### ATmega128 微处理器关键特性与技术要点 #### 一、产品概述 ATmega128是一款高性能、低功耗的8位微处理器,由Atmel公司设计生产,广泛应用于各种嵌入式系统中。该处理器采用AVR RISC架构,具有丰富的内置资源和灵活的电源管理特性。 #### 二、核心架构与性能 - **AVR RISC结构**:具备133条指令集,大多数指令可在单个时钟周期内完成,大大提高了运行效率。 - **通用工作寄存器**:提供32个8位通用工作寄存器,以及用于控制外设的寄存器,增强了处理器的灵活性。 - **全静态工作**:确保了处理器能够在不同频率下稳定运行。 - **高速性能**:当工作频率达到16MHz时,能够实现16MIPS的最大性能。 - **硬件乘法器**:仅需两个时钟周期即可完成乘法运算,显著提升了计算能力。 #### 三、非易失性存储器 - **系统内可编程Flash**:提供128KB的Flash存储空间,支持10,000次写/擦除周期,并且可以通过片内启动程序进行系统内编程。 - **EEPROM**:集成4KB的EEPROM存储器,支持100,000次写/擦除周期。 - **内部SRAM**:提供4KB的内部SRAM空间。 - **外部存储器空间**:最大可达64KB的优化外部存储器空间。 - **软件加密**:可通过编程锁定位来实现软件级别的加密保护。 - **SPI编程**:支持通过SPI接口进行系统内编程。 #### 四、JTAG接口 - **符合IEEE1149.1标准**:提供了标准的边界扫描功能,支持扩展的片内调试。 - **编程功能**:可通过JTAG接口实现对Flash、EEPROM、熔丝位和锁定位的编程。 #### 五、外设特性 - **定时器/计数器**: - 两个8位定时器/计数器,每个都带有独立的预分频器和比较器功能。 - 两个16位定时器/计数器,具备预分频器、比较功能和捕捉功能。 - 实时时钟计数器,带有独立预分频器。 - **PWM输出**: - 支持两路8位PWM输出。 - 六路分辨率可编程(2至16位)的PWM输出。 - 输出比较调制器。 - **ADC**:配备8路10位ADC,支持8个单端通道和7个差分通道,其中两个差分通道支持可编程增益(1x、10x 或 200x)。 - **通信接口**: - 面向字节的两线接口。 - 两个可编程的串行USART。 - 支持主机/从机模式的SPI串行接口。 - 可编程看门狗定时器,带独立片内振荡器。 - 片内模拟比较器。 #### 六、特殊处理器特性 - **复位与掉电检测**:具备上电复位(POR)以及可编程掉电检测(PDR)功能。 - **RC振荡器**:内置校准过的RC振荡器。 - **中断管理**:支持片内外中断源。 - **睡眠模式**:支持六种不同的低功耗睡眠模式。 - **时钟选择**:可以通过软件选择不同的时钟频率。 - **兼容模式**:通过熔丝位可以选择ATmega103兼容模式。 - **上拉禁止**:全局上拉禁止功能,可用于节省电源。 #### 七、I/O与封装 - **可编程I/O口线**:共53个可编程I/O口线。 - **封装类型**:提供64引脚TQFP与64引脚MLF两种封装选项。 #### 八、工作电压与速度等级 - **工作电压**:2.7V~5.5V (ATmega128L),4.5V~5.5V (ATmega128)。 - **速度等级**:0~8MHz (ATmega128L),0~16MHz (ATmega128)。 #### 九、引脚配置 ATmega128具有丰富的引脚配置,包括但不限于数字输入/输出引脚、ADC输入引脚、串行通信接口引脚等,以满足不同应用场景的需求。例如,图1展示了ATmega128的典型引脚配置示意图。 #### 十、总结 ATmega128作为一款高性能的8位微控制器,不仅具备强大的处理能力和丰富的内置资源,还拥有灵活的电源管理和多种通信接口,适用于多种嵌入式应用场合。其强大的功能集合使得它成为许多开发项目中的理想选择。



























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