ATmega8

ATmega8簡(jiǎn)介

　　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(jī)。是一種非常特殊的單片機(jī)，采用了小引腳封裝。

　　ATmega8 有2個(gè)具有比較模式的帶預(yù)分頻器（ Separate Prescale）的 8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。1個(gè)帶預(yù)分頻器（SeParat Prescale），具有比較和捕獲模式的 16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。

ATmega8百科

　　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(jī)。是一種非常特殊的單片機(jī)，采用了小引腳封裝。

　　ATmega8 有2個(gè)具有比較模式的帶預(yù)分頻器（ Separate Prescale）的 8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。1個(gè)帶預(yù)分頻器（SeParat Prescale），具有比較和捕獲模式的 16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。

　　在AVR家族中，ATmega8是一種非常特殊的單片機(jī)，它的芯片內(nèi)部集成了較大 容量的存儲(chǔ)器和豐富強(qiáng)大的硬件接口電路，具備AVR高檔單片機(jī)MEGE系列的全部性能和特點(diǎn)。但由于采用了小引腳封裝（為DIP 28和TQFP/MLF32），所以其價(jià)格僅與低檔單片機(jī)相當(dāng)，再加上AVR單片機(jī)的系統(tǒng)內(nèi)可編程特性，使得無(wú)需購(gòu)買昂貴的仿真器和編程器也可進(jìn)行單片機(jī) 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，同時(shí)也為單片機(jī)的初學(xué)者提供了非常方便和簡(jiǎn)捷的學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)環(huán)境。

　　ATmega8的這些特點(diǎn)，使其成為一款具有極高性能價(jià)格比的單片機(jī)，深受廣大單片機(jī)用戶的喜愛(ài)，在產(chǎn)品應(yīng)用市場(chǎng)上極具競(jìng)爭(zhēng)力，被很多家用電器廠商和儀器儀表行業(yè)看中，從而使ATmega8迅速進(jìn)入大批量的應(yīng)用領(lǐng)域。

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

　　ATmega8 是一款采用低功耗CMOS工藝生產(chǎn)的基于AVR RISC結(jié)構(gòu)的8位單片機(jī)。AVR單片機(jī)的核心是將32個(gè)工作寄存器和豐富的指令集聯(lián)結(jié)在一起，所有的工作寄存器都與ALU（算術(shù)邏輯單元）直接相連，實(shí) 現(xiàn)了在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行的一條指令同時(shí)訪問(wèn)（讀寫）兩個(gè)獨(dú)立寄存器的操作。這種結(jié)構(gòu)提高了代碼效率，使得大部分指令的執(zhí)行時(shí)間僅為一個(gè)時(shí)鐘周期。因此， ATmega8可以達(dá)到接近1MIPS/MHz的性能，運(yùn)行速度比普通CISC單片機(jī)高出10倍。

　　Atmega8的詳細(xì)參數(shù)

　　ATmega8 參數(shù) 　　　　ATmega8存儲(chǔ)器 　　　　Flash ROM 　　8KB SRAM 　　1024B EEPROM 　　512B ATmega8性能參數(shù)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(gè) 16位定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 　　1 8位定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)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(dú)立片內(nèi)振蕩器） 外部中斷 　　2 睡眠模式 　　5種 硬件乘法器 　　YES 片內(nèi)振蕩器 　　YES 引腳電平中斷/喚醒功能 　　NO 掉電檢測(cè) 　　YES 上電復(fù)位 　　YES ATmega8封裝與引腳數(shù) 　　　　PDIP 　　28PIN QFP 　　32PIN QFN / MLF 　　32PIN ATmega8編程與調(diào)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）

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　　AVR 內(nèi)核具有豐富的指令集和32 個(gè)通用工作寄存器。所有的寄存器都直接與算邏單元

　?。ˋLU） 相連接，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問(wèn)兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。這種結(jié)

　　構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的CISC 微控制器最高至10 倍的數(shù)據(jù)吞吐率。

　　ATmega8 有如下特點(diǎn)：8K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash（ 具有同時(shí)讀寫的能力，即RWW），

　　512 字節(jié) EEPROM，1K 字節(jié) SRAM，32 個(gè)通用I/O 口線，32 個(gè)通用工作寄存器，三個(gè)

　　具有比較模式的靈活的定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器（T/C）， 片內(nèi)/ 外中斷，可編程串行USART，面向

　　字節(jié)的兩線串行接口， 10 位6 路 （8 路為TQFP 與MLF 封裝）ADC，具有片內(nèi)振蕩器的

　　可編程看門狗定時(shí)器，一個(gè)SPI 串行端口，以及五種可以通過(guò)軟件進(jìn)行選擇的省電模式。

　　工作于空閑模式時(shí)CPU 停止工作，而SRAM、T/C、 SPI 端口以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；

　　掉電模式時(shí)晶體振蕩器停止振蕩，所有功能除了中斷和硬件復(fù)位之外都停止工作；在省

　　電模式下，異步定時(shí)器繼續(xù)運(yùn)行，允許用戶保持一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，而其余功能模塊處于休眠

　　狀態(tài)； ADC 噪聲抑制模式時(shí)終止CPU 和除了異步定時(shí)器與ADC 以外所有I/O 模塊的工

　　作，以降低ADC 轉(zhuǎn)換時(shí)的開(kāi)關(guān)噪聲； Standby 模式下只有晶體或諧振振蕩器運(yùn)行，其余

　　功能模塊處于休眠狀態(tài)，使得器件只消耗極少的電流，同時(shí)具有快速啟動(dòng)能力。

　　本芯片是以Atmel 高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)生產(chǎn)的。片內(nèi)ISP Flash 允許程序存儲(chǔ)器通

　　過(guò)ISP 串行接口，或者通用編程器進(jìn)行編程，也可以通過(guò)運(yùn)行于AVR 內(nèi)核之中的引導(dǎo)程

　　序進(jìn)行編程。引導(dǎo)程序可以使用任意接口將應(yīng)用程序下載到應(yīng)用Flash存儲(chǔ)區(qū)（Application

　　Flash Memory）。在更新應(yīng)用Flash存儲(chǔ)區(qū)時(shí)引導(dǎo)Flash區(qū)（Boot Flash Memory）的程序繼續(xù)

　　運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了RWW 操作。 通過(guò)將8 位RISC CPU 與系統(tǒng)內(nèi)可編程的Flash 集成在一個(gè)

　　芯片內(nèi)，ATmega8 成為一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)，為許多嵌入式控制應(yīng)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(tǒng)開(kāi)發(fā)工具，包括：C 語(yǔ)言編譯器、宏匯編、 程序調(diào)試

　　器/ 軟件仿真器、仿真器及評(píng)估板。

　　聲明本數(shù)據(jù)手冊(cè)的典型值來(lái)源于對(duì)器件的仿真，以及其他基于相同產(chǎn)生工藝的 AVR 微控制器

　　的標(biāo)定特性。本器件經(jīng)過(guò)特性化之后將給出實(shí)際的最大值和最小值。

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　　引腳說(shuō)明

　　VCC 數(shù)字電路的電源。

　　GND 地。

　　端口B（PB7..PB0）

　　XTAL1/XTAL2/TOSC1/TOSC2

　　端口B 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特

　　性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉

　　低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口B 處于高阻狀態(tài)。

　　通過(guò)時(shí)鐘選擇熔絲位的設(shè)置， PB6 可作為反向振蕩放大器或時(shí)鐘操作電路的輸入端。

　　通過(guò)時(shí)鐘選擇熔絲位的設(shè)置PB7 可作為反向振蕩放大器的輸出端。

　　若將片內(nèi)標(biāo)定RC 振蕩器作為芯片時(shí)鐘源，且ASSR 寄存器的AS2 位設(shè)置，PB7..6 作為

　　異步 T/C2 的TOSC2..1 輸入端。

　　端口B 的其他功能見(jiàn)P 55“ 端口B 的第二功能” 及P 22“ 系統(tǒng)時(shí)鐘及時(shí)鐘選項(xiàng)” 。

　　端口C（PC5..PC0） 端口C 為7 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特

　　性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉

　　低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口C 處于高阻狀態(tài)。

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

　　其他引腳不同

　　若RSTDISBL 熔絲位未編程，PC6 作為復(fù)位輸入引腳。持續(xù)時(shí)間超過(guò)最小門限時(shí)間的低

　　電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。門限時(shí)間見(jiàn)P 35Table 15 。持續(xù)時(shí)間小于門限時(shí)間的脈沖不能保

　　證可靠復(fù)位。

　　端口C 的其他功能見(jiàn)后。

　　端口D（PD7..PD0） 端口D 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特

　　性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路

　　拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口D 處于高阻狀態(tài)。

　　端口D 的其他功能見(jiàn)后。

　　RESET 復(fù)位輸入引腳。持續(xù)時(shí)間超過(guò)最小門限時(shí)間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。門限時(shí)間見(jiàn) P

　　35Table 15 。持續(xù)時(shí)間小于門限時(shí)間的脈沖不能保證可靠復(fù)位。

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　　電源管理及睡眠模式睡眠模式可以使應(yīng)用程序關(guān)閉MCU 中沒(méi)有使用的模塊，從而降低功耗。AVR 具有不同

　　的睡眠模式，允許用戶根據(jù)自己的應(yīng)用要求實(shí)施剪裁。

　　進(jìn)入睡眠模式的條件是置位寄存器MCUCR 的SE，然后執(zhí)行SLEEP 指令。具體哪一種

　　模式（ 空閑模式、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(jìn)入睡眠模式的MCU

　　喚醒。經(jīng)過(guò)啟動(dòng)時(shí)間，外加4 個(gè)時(shí)鐘周期后， MCU 就可以運(yùn)行中斷例程了。然后返回到

　　SLEEP的下一條指令。喚醒時(shí)不會(huì)改變寄存器文件和SRAM的內(nèi)容。如果在睡眠過(guò)程中發(fā)

　　生了復(fù)位，則MCU 喚醒后從中斷向量開(kāi)始執(zhí)行。

　　注意，由于TOSC 與XTAL 共用同一引腳，對(duì)于許多AVR MCU 中有的擴(kuò)展Standby 模

　　式在ATmega8 中已刪除。

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

　　非常有用。

　　MCU 控制寄存器－ MCUCR MCU 控制寄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(zhí)行SLEEP 指令后進(jìn)入休眠模式， SE 必須置位。為了確保進(jìn)入休眠模

　　式是程序員的有意行為，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，這些位用于選擇具體的休眠模式。

　　Note： 1. 僅在使用外部晶體或諧振器時(shí)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 空閑模式

　　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