ATMEGA2560引脚配置_功能框图_数据手册
ATmega2560是一款基于AVR-RISC架构的低功耗8位微控制器,它可以执行强大的指令,时钟频率为16MHz。该微控制器具有8KB SRAM、4KB EEPROM和256KB具有读写功能的可编程闪存。其中,引导加载程序使用256KB闪存中的8KB。
ATmega2560专为复杂电路和更多存储而设计,大多数电子项目可以在其他微控制器上执行,这使得这种情况并不常见,但很少有项目可以单独由ATmega2560完成,因为其他微控制器在引脚、存储和性能方面缺乏。
ATmega2560芯片主要出现在Arduino Mega开发板中,该板在需要大量GPIO引脚的机器人项目中非常有用。
规格参数
ATmega2560的工作电压范围为7-12V,该微控制器具有8KB SRAM、4KB EEPROM和256KB可编程闪存。其它规格参数如下表所示:
属性 | 值 |
---|---|
程序存储器 | 256KB(闪存) |
内存 | 8KB静态随机存取存储器 |
通讯外设 | 4-UART、5-SPI、1-I2C |
温度范围 | -40至85摄氏度 |
工作电压范围 | 7-12伏特(推荐) |
针数 | 100 |
数字引脚 | 54 |
模拟引脚 | 16 |
脉宽调制外设 | 15针 |
中央处理器 | 16个MIPS/DMIPS |
计时器 | 2x8位、4x16位 |
功能框图
ATmega2560的AVR内核结合了丰富的指令集和32个通用工作寄存器。所有32个寄存器都直接连接到算术逻辑单元 (ALU)。由此产生的架构比传统CISC微控制器的代码效率更高,速度也快十倍。
1、中央处理器
为了最大限度地提高性能,Atmega2560使用AVR-RISC(哈佛架构)– 具有用于程序和数据的独立存储器和总线。在执行一条指令时,会从程序存储器中预取下一条指令。这个概念使指令能够在每个时钟周期中执行。程序存储器是系统内可重编程闪存。
2、逻辑单元
ALU支持寄存器之间或常量与寄存器之间的算术和逻辑运算,也可以在ALU中执行单个寄存器操作。
3、内存
ATmega2560有两个主要的存储空间:数据存储器和程序存储器。此外,ATmega2560包含256KB In-System Reprogrammable Flash memory用于程序存储。为了软件安全,Flash Program存储空间分为两个部分,Boot Program部分和Application Program部分。
4、时钟
ATmega2560有多种时钟,即CPU时钟、I/O时钟、Flash时钟、ADC时钟和异步时钟。Atmega2560所有时钟都不需要在给定时间处于活动状态。为了降低功耗,不使用的时钟模块可以通过使用不同的睡眠模式来停止。
5、寄存器
ATmega2560具有32×8位通用工作寄存器,具有单时钟周期访问时间。32个寄存器中的6个可用作数据空间寻址的三个16位间接地址寄存器指针,从而实现高效的地址计算。
6、通讯外设
ATmega2560提供4个UART通信端口 (TX-RX)、5个SPI外设和1个I2C外设。
7、运行参数
ATmega2560输入电压范围为2.7V – 5.5V,输入输出引脚的输出电流接近40mA左右。
引脚配置
ATmega2560共有100个引脚,其中16个为模拟输入引脚,54个数字输入/输出引脚。在54个数字引脚中,有15个可用作PWM引脚。它还具有4个UART端口(8针)、5个SPI外设和1个I2C端口。
详细的引脚功能说明如下:
PIN | 名称 | 功能描述 |
---|---|---|
10, 31, 61, 80 | VCC | 电源引脚 |
11, 32, 62, 81, 99 | GND | 接地引脚 |
98 | AREFF | ADC 的参考电源 |
100 | AVCC | 模拟外设的电源引脚 |
33, 34 | XATL | 晶振引脚 |
30 | RESET | 复位引脚 |
2, 3 | PE0, PE1 | 数字引脚(TX0、RX0) |
46-47 | PD2,PD3 | 数字引脚(TX1、RX1) |
12,13 | PH0,PH1 | 数字引脚(TX2、RX2) |
63, 64 | PJ0, PJ1 | 数字引脚(TX3、RX3) |
5-7 | PE3-PE5 | 数字引脚 (PWM) |
15-18、24-26 | PH0-PH6, PB4-PB7 | 数字引脚 (PWM) |
38-40 | PL3-PL5 | 数字引脚 (PWM) |
19, 20 | PB0, PB1 | 数字引脚(SS、SCK) |
35-37 | PL0-PL2 | 数字引脚 |
47-60 | PC0-PC7 | 数字引脚 |
70-78 | PA7-PA0 | 数字引脚 |
4,8,9,14 | PE2,PE6,PE7,PH2 | 数字引脚 |
28-29, 51-52, 70, 1 | PG3-PG4, PG0-PG1, PG2, PG5 | 数字引脚 |
82-97 | PF7-PF0, PK7-PK0 | 模拟引脚 |
封装参数设计
为什么ATmega2560更好?
当需要更多GPIO引脚、闪存或更快的执行时,最好使用ATmega2560。ATmega2560提供了比市场上该系列其他微控制器更多的IO引脚。ATmega2560提供8KB的SRAM和256KB的闪存,与其它微控制器相比更多。
哪些PCB板使用ATmega2560?
ATmega2560微控制器存在于许多开发板中,其中最常见的是Arduino mega。一些使用ATmega2560微控制器的电路板是:
- Arduino Mega2560
- Seeeduino Mega
- Mega Wi-Fi R3 Atmega2560
总结
ATmega2560是一款基于AVR增强RISC架构的低功耗CMOS 8位微控制器,通过在单个时钟周期内执行强大的指令,ATmega2560实现了接近每MHz 1 MIPS的吞吐量,使系统设计者能够优化功耗与处理速度的关系。
Atmel®AVR®内核将丰富的指令集与32个通用工作寄存器相结合,所有32个寄存器都直接连接到算术逻辑单元(ALU),允许在一个时钟周期内执行的一条指令中访问两个独立的寄存器。由此产生的体系结构代码效率更高,同时实现的吞吐量比传统的CISC微控制器快十倍。