ATmega64、ATmega64L解密

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　　ATmega64、ATmega64L单片机概述
　　ATmega64是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega64 的数据吞吐率高达1 MIPS/MHz，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。
　　ATmega64有如下特点:64K字节的系统内可编程Flash(具有同时读写的能力，即RWW)，2K 字节EEPROM，4K 字节SRAM，53 个通用I/O 口线，32 个通用工作寄存器，实时计数器(RTC)， 四个具有比较模式与PWM 的灵活的定时器/ 计数器(T/C), 两个USART，面向字节的两线串行接口， 8 路10 位具有可选差分输入级可编程增益的ADC ，具有片内振荡器的可编程看门狗定时器，一个SPI 串行端口，与IEEE 1149.1 标准兼容的、可用于访问片上调试系统及编程的JTAG 接口，以及六个可以通过软件进行选择的省电模式。工作于空闲模式时CPU 停止工作，而SRAM、T/C、SPI 端口以及中断系统继续工作；掉电模式时晶体振荡器停止振荡，所有功能除了中断和硬件复位之外都停止工作；在省电模式下，异步定时器继续运行，允许用户保持一个时间基准，而其余功能模块处于休眠状态；ADC噪声抑制模式时终止CPU 和除了异步定时器与ADC以外所有I/O模块的工作，以降低ADC 转换时的开关噪声； Standby 模式下只有晶体或谐振振荡器运行，其余功能模块处于休眠状态，使得器件只消耗极少的电流，同时具有快速启动能力；扩展Standby模式下则允许振荡器和异步定时器继续工作。
　　本芯片是以Atmel 高密度非易失性存储器技术生产的。片内ISP Flash 允许程序存储器通过ISP 串行接口，或者通用编程器进行编程，也可以通过运行于AVR 内核之中的引导程序进行编程。引导程序可以使用任意接口将应用程序下载到应用Flash存储区(ApplicationFlash Memory)。在更新应用Flash存储区时引导Flash区(Boot Flash Memory)的程序继续运行，实现了RWW 操作。 通过将8 位RISC CPU 与系统内可编程的Flash 集成在一个芯片内， ATmega64 成为一个功能强大的单片机，为许多嵌入式控制应用提供了灵活而低成本的解决方案。
　　ATmega64 具有一整套的编程与系统开发工具，包括：C 语言编译器、宏汇编、 程序调试器/ 软件仿真器、仿真器及评估板。
　　ATmega103 与ATmega64兼容
　　ATmega64是有极高灵活性的微控制器，其I/O 地址取代AVR指令集中保留的64个 I/O地址。为保证与ATmega103 兼容， ATmega64 芯片将ATmega103 中的所有I/O 地址的位置保留。大部分附加 I/O 地址在从 0x60 到0xFF 的扩展I/O 空间中( 即，在ATmega103内部RAM 空间)。在这些地址只能使用 LD/LDS/LDD 与ST/STS/STD 指令，而不能使用IN与OUT指令。对ATmega103用户而言，内部RAM空间的重新定位仍然是个问题；同时若代码使用绝对地址，则中断向量数目的增加也是一个问题。通过对熔丝位M103C 编程选择ATmega103 兼容模式，可解决该问题。该模式下，不使用扩展I/O 空间中的功能，同样，删除扩展中断向量。
　　ATmega64 引脚与ATmega103 100% 兼容， 也可在电路印刷板上替换ATmega103 。下面给出替换时的注意事项。
　　ATmega64、ATmega64L单片机特性
　　? 高性能、低功耗的 8 位AVR? 微处理器
　　? 先进的RISC 结构
　　– 130 条指令 – 大多数指令执行时间为单个时钟周期
　　– 32个8 位通用工作寄存器
　　– 全静态工作
　　– 工作于16 MHz 时性能高达16 MIPS
　　– 只需两个时钟周期的硬件乘法器
　　? 非易失性程序和数据存储器
　　– 64K 字节的系统内可编程 Flash
　　擦写寿命: 10,000 次
　　– 具有独立锁定位的可选Boot 代码区
　　通过片上Boot 程序实现系统内编程
　　真正的同时读写操作
　　– 2K字节的EEPROM
　　擦写寿命: 100,000 次
　　– 4K字节片内SRAM
　　– 64K 字节可选外部存储空间
　　– 可以对锁定位进行编程以实现用户程序的加密
　　– 通过SPI 接口进行系统内编程
　　? JTAG 接口( 与IEEE 1149.1 标准兼容)
　　– 符合JTAG 标准的边界扫描功能
　　– 支持扩展的片内调试功能
　　– 通过JTAG 接口实现对Flash、EEPROM、熔丝位和锁定位的编程
　　? 外设特点
　　– 两个具有独立预分频器和比较器功能的8 位定时器/ 计数器
　　– 两个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的扩展16 位定时器/ 计数器
　　– 具有独立振荡器的实时计数器RTC
　　– 两路8 位PWM 通道
　　– 6路编程分辨率从1 到 16 位可变的PWM 通道
　　– 8路10 位ADC
　　8 个单端通道
　　7 个差分通道
　　2 个具有可编程增益（1x, 10x, 或200x）的差分通道
　　– 面向字节的两线接口
　　– 可编程的串行USART
　　– 可工作于主机/ 从机模式的SPI 串行接口
　　– 具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器
　　– 片内模拟比较器
　　? 特殊的处理器特点
　　– 上电复位以及可编程的掉电检测
　　– 片内经过标定的RC 振荡器
　　– 片内/ 片外中断源
　　– 6种睡眠模式: 空闲模式、ADC 噪声抑制模式、省电模式、掉电模式、Standby 模式以及
　　扩展的Standby 模式
　　– 软件选择时钟频率
　　– 熔丝位选择的ATmega103 兼容模式
　　– 全局上拉禁止
　　? I/O 和封装
　　– 53个可编程的I/O 口
　　– 64引脚TQFP 封装, 与 64 引脚MLF 封装
　　? 工作电压
　　– ATmega64L：2.7 - 5.5V
　　– ATmega64：4.5 - 5.5V
　　? 速度等级
　　– ATmega64L：0 - 8 MHz
　　– ATmega64：0 - 16 MHz