將輸出電流。在復位過程中,即使系統時鐘還未起振,連線埠C 處於高阻狀態。

PC6/RESET 若RSTDISBL 熔絲位編程, PC6 作為I/O 引腳使用。注意PC6 的電氣特性與連線埠C 的

其他引腳不同

若RSTDISBL 熔絲位未編程,PC6 作為復位輸入引腳。持續時間超過最小門限時間的低

電平將引起系統復位。門限時間見P 35Table 15 。持續時間小於門限時間的脈衝不能保

證可靠復位。

連線埠C 的其他功能見後。

連線埠D(PD7..PD0) 連線埠D 為8 位雙向I/O 口,具有可程式的內部上拉電阻。其輸出緩衝器具有對稱的驅動特

性,可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時,若內部上拉電阻使能,則連線埠被外部電路

拉低時將輸出電流。在復位過程中,即使系統時鐘還未起振,連線埠D 處於高阻狀態。

連線埠D 的其他功能見後。

RESET 復位輸入引腳。持續時間超過最小門限時間的低電平將引起系統復位。門限時間見 P

35Table 15 。持續時間小於門限時間的脈衝不能保證可靠復位。

30 ATmega8(L)

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電源管理及睡眠模式睡眠模式可以使應用程式關閉MCU 中沒有使用的模組,從而降低功耗。AVR 具有不同

的睡眠模式,允許用戶根據自己的套用要求實施剪裁。

進入睡眠模式的條件是置位暫存器MCUCR 的SE,然後執行SLEEP 指令。具體哪一種

模式( 空閒模式、ADC 噪聲抑制模式、掉電模式、省電模式及Standby 模式) 由MCUCR

的SM2、SM1 和SM0 決定,如Table 13 所示。使能的中斷可以將進入睡眠模式的MCU

喚醒。經過啟動時間,外加4 個時鐘周期後, MCU 就可以運行中斷例程了。然後返回到

SLEEP的下一條指令。喚醒時不會改變暫存器檔案和SRAM的內容。如果在睡眠過程中發

生了復位,則MCU 喚醒後從中斷向量開始執行。

注意,由於TOSC 與XTAL 共用同一引腳,對於許多AVR MCU 中有的擴展Standby 模

式在ATmega8 中已刪除。

P 22Figure 10 介紹了ATmega8不同的時鐘系統及其分布。此圖在選擇合適的睡眠模式時

非常有用。

MCU 控制暫存器- MCUCR MCU 控制暫存器包含了電源管理的控制位。

· Bit 7 – SE: 休眠使能

為了使MCU 在執行SLEEP 指令後進入休眠模式, SE 必須置位。為了確保進入休眠模

式是程式設計師的有意行為,建議僅在SLEEP 指令的前一條指令置位SE。MCU 一旦喚醒立

即清除SE。

· Bits 6..4 – SM2..0: 休眠模式選擇位 2、1 和0

如 Table 13 所示,這些位用於選擇具體的休眠模式。

Note: 1. 僅在使用外部晶體或諧振器時Standby 模式才可用。

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

SE SM2 SM1 SM0 ISC11 ISC10 ISC01 ISC00 MCUCR

讀/ 寫R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W

初始值0 0 0 0 0 0 0 0

Table 13. 休眠模式選擇

SM2 SM1 SM0 休眠模式

0 0 0 空閒模式

0 0 1 ADC 噪聲抑制模式

0 1 0 掉電模式

0 1 1 省電模式

1 0 0 保留

1 0 1 保留

1 1 0 Standby(1) 模式

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