外文翻譯---具有8kb系統(tǒng)可編程flash的8位微控制器-資料下載頁
2025-01-17 23:07本頁面
【正文】 具有快速啟動能力。本芯片是以Atmel 高密度非易失性存儲器技術生產(chǎn)的。片內(nèi)ISP Flash 允許程序存儲器通過ISP 串行接口，或者通用編程器進行編程，也可以通過運行于AVR 內(nèi)核之中的引導程序進行編程。引導程序可以使用任意接口將應用程序下載到應用Flash存儲區(qū)(Application Flash Memory)。在更新應用Flash存儲區(qū)時引導Flash區(qū)(Boot Flash Memory)的程序繼續(xù)運行，實現(xiàn)了RWW 操作。 通過將8 位RISC CPU 與系統(tǒng)內(nèi)可編程的Flash 集成在一個芯片內(nèi)，ATmega8 成為一個功能強大的單片機，為許多嵌入式控制應用提供了靈活而低成本的解決方案。ATmega8 具有一整套的編程與系統(tǒng)開發(fā)工具，包括：C 語言編譯器、宏匯編、 程序調(diào)試器/ 軟件仿真器、仿真器及評估板。AVR有不同的中斷源。每個中斷和復位在程序空間都有獨立的中斷向量。所有的中斷事件都有自己的使能位。當使能位置位，且狀態(tài)寄存器的全局中斷使能位I 也置位時，中斷可以發(fā)生。根據(jù)程序計數(shù)器PC 的不同，在引導鎖定位BLB02 或BLB12 被編程的情況下，中斷可能被自動禁止。這個特性提高了軟件的安全性。任一中斷發(fā)生時全局中斷使能位I 被清零，從而禁止了所有其他的中斷。用戶軟件可以在中斷程序里置位I 來實現(xiàn)中斷嵌套。此時所有的中斷都可以中斷當前的中斷服務程序。執(zhí)行RETI 指令后I 自動置位。從根本上說有兩種類型的中斷。第一種由事件觸發(fā)并置位中斷標志。對于這些中斷，程序計數(shù)器跳轉(zhuǎn)到實際的中斷向量以執(zhí)行中斷處理程序，同時硬件將清除相應的中斷標志。中斷標志也可以通過對其寫的方式來清除。當中斷發(fā)生后，如果相應的中斷使能位為“0”，則中斷標志位置位，并一直保持到中斷執(zhí)行，或者被軟件清除。類似的，如果全局中斷標志被清零，則所有已發(fā)生的中斷都不會被執(zhí)行，直到I 置位。然后掛起的各個中斷按中斷優(yōu)先級依次執(zhí)行。第二種類型的中斷則是只要中斷條件滿足，就會一直觸發(fā)。這些中斷不需要中斷標志。若中斷條件在中斷使能之前就消失了，中斷不會被觸發(fā)。AVR 退出中斷后總是回到主程序并至少執(zhí)行一條指令才可以去執(zhí)行其他被掛起的中斷。要注意的是，進入中斷服務程序時狀態(tài)寄存器不會自動保存，中斷返回時也不會自動恢復。這些工作必須由用戶通過軟件來完成。使用CLI 指令來禁止中斷時，中斷禁止立即生效。沒有中斷可以在執(zhí)行CLI 指令后發(fā)生，即使它是在執(zhí)行CLI 指令的同時發(fā)生的。下面的例子說明了如何在寫EEPROM 時使用這個指令來防止中斷發(fā)生以避免對EEPROM 內(nèi)容的破壞。AVR 中斷響應時間最少為4 個時鐘周期。4 個時鐘周期后，程序跳轉(zhuǎn)到實際的中斷處理例程。在這4 個時鐘期期間PC 自動入棧。在通常情況下，中斷向量為一個跳轉(zhuǎn)指令，此跳轉(zhuǎn)需要3 個時鐘周期。如果中斷在一個多時鐘周期指令執(zhí)行期間發(fā)生，則在此多周期指令執(zhí)行完畢后MCU 才會執(zhí)行中斷程序。若中斷發(fā)生時MCU 處于休眠模式，中斷響應時間還需增加4 個時鐘周期。此外還要考慮到不同的休眠模式所需要的啟動時間。中斷返回需要4 個時鐘。在此期間PC( 兩個字節(jié)) 將被彈出棧，堆棧指針加二，狀態(tài)寄存器SREG 的I 置位。ATmega8具有8K字節(jié)的在線編程Flash，用于存放程序指令代碼。因為所有的AVR指令為16位或32位，故而Flash組織成4K x 16位的形式。用戶程序的安全性要根據(jù)Flash程序存儲器的兩個區(qū)：引導(Boot) 程序區(qū)和應用程序區(qū)，分開來考慮。Figure 8 給出了ATmega8 SRAM 空間的組織結(jié)構(gòu)。前1120 個數(shù)據(jù)存儲器包括了寄存器文件、I/O 存儲器及內(nèi)部數(shù)據(jù)SRAM。起始的96 個地址為寄存器文件與I/O 存儲器，接著是1024 字節(jié)的內(nèi)部數(shù)據(jù)SRAM。數(shù)據(jù)存儲器的尋址方式分為5 種：直接尋址、帶偏移量的間接尋址、間接尋址、帶預減量的間接尋址和帶后增量的間接尋址。寄存器文件中的寄存器R26 到R31 為間接尋址的指針寄存器。直接尋址范圍可達整個數(shù)據(jù)區(qū)。帶偏移量的間接尋址模式能夠?qū)ぶ返接杉拇嫫鱕 和 Z 給定的基址附近的63 個地址。在自動預減和后加的間接尋址模式中，寄存器X、Y 和Z 自動增加或減少。ATmega8的全部32個通用寄存器、64個I/O寄存器及1024個字節(jié)的內(nèi)部數(shù)據(jù)SRAM可以通過所有上述的尋址模式進行訪問。ATmega8 包含512 字節(jié)的EEPROM 數(shù)據(jù)存儲器。它是作為一個獨立的數(shù)據(jù)空間而存在的，可以按字節(jié)讀寫。EEPROM 的壽命至少為100000 次擦除周期。EEPROM 的訪問由地址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器和控制寄存器決定。P 209“存儲器編程”包含使用SPI 或并行編程模式對EEPROM 編程。ATmega8所有的I/O及外設都被放置于I/O空間。所有的I/O位置都可以通過IN 與OUT指令來訪問，在32 個通用工作寄存器和I/O 之間傳輸數(shù)據(jù)。 地址為0x00～0x1F 的I/O 寄存器還可用SBI 和CBI 指令直接進行位尋址，而SBIS 和SBIC 則用來檢查某一位的值。使用IN 和OUT指令時地址必須在 0x00 0x3F之間。如果要象SRAM樣通過LD 和ST 指令訪問I/O 寄存器，相應的地址要加上0x20。I/O時鐘用于主要的I/O 模塊，如定時器/ 計數(shù)器、SPI 和USART。I/O 時鐘還用于外部中斷模塊。要注意的是有些外部中斷由異步邏輯檢測，因此即使I/O 時鐘停止了這些中斷仍然可以得到監(jiān)控。此外， USI 模塊的起始條件檢測在沒有clk的情況下也是異步實現(xiàn)的，使得這個功能在任何睡眠模式下都可以正常工作。XTAL1 與XTAL2 分別為用作片內(nèi)振蕩器的反向放大器的輸入和輸出，如Figure 11 所示，這個振蕩器可以使用石英晶體，也可以使用陶瓷諧振器。熔絲位CKOPT 用來選擇這兩種放大器模式的其中之一。當CKOPT 被編程時振蕩器在輸出引腳產(chǎn)生滿幅度的振蕩。這種模式適合于噪聲環(huán)境，以及需要通過XTAL2 驅(qū)動第二個時鐘緩沖器的情況。而且這種模式的頻率范圍比較寬。當保持CKOPT 為未編程狀態(tài)時，振蕩器的輸出信號幅度比較小。其優(yōu)點是大大降低了功耗，但是頻率范圍比較窄，而且不能驅(qū)動其他時鐘緩沖器。對于諧振器， CKOPT 未編程時的最大頻率為8 MHz， CKOPT 編程時為16 MHz。C1和C2 的數(shù)值要一樣，不管使用的是晶體還是諧振器。最佳的數(shù)值與使用的晶體或諧振器有關，還與雜散電容和環(huán)境的電磁噪聲有關。
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