ATtiny2313 8位AVR微控制器引脚功能_规格参数_擦除方式
ATtiny2313是基于RISC架构小型Flash技术单片机之一，具有GPIO引脚、处理器、内存和其他外围设备的集成IC。微芯科技推出的该低功耗高科技芯片具有每秒1200万条指令的速度和128字节的数据EEPROM，其应用范围从家用设备到工业级，为系统提供数字控制。
在本文中，小编将简单介绍下ATtiny2313微控制器。，并详细说明GPIO引脚的所有特性、规格、引脚配置、操作和应用。
基本概念
ATtiny2313 AVR微控制器是一款8位微控制器，内部振荡器为4MHz。它有20个引脚，其中18个是GPIO引脚、debugWIRE调试属性、端口和一个USART端口，用于串行连接不同的传感器和电子元件。它还具有内置看门狗定时器，可在节能模式下运行。
ATtiny2313微控制器有多种封装方式，常见的有以下三种：
-
PDIP封装（ATtiny2313-20PU）：20引脚，塑料双列直插式封装，易于手动安装和更换，常用于实验和原型设计。
-
SOIC封装（ATtiny2313-20SU）：20引脚，适用于大量生产和自动化贴片加工，无需手动安装。
-
QFN封装（ATtiny2313-20XU）：20引脚，较小的超薄无引脚封装，通常用于紧凑型设计和高密度板级集成电路设计。
这些封装方式的选择应根据具体应用场景和设计需求进行选择。例如要求高密度或紧凑型设计，则选择QFN封装；对手动安装或原型开发更加关注，则选择PDIP封装等。
规格参数
| 功能和外围设备 | 可用性 |
|---|---|
| 结构 | RISC |
| 针数 | 20 |
| 静态随机存取存储器 | 128字节 |
| EEPROM/HEF | 128字节 |
| 程序存储器 | 2千字节 |
| 处理器速度 | 20兆赫（最大） |
| 内部振荡器 | 4兆赫 |
| 比较器数量 | 1 |
| 模数转换器 | 不支持 |
| 解码器 | 不支持 |
| USB模块 | 不支持 |
| 外设引脚选择 | 不支持 |
| PWM通道 | 4个 |
| PWM分辨率 | 1024 |
| 定时器数量 | 2个 |
| 12C模块 | 1个 |
| 串口模块 | 1个 |
| 电容触摸通道 | 4个 |
| 窗口看门狗定时器 (WWDT) | 不支持 |
功能特性
- 数据总线宽度：8位
- 引脚数：20（PDIP/SOIC/MLF/QFN）
- 处理器速度：每秒1200万条指令
- 程序内存：2KB
- 静态RAM：128字节
- 数据 EEPROM：128字节
- 脉宽调制通道：4
- 工作温度：-40°C – 85°C
外设功能
下面列出了一些详细的外设功能：
- 采用闪存技术的高性能CMOS微控制器
- 可在 2.7–5.5伏的宽范围内工作，因此非常省电
- 内置紧急掉电检测电路
- 工作频率高达4MHz，但可以更改以节省能源
- 32X8通用寄存器
- 它带有外部和内部重置选项
- 3 种电源模式，即空闲模式、掉电模式和待机模式
- 具有内部/外部中断和2个不同的定时器
- 用于串行编程的SPI、USART端口
- 看门狗定时器工作并将设备从睡眠模式唤醒，并且可以通过编程激活或停用
- 基于8位RISC架构的CPU
- 每个周期120条指令集
- 125×8字节的电可擦除存储器可编程只读存储器，用于永久存储一些数据
引脚配置
下图显示了ATtiny2313 AVR微控制器的引脚排列：
ATtiny2313 AVR微控制器的引脚配置说明如下：
| Pin | 引脚名称 | 功能说明 |
|---|---|---|
| 1 | Reset/dW/PA2 | PortA2/复位/调试线脚 |
| 2 | PD0/RXD | 双I/O端口D0/UART接收引脚 |
| 3 | PD1/TXD | 双I/O端口D1/UART传输引脚 |
| 4 | PA1/XTAL2 | PortA1/振荡器输出引脚 |
| 5 | PA0/XTAL1 | 端口A0/振荡器引脚 |
| 6 | CKOUT/XCK/INT0/PD2 | 时钟输出/USART时钟/中断0/双I/O端口D2引脚 |
| 7 | PD3/INT1 | 双I/O端口 D3/中断1引脚 |
| 8 | PD4/T0 | 双I/O端口D4/Timer0输出脚 |
| 9 | PD5/OC0B/T1 | 双I/O端口D5/输出比较B输出/TImer1引脚 |
| 10 | GND | 接地 |
| 11 | PD6/ICP | 双I/O端口D6/输入捕获引脚 |
| 12 | PB0/AIN0/PCINT0 | 双I/O端口B0/模拟比较器0/引脚变化中断0引脚 |
| 13 | PB1/AIN1/PCINT1 | 双I/O端口B1/模拟比较器1/引脚变化中断1引脚 |
| 14 | PB2/OC0A/PCINT2 | 双I/O端口B2/输出比较0A/引脚变化中断2引脚 |
| 15 | PB3/OC1A/PCINT3 | 双 I/O端口B3/输出比较1A/引脚变化中断3引脚 |
| 16 | PB4/OC1B/PCINT4 | 双I/O端口B4/输出比较1B/引脚变化中断4引脚 |
| 17 | PB5/MOSI/DI/SDA/PCINT5 | 双I/O端口B5/MOSI/SDA/引脚转换中断5引脚 |
| 18 | PB6/MISO/DO/PCINT6 | 双I/O端口B6/MISO/数据输出/引脚转换中断6引脚 |
| 19 | PB7/UCSK/SCL/PCINT7 | 双I/O端口B7/通用串行接口/SCL/引脚更换中断7引脚 |
| 20 | VCC | 电源引脚 |
- GPIO管脚：共有20个GPIO管脚，其中18个输入输出管脚，3个端口
- 中断：中断是用于在例程指令之前执行特定指令的子例程。
- 振荡器/XTAL：ATtiny2313有一个 4 MHz的内部振荡器，但可以通过外部振荡器引脚提供时钟来定制它以进行快速处理。
- MOSI/MISO：这些引脚用于控制器和设备的串行通信和接口，MOSI用于将数据从微控制器发送到外围设备，而MISO用于接收数据。
- ICP：输入捕捉引脚用于捕捉定时器的脉冲测量。
- dW：用于通过读写所有内存块来控制程序执行流程。
| UART | Pin引脚号 |
|---|---|
| RXD | PD0 |
| TXD | PD1 |
| Interrupt号 | Pin引脚号 |
|---|---|
| INT0 | PD3 |
| INT1 | PD4 |
| SPI Pins | Pin引脚号 |
|---|---|
| MOSI | PB5 |
| MISO | PB6 |
| SCK | PB7 |
| UART | Pin引脚号 |
|---|---|
| SDA | PB5 |
| SCL | PB7 |
如何对ATtiny2313 AVR微控制器进行编程？
目前市场上可用的不同软件和编译器可用于对ATtiny2313 AVR微控制器进行编程。
我们需要IDE、IPE、合适的编译器和程序员/调试器来开发程序。IDE（Integrated Development Environment）的作用是为编程提供环境。编译器将程序转换为可读的HEX 文件。IPE（集成编程环境）用于在AVR MCU中烧录HEX文件。
- 集成开发环境：Atmel Studio 7
- 编译器：AVR和ARM工具链
其实，汇编语言仍然可以用于编程。一些最常用的编译器是Atmel制造商提供的用于AVR、AVR和ARM工具链的Micro C，即Microchip本身。
Atmel-ICE是一种在线编程器/调试器，在AVR编程中起着不可或缺的作用，它支持由计算机操作的在线串行编程，使用Atmel Studio将代码烧录到ATtiny2313 AVR中。此外，还需要Perfboard（万用板）、焊台、晶体振荡器、电容器、AVR IC等硬件。
替代型号
ATtiny2313 AVR微控制器替代和等效的型号包括：
- ATtiny2313A (等效)
- ATmega8515
- ATmega8535
- ATmega645A
- ATmeg6490
- ATmega8a
- ATmega88PA
- ATtiny28L
- ATtiny48
- ATtiny417
- ATTINY2313A-U：U表示为裸露的芯片，没有外壳，适合用户自己进行PCB设计或在面包板上焊接。
- ATTINY2313A-PU：PU表示为PDIP封装，即塑料双列直插式封装，适合用户使用插座焊接到PCB板上，方便更换和维修。
- ATTINY2313A-SU：SU表示为SOIC封装，即小型轮廓集成电路封装，适合用户进行贴装加工，可适用于更小的设计空间。
这三种型号芯片参数、功能完全相同，只是封装不同，根据用户的实际需要，选择不同的封装方式。
主要应用
ATtiny2313 AVR微控制器的应用非常的广泛，一些比较常见的应用包括：
- 传感器系统
- 医疗系统
- 家庭自动化系统
- 低成本嵌入式系统
- 汽车系统
- 国防和安全目的
擦除方式
ATTINY2313 AVR微控制器的擦除分为两种方式：全片擦除和扇区擦除。
- 全片擦除；全片擦除就是将整个芯片中的内容擦除，该方式适用于需要清空整个芯片并重新烧录程序的情况。擦除流程如下：
（1）将芯片的RESET引脚接地。
（2）发送擦除命令到芯片，即CCP区域写入先后为0x55和0xAA，然后将Spmen位（SPM控制寄存器的位7）设为1，最后将Erase位（SPM控制寄存器的位1）设为1即可。
（3）等待芯片擦除完毕。
- 扇区擦除；扇区擦除只擦除指定扇区中的内容，该方式适用于需要更新某些指令的情况。擦除流程：
（1）将芯片的RESET引脚接地。
（2）发送擦除该扇区命令到芯片，即CCP区域写入先后为0x55和0xAA ，然后将Spmen位（SPM控制寄存器的位7）设为1，最后设置页编码位（SPM控制寄存器的位0~4）为要擦除的页的编码。
（3）等待芯片擦除完毕。
需要注意的是，擦除之前需要先读取保护位，如果为1则需要先关闭保护位才能进行擦除操作。
封装设计参数
ATtiny2313 8位AVR微控制器提供三种封装，即20P3、20S和20M1。下图显示了ATtiny2313 8位AVR微控制器 (20P3) 的封装设计参数，它向我们展示了设计PCB卡时所需组件的物理尺寸：
总结
ATTINY2313是Atmel的8位RISC系列微控制器，采用AVR指令集，包含20个输入/输出引脚，运行频率最高可达20 MHz。该芯片内置2KB的闪存用于程序存储，128字节的EEPROM用于数据存储，并且还有128字节的静态RAM用于高速数据存储。
该微控制器还具有多种通信接口，包括USART、SPI和两个可编程计时器/计数器模块，适用于控制不同类型的设备。ATTINY2313广泛应用于专业和个人电子设备以及嵌入式系统。其低功耗特性使其适用于需要长时间运行，如测量、监控和控制系统。同时，ATTINY2313具有内置保护功能，支持电源电压检测、过热检测和软件复位等安全措施。
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