簡介
8位AVR微控制器具有16KB系統內可程式Flash的8位AVR微控制器
ATmega16是基於增強的AVR RISC結構的低功耗8 位CMOS微控制器。由於其先進的指令集以及單時鐘周期指令執行時間，ATmega16 的數據吞吐率高達1 MIPS/MHz，從而可以緩減系統在功耗和處理速度之間的矛盾。
ATmega16 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。
ATmega16有如下特點:16K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，用於邊界掃描的JTAG接口，支持片內調試與編程，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USART，有起始條件檢測器的通用串列接口，8路10位具有可選差分輸入級可程式增益(TQFP封裝)的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，以及六個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USART、兩線接口、A/D轉換器、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；擴展Standby模式下則允許振盪器和異步定時器繼續工作。
ATmega16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 核心之中的引導程式進行編程。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(ApplicationFlashMemory)。在更新套用Flash存儲區時引導Flash區(Boot FlashMemory)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，ATmega16 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。ATmega16 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。
產品特性
–高性能、低功耗的 8 位 AVR®微處理器
–先進的RISC結構（簡單指令結構）
– 131 條指令 – 大多數指令執行時間為單個時鐘周期
–32 個8 位通用工作暫存器
--計數/定時器：2個8位，1個16位
– 全靜態工作
– 工作於16 MHz 時性能（最大吞吐量）高達16 MIPS
– 只需兩個時鐘周期的硬體乘法器
· 非易失性程式和數據存儲器
–片內數據存儲器： 16K 位元組的系統內可程式 Flash + – 512 位元組的EEPROM（電可擦除可程式ROM）
擦寫壽命: 10,000 次
– 具有獨立鎖定位的可選Boot 代碼區
通過片上Boot 程式實現系統內編程
真正的同時讀寫操作
擦寫壽命：100.000 次
–1K 位元組的片內SRAM
– 可以對鎖定位進行編程以實現用戶程式的加密
· JTAG 接口( 與IEEE 1149.1標準兼容 )
– 符合JTAG標準的邊界掃描功能
– 支持擴展的片內調試功能
– 通過JTAG接口實現對 Flash、EEPROM、熔絲位和鎖定位的編程
· 外設特點
– 兩個具有獨立預分頻器和比較器功能的8 位定時器/ 計數器
– 一個具有預分頻器、比較功能和捕捉功能的16 位定時器 /計數器
– 具有獨立振盪器的實時計數器RTC
– 四通道PWM
–8路 10 位ADC
8 個單端通道
TQFP 封裝的7 個差分通道
2個具有可程式增益 （1x, 10x, 或200x）的差分通道
– 面向位元組的兩線接口
– 一個可程式的串列USART
– 可工作於主機/從機模式的 SPI串列接口
– 具有獨立片內振盪器的可程式看門狗定時器（WatchDog）
– 片內模擬比較器
· 特殊的處理器特點
– 上電復位以及可程式的掉電檢測
– 片內經過標定的RC 振盪器
– 片內/片外中斷源（共有21箇中斷源）
–6種睡眠模式 : 空閒模式、ADC噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式、Standby 模式以及
擴展的Standby 模式
· I/O和封裝
– 32 個可程式的I/O口
–40引腳PDIP封裝 , 44 引腳 TQFP 封裝,與 44 引腳MLF封裝
· 工作電壓:
– ATmega16L：2.7 - 5.5V
–ATmega16：4.5 - 5.5V
· 速度等級
– 0 - 8 MHz ATmega16L
– 0 - 16 MHz ATmega16
· ATmega16L在 1 MHz, 3V, 25°C時的功耗
– 正常模式: 1.1 mA
– 空閒模式: 0.35 mA
– 掉電模式: < 1 µA
引腳分布
ATmega16是基於增強的AVR RISC結構的低功耗8位CMOS微控制器。由於其先進的指
令集以及單時鐘周期指令執行時間，ATmega16 的數據吞吐率高達 1MIPS/MHz，從而可
以緩減系統在功耗和處理速度之間的矛盾。
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。
ATmega16 有如下特點:16K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，用於邊
界掃描的 JTAG 接口，支持片內調試與編程，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，有起始條件檢測器的通用串列接口，8路10位具
有可選差分輸入級可程式增益 (TQFP封裝) 的 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，以及六個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 USART、兩線接口、 A/D轉換器、 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
余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；擴展 Standby 模式下則允許振盪器和異步定時器繼續工作。
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
FlashMemory)。在更新套用Flash存儲區時引導Flash區(Boot FlashMemory)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， ATmega16 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。
