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ATMEGA2560引脚配置_功能框图_数据手册

IC先生 IC先生 6872 2023-03-23 17:41:31

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。

ATmega2560

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:

规格参数

属性
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

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。

引脚配置

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
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

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。

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