特征特征
• 高高 Performance, 低低 Power
• Advanced RISC Architecture
AVR
® 8位微控制器
位微控制器
– 135 Powerful Instructions – Most Single Clock Cycle
Execution
- 32个个8位通用工作寄存器
位通用工作寄存器
- 全静态工作
全静态工作
– Up to 16 MIPS Throughput at 16
MHz
- 片上片上2周期乘法器
周期乘法器
•
•
•
•
•
•
•
Non-volatile Program and Data Memories
– 64K/128K/256K Bytes of In-System Self-Programmable
FlashEndurance: 10,000 Write/Erase Cycles
- 可选启动代码段与独立锁定位
可选启动代码段与独立锁定位
- 4K字节字节EEPROM
在系统编程通过片上引导程序
在系统编程通过片上引导程序
真正同时读 - 写操写操
真正同时读
作作
耐力:耐力:100,000写写/擦除周期
擦除周期
字节片内SRAM
- 8K字节片内
- 达到达到64K字节可选外部存储器空间
字节可选外部存储器空间
- 可以对锁定软件安全
可以对锁定软件安全
JTAG((IEEE 1149.1标准兼容)接口
标准兼容)接口
- 边界扫描功能根据
边界扫描功能根据JTAG标准标准
- 广泛片上调试支持
广泛片上调试支持
- 闪存闪存,EEPROM,熔丝位和锁定位通过
熔丝位和锁定位通过JTAG接口编程
接口编程
外设特性
外设特性
位定时器/计数器具有独立预分频器和比较模式
计数器具有独立预分频器和比较模式
计数器具有独立预分频器,Compare-和捕捉模式
位定时器/计数器具有独立预分频器
和捕捉模式
- 两个两个8位定时器
- 4个个16位定时器
- 实时计数器具有独立振荡器
实时计数器具有独立振荡器
- 4个个8位位PWM通道通道
- 六六/ 12个个PWM通道通道,具有可编程解决方案从
具有可编程解决方案从2至至16位位
四可编程串行USART((ATmega1281/2561,ATmega640/1280/2560))
(ATmega1281/2561, ATmega640/1280/2560)
- 输出比较调制
输出比较调制
- 8/16通道通道,10位位ADC
- 双双/四可编程串行
- 主主/从从SPI串行接口
串行接口
面向字节2线串行接口
- 面向字节
线串行接口
- 可编程看门狗定时器具有独立片内振荡器
可编程看门狗定时器具有独立片内振荡器
- 片上模拟比较器
片上模拟比较器
- 中断和唤醒引脚电平变化
中断和唤醒引脚电平变化
单片机特性
单片机特性
- 上电复位和可编程欠压检测
上电复位和可编程欠压检测
- 片内标定振荡器
片内标定振荡器
- 外部和内部中断源
外部和内部中断源
- 六睡眠模式:空闲
六睡眠模式:空闲,ADC降噪降噪,省电省电,掉电掉电,待机待机,
和扩展和扩展Standby
I / O和封装和封装
- 51/86可编程可编程I / O线(线(ATmega1281/2561,ATmega640/1280/2560))
– 64-lead
(ATmega1281/2561)
– 100-lead (ATmega640/1280/2560)
- 100引脚引脚TQFP封装(封装(64引脚引脚TQFP选项)选项)
温度范围:
温度范围:
速度等级:
速度等级:
°C至至85
°C工业级工业级
– -
40
–
ATmega640/1280/1281/2560/2561V:
– ATmega640/1280/1281/2560/2561:
0 - 4兆赫兆赫@ 1.8 - 5.5V,0 - 8兆赫兆赫@ 2.7 -
5.5V
0 - 8兆赫兆赫@ 2.7 - 5.5V,0 - 16兆赫兆赫@ 4.5 -
5.5V
8-bit
微控制器
微控制器
with
64K/128K/256K
字节系统
字节系统
可编程可编程
Flash
ATmega640/V
ATmega1280/V
ATmega1281/V
ATmega2560/V
ATmega2561/V
前进前进
信息信息
摘要摘要
2549BS–AVR–05/05
注:这是一个总结性文件.一个完整文档可以在我们
网站www.atmel.com.
引脚配置
引脚配置
图图1.
引脚ATmega640/1280/2560
2
ATmega640/1280/1281/2560/2561
2549BS–AVR–05/05
ATmega640/1280/1281/2560/2561
图图2.
引脚ATmega1281/2561
AVCCGND AREF
PF3
PF2
PF1
PF0
(ADC2)
(ADC1)
(ADC0)
(ADC3)
PF4 (ADC4/TCK)
PF5
(ADC5/TMS)
PF6
(ADC6/TDO)
GND VCC
PF7 (ADC7/TDI)
PA0
(AD0)
PA1
(AD1)
PA2
(AD2)
(OC0B) PG5
(RXD0/PCINT8/PDI) PE0
(TXD0/PDO) PE1
(XCK0/AIN0) PE2
(OC3A/AIN1) PE3
(OC3B/INT4) PE4
(OC3C/INT5) PE5
(T3/INT6) PE6
(ICP3/CLKO/INT7) PE7
(SS/PCINT0) PB0
(SCK/ PCINT1)
PB1
(MOSI/ PCINT2)
PB2
(MISO/ PCINT3)
PB3
(OC2A/ PCINT4)
PB4
(OC1A/PCINT5) PB5
(OC1B/PCINT6) PB6
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
64
63
62
61
60
59
58
57
56
55
54
53
52
51
50
49
ATmega1281/2561
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
RESET
VCC
GND XTAL2
XTAL1
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
PA3
(AD3)
PA4
(AD4)
PA5
(AD5)
PA6
(AD6)
PA7
(AD7)
PG2
(ALE)
PC7
(A15)
PC6
(A14)
PC5
(A13)
PC4
(A12)
PC3
(A11)
PC2
(A10)
PC1 (A9)
PC0 (A8)
PG1
(RD)
PG0
(WR)
(OC0A/OC1C/PCINT7) PB7
(TOSC2) PG3
(TOSC1) PG4
(SCL/INT0) PD0 (TXD1/INT3) PD3
(ICP1) PD4
(RXD1/INT2) PD2
(SDA/INT1) PD1
(XCK1) PD5
(T1) PD6
(T0) PD7
Note:
该QFN / MLF封装下大中心焊盘是由金属制成,内部
连接到GND.应当焊接或粘接到所述电路板,以防护证良好机械
CAL稳定.如果中心焊盘悬空时,包可能放松从
电路板.
免责声明
免责声明
本数据手册典型值是基于模拟使用相同工艺技术生产AVR微控制器和表征.起码
和最大值将是可利用设备,其特征在于后.
2549BS–AVR–05/05
3
概观概观
该ATmega640/1280/1281/2560/2561是基于AVR增强RISC架构低功耗CMOS 8位微控制器.通过在一个时钟周
期内执行强大指令,该ATmega640/1280/1281/2560/2561数据吞吐率1 MIPS每MHz使系统设计师能够优化功耗和处
理速度.
框图框图
图图3.
框图
XTAL1
XTAL2
PA7..0
PG5..0
PC7..0
PORT A
(8)
PORT G
(6)
PORT C
(8)
PF7..0
PK7..0
PJ7..0
PE7..0
PORT F
(8)
PORT K
(8)
PORT J
(8)
PORT E
(8)
JTAG
EEPROM
A/D
Converter
Analog
Comparator
Internal
Bandgap
reference
16bit T/C 3
16bit T/C 5
16bit T/C 4
XRAM
FLASH
SRAM
16bit T/C 1
USART 0
USART 3
USART 1
TWI
SPI
8bit T/C 0
8bit T/C 2
USART 2
NOTE:
Shaded parts only available
in the 100-pin version.
Complete functionality for
the ADC, T/C4, and T/C5 only
available in the 100-pin version.
PORT D
(8)
PORT B
(8)
PORT H
(8)
PORT L
(8)
PD7..0
PB7..0
PH7..0
PL7..0
4
ATmega640/1280/1281/2560/2561
2549BS–AVR–05/05
ATmega640/1280/1281/2560/2561
AVR内核具有丰富指令集和32个通用工作寄存器.
所有寄存器都直接连接到算术逻辑单元(ALU),允许两个独立寄存器中在一个时钟周
期一条指令来访问.这种结构大大提高代码效率,同时实现最高至10倍,比传统CISC微
控制器更快.
断或硬件复位.于
该ATmega640/1280/1281/2560/2561提供以下功能:64K / 128K / 256K
对系统内可编程闪存,具有同时读 - 写能力,4K字节字节
EEPROM,8K字节SRAM,54/86通用I / O口线,32个通用与工作
ing寄存器,实时计数器(RTC),六灵活定时器/计数器具有比较
模式和PWM,4个USART,一个面向字节2线串行接口,16通道,10
位ADC与可编程增益可编程可选差分输入级
看门狗定时器具有片内振荡器,一个SPI串行端口,IEEE标准. 1149.1兼容
JTAG测试接口,也可用于访问片上调试系统及编程
明和六个软件选择省电模式.空闲模式时CPU停止工作
而SRAM,定时器/计数器,SPI端口以及中断系统继续
运行.掉电模式,防护存登记内容,但冻结振荡器
器,禁用所有其他芯片功能,直到下一个中
省电模式下,异步定时器继续运行,允许用户main-
覃一个时间基准,而该设备其他部分正在睡觉. ADC噪声抑制
模式下CPU停止工作,并且除异步定时器和ADC所有I / O模块,到最小值,以
imize ADC转换时开关噪声.在待机模式下,水晶/谐振器
振荡器运行时,器件其他部分正在睡觉.这允许非常快速启动
加上低功耗.在扩展待机模式下,主
振荡器和异步定时器继续运行.
该设备是采用Atmel高密度非易失性存储器技术生产.
片内ISP Flash允许程序存储器在系统重新编程
通过一个SPI串行接口,一个传统非易失性存储器编程,或
通过在AVR内核上运行片内引导程序.引导程序可以使用任何
接口下载应用程序在应用程序闪存.柔软-
洁具引导Flash将继续运行,而应用Flash部分
更新,提供真正同时读 - 写操作.通过将8位RISC CPU
与系统自编程闪存梅布尔在单片CH IP,爱特梅尔
ATmega640/1280/1281/2560/2561是一个功能强大单片机,
具有成本效益解决方案许多嵌入式控制应用.
该ATmega640/1280/1281/2560/2561 AVR具有一整套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/仿真器,仿真器及评估板.
它提供高度灵活和
2549BS–AVR–05/05
5
之间之间ATmega1281/2561和和ATmega640/1280/2560比较比较
在ATmega640/1280/1281/2560/2561系列器件不同之处仅在内存大小和引脚数目.
表1总结六种设备不同配置.
表格表格1. 配置摘要
器器
ATmega640
ATmega1280
ATmega1281
ATmega2560
ATmega2561
引脚说明
引脚说明
VCC
GND
Flash
64KB
128KB
128KB
256KB
256KB
EEPROM
RAM
一般一般
通用通用I / O引脚引脚
16位分辨率
位分辨率
PWM通道通道
串行串行
个个USART
ADC
通道通道
4KB
4KB
4KB
4KB
4KB
8KB
8KB
8KB
8KB
8KB
86
86
54
86
54
12
12
6
12
6
4
4
2
4
2
16
16
8
16
8
数字电源电压.
地面.
端口端口A((PA7..PA0))
端口A为8位双向I / O和内部上拉电阻(选择每一位)端口. A口输出缓冲器与既有高汇
和源对称驱动特性.作为输入,端口A管脚被外部拉低时将输出电流,如果上拉电阻被激
活. A口引脚为三态,当复位条件变为主动,即使时钟没有运行.
端口A也可以用做其他不同特殊功能功能
ATmega640/1280/1281/2560/2561 88页上列出.
端口端口B((PB7..PB0))
端口B为8位双向I / O和内部上拉电阻(选择每一位)端口.该港口B输出缓冲器有两个高
汇和源对称驱动特性.作为输入,PB端口被外部电路拉低时将输出电流,如果上拉电阻被
激活.端口引脚为三态,当复位条件变为主动,即使时钟没有运行.
端口B具有更好驾驶能力比其它端口.
端口B也可以用做其他不同特殊功能功能
ATmega640/1280/1281/2560/2561 89页上列出.
C口(口(PC7..PC0))
端口C为8位双向I / O和内部上拉电阻(选择每一位)端口.端口C输出缓冲器有两个高汇
和源对称驱动特性.作为输入,端口C引脚被外部电路拉低时将输出电流,如果上拉电阻
被激活.端口C引脚为三态,当复位条件变为主动,即使时钟没有运行.
端口端口D((PD7..PD0))
端口C也可以用做特殊功能
ATmega640/1280/1281/2560/2561 92页上列出.
端口D为8位双向I / O和内部上拉电阻口(分别选择
位).该端口D输出缓冲器有两个高下沉对称驱动特性
和源能力.作为投入,港口D引脚是外部拉低时将输出
特征
of
the
6
ATmega640/1280/1281/2560/2561
2549BS–AVR–05/05
ATmega640/1280/1281/2560/2561
当前,如果上拉电阻被激活.该端口D引脚为三态,当复位条件变为主动,即使时钟没有
运行.
端口D也可以用做其他不同特殊功能功能
ATmega640/1280/1281/2560/2561 94页上列出.
端口端口E((PE7..PE0))
端口E为8位双向I / O和内部上拉电阻(选择每一位)端口.该端口E输出缓冲器与既有高
汇和源对称驱动特性.作为输入,则端口被外部电路拉低时将输出电流,如果上拉电阻
被激活.该端口E引脚为三态,当复位条件变为主动,即使时钟没有运行.
端口端口F((PF7..PF0))
端口E也可以用做其他不同特殊功能功能
ATmega640/1280/1281/2560/2561 96页上列出.
端口F作为模拟输入A / D转换器.
端口F也可以作为8位双向I / O口,如果不使用A / D转换器.
端口引脚内部上拉电阻(选择每一位).该端口F输出缓冲器与既有高汇和源对称驱动特
性.
作为输入,则端口被外部电路拉低时将输出电流,如果上拉电阻被激活.口引脚为三态
,当复位条件变为主动,即使时钟没有运行.如果JTAG接口使能,引脚PF7(TDI),
PF5(TMS)和PF4(TCK)上拉电阻会即使复位时被激活.
端口F也可以作为JTAG接口功能.
端口端口G((PG5..PG0))
端口G是一个具有内部上拉电阻(选择每一位)6位I / O端口.该端口G输出缓冲器与既有
高汇和源对称驱动特性.作为输入,则端口被外部电路拉低时将输出电流,如果上
拉电阻被激活.该端口G引脚为三态,当复位条件变为主动,即使时钟没有运行.
端口G也可以用做其他不同特殊功能功能
ATmega640/1280/1281/2560/2561为102页上列出.
端口端口H((PH7..PH0))
端口H是一个8位双向I / O与内部上拉电阻(选择每一位)端口.该端口H输出缓冲器与
既有高汇和源对称驱动特性.作为输入,端口H引脚被外部电路拉低时将输出电流,如果
上拉电阻被激活.该端口H引脚为三态,当复位条件变为主动,即使时钟没有运行.
端口H也可以用做其他不同特殊功能功能
ATmega640/1280/1281/2560/2561如第104页上列出.
端口端口J((PJ7..PJ0))
端口J是一个8位双向I / O与内部上拉电阻(选择每一位)端口.该端口J输出缓冲器与
既有高汇和源对称驱动特性.作为输入,端口J引脚被外部电路拉低时将输出电流,如果
上拉电阻被激活.该端口J引脚为三态,当复位条件变为主动,即使时钟没有运行.
端口J也可以用做其他不同特殊功能功能
ATmega640/1280/1281/2560/2561为106页上列出.
端口端口K((PK7..PK0))
港口ķ作为模拟输入A / D转换器.
2549BS–AVR–05/05
7
端口K是一个8位双向I / O与内部上拉电阻(选择每一位)端口.端口k输出缓冲器与既
有高汇和源对称驱动特性.作为投入,港口ķ引脚被外部电路拉低时将输出电流,如果上
拉电阻被激活.端口k引脚为三态,当复位条件变为主动,即使时钟没有运行.
港口ķ也可以用做其他不同特殊功能功能
ATmega640/1280/1281/2560/2561为108页上列出.
港港L((PL7..PL0))
港L是一个8位双向I / O与内部上拉电阻(选择每一位)端口. L口输出缓冲器与既有
高汇和源对称驱动特性.作为输入口L引脚被外部电路拉低时将输出电流,如果上拉电阻
被激活. L口引脚为三态,当复位条件变为主动,即使时钟没有运行.
RESET
XTAL1
XTAL2
AVCC
AREF
口L也可以用做其他不同特殊功能功能
ATmega640/1280/1281/2560/2561为110页上列出.
复位输入.该引脚上低电平比最小脉冲长度较长会产生复位,即使时钟没有运行.最小
脉冲长度如表23页58.短脉冲则不能防护证可靠复位.
输入反向振荡放大器和输入到内部时钟工作电路.
输出反向振荡放大器.
AVCC是电源电压引脚端口F和A / D转换器.它应该是在外部
连接到V
nected到V CC 通过一个低通滤波器.
CC ,即使不使用ADC.如果ADC使用,它应CON
这是模拟参考引脚为A / D转换器.
8
ATmega640/1280/1281/2560/2561
2549BS–AVR–05/05