Microcontrôleur 8 bits avec flash programmable intégré au système de 128 000 octets ATMEGA128-16AU

Microcontrôleur 8 bits avec flash programmable intégré au système de 128 000 octets

ATmega128

ATmega128L

Caractéristiques

• Microcontrôleur AVR® 8 bits hautes performances et basse consommation

• Architecture RISC avancée

- 133 instructions puissantes - Exécution de la plupart des cycles d'horloge

– 32 x 8 registres de travail à usage général + registres de contrôle périphériques

– Fonctionnement entièrement statique

– Jusqu'à 16 MIPS Débit à 16 MHz

- Multiplicateur à 2 cycles sur puce

• Mémoires de programme et de données non volatiles

– 128 000 octets d'endurance Flash reprogrammable dans le système : 10 000 cycles d'écriture/effacement

- Section de code de démarrage en option avec bits de verrouillage indépendants

Programmation dans le système par le programme de démarrage sur puce

Véritable opération de lecture pendant l'écriture

– Endurance EEPROM 4K octets : 100 000 cycles d'écriture/effacement

– SRAM interne de 4K octets

– Jusqu'à 64K octets d'espace mémoire externe en option

– Verrou de programmation pour la sécurité du logiciel

– Interface SPI pour la programmation dans le système

• Interface JTAG (conforme à la norme IEEE 1149.1)

– Capacités de balayage des limites selon la norme JTAG

- Prise en charge étendue du débogage sur puce

- Programmation de Flash, EEPROM, fusibles et bits de verrouillage via l'interface JTAG

• Caractéristiques périphériques

– Deux temporisateurs/compteurs 8 bits avec prédiviseurs séparés et modes de comparaison

– Deux temporisateurs/compteurs 16 bits étendus avec pré-échelle séparé, mode de comparaison et mode de capture

– Compteur en temps réel avec oscillateur séparé

– Deux canaux PWM 8 bits

– 6 Canaux PWM avec Résolution Programmable de 2 à 16 Bits

- Modulateur de comparaison de sortie

- ADC 8 canaux, 10 bits

8 canaux asymétriques

7 canaux différentiels

2 canaux différentiels avec gain programmable à 1x, 10x ou 200x

- Interface série à deux fils orientée octet

- Double USART série programmable

– Interface série SPI maître/esclave

– Minuterie de chien de garde programmable avec oscillateur sur puce

- Comparateur analogique sur puce

• Caractéristiques spéciales du microcontrôleur

- Réinitialisation à la mise sous tension et détection de baisse de tension programmable

- Oscillateur RC calibré interne

– Sources d'interruption externes et internes

- Six modes de veille : veille, réduction du bruit ADC, économie d'énergie, mise hors tension, veille,

et veille prolongée

- Fréquence d'horloge sélectionnable par logiciel

- Mode de compatibilité ATmega103 sélectionné par un fusible

- Désactivation globale du pull-up

• E/S et packages

– 53 lignes d'E/S programmables

– TQFP 64 dérivations et QFN/MLF 64 plots

• Tensions de fonctionnement

– 2.7 - 5.5V pour ATmega128L

– 4.5 - 5.5V pour ATmega128

• Niveaux de vitesse

– 0 - 8 MHz pour ATmega128L

– 0 - 16 MHz pour ATmega128

Schéma de configuration des broches

1. Brochage ATmega128

Remarque : Le chiffre de brochage s'applique aux packages TQFP et MLF.La pastille inférieure sous le boîtier QFN/MLF doit être soudée à la terre.

Aperçu

L'ATmega128 est un microcontrôleur CMOS 8 bits basse consommation basé sur l'architecture RISC améliorée AVR.En exécutant des instructions puissantes en un seul cycle d'horloge, l'ATmega128 atteint des débits proches de 1 MIPS par MHz, permettant au concepteur de système d'optimiser la consommation d'énergie par rapport à la vitesse de traitement.

Diagramme

Figure 2. Schéma fonctionnel

Le noyau AVR combine un jeu d'instructions riche avec 32 registres de travail à usage général.Tous les 32 registres sont directement connectés à l'unité arithmétique et logique (ALU), permettant d'accéder à deux registres indépendants en une seule instruction exécutée en un cycle d'horloge.L'architecture résultante est plus efficace en matière de code tout en atteignant des débits jusqu'à dix fois plus rapides que les microcontrôleurs CISC conventionnels.

L'ATmega128 offre les caractéristiques suivantes : 128 K octets de mémoire flash programmable intégrée au système avec capacités de lecture en cours d'écriture, EEPROM 4 K octets, SRAM 4 K octets, 53 lignes d'E/S à usage général, 32 registres de travail à usage général, compteur en temps réel (RTC ), quatre temporisateurs/compteurs flexibles avec modes de comparaison et PWM, 2 USART, une interface série à deux fils orientée octet, un ADC 10 bits à 8 canaux avec étage d'entrée différentiel en option avec gain programmable, minuteur de surveillance programmable avec oscillateur interne, un port série SPI, IEEE std.Interface de test JTAG conforme à la norme 1149.1, également utilisée pour accéder au système de débogage sur puce et à la programmation et six modes d'économie d'énergie sélectionnables par logiciel.Le mode inactif arrête le processeur tout en permettant à la SRAM, au temporisateur/compteurs, au port SPI et au système d'interruption de continuer à fonctionner.Le mode Powerdown enregistre le contenu du registre mais gèle l'oscillateur, désactivant toutes les autres fonctions de la puce jusqu'à la prochaine interruption ou réinitialisation matérielle.En mode d'économie d'énergie, la minuterie asynchrone continue de fonctionner, permettant à l'utilisateur de maintenir une base de minuterie pendant que le reste de l'appareil est en veille.Le mode de réduction du bruit ADC arrête le processeur et tous les modules d'E/S à l'exception de la minuterie asynchrone et de l'ADC, afin de minimiser le bruit de commutation pendant les conversions ADC.En mode veille, l'oscillateur à cristal/résonateur fonctionne tandis que le reste de l'appareil est en veille.Cela permet un démarrage très rapide combiné à une faible consommation d'énergie.En mode veille prolongée, l'oscillateur principal et la minuterie asynchrone continuent de fonctionner.

L'appareil est fabriqué à l'aide de la technologie de mémoire non volatile haute densité d'Atmel.Le Flash ISP sur puce permet à la mémoire du programme d'être reprogrammée dans le système via une interface série SPI, par un programmeur de mémoire non volatile conventionnel ou par un programme de démarrage sur puce s'exécutant sur le cœur de l'AVR.Le programme d'amorçage peut utiliser n'importe quelle interface pour télécharger le programme d'application dans la mémoire Flash de l'application.Le logiciel de la section Boot Flash continuera à s'exécuter pendant la mise à jour de la section Application Flash, offrant une véritable opération de lecture pendant l'écriture.En combinant un processeur RISC 8 bits avec un flash autoprogrammable intégré au système sur une puce monolithique, l'Atmel ATmega128 est un microcontrôleur puissant qui fournit une solution très flexible et rentable à de nombreuses applications de contrôle embarquées.

L'ATmega128 AVR est pris en charge avec une suite complète d'outils de développement de programmes et de systèmes, notamment : des compilateurs C, des assembleurs de macros, des débogueurs/simulateurs de programmes, des émulateurs en circuit et des kits d'évaluation.