深入解析Atmel ATtiny102/ATtiny104 8位AVR微控制器

引言

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，微控制器是眾多項(xiàng)目的核心組件。Atmel的ATtiny102/ATtiny104 8位AVR微控制器以其高性能、低功耗的特點(diǎn)，成為了許多工程師的選擇。今天，我們就來(lái)深入了解一下這款微控制器的特性、配置、引腳等方面的內(nèi)容。

文件下載：ATTINY102-M8R.pdf

特性亮點(diǎn)

高性能低功耗架構(gòu)

ATtiny102/ATtiny104基于AVR增強(qiáng)型RISC架構(gòu)，在單時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行強(qiáng)大指令，每兆赫茲可實(shí)現(xiàn)接近1 MIPS的吞吐量。這使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠在功耗和處理速度之間進(jìn)行優(yōu)化。它擁有54條強(qiáng)大的指令，大部分指令能在單時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行，還具備16 x 8通用工作寄存器，采用全靜態(tài)操作，在12MHz時(shí)吞吐量可達(dá)12 MIPS。

非易失性程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

該微控制器擁有1024字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程閃存程序存儲(chǔ)器和32字節(jié)的內(nèi)部SRAM。閃存的寫入/擦除周期可達(dá)10,000次，數(shù)據(jù)保留時(shí)間在85°C下為20年，25°C下為100年。并且在全工作電壓范圍（1.8 - 5.5V）內(nèi)支持自編程閃存。

豐富的外設(shè)功能

• 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：具備一個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（TC），帶有預(yù)分頻器、輸入捕獲、兩個(gè)輸出捕獲和兩個(gè)PWM通道。
• 看門狗定時(shí)器：可編程看門狗定時(shí)器（WDT）帶有獨(dú)立的片上振蕩器。
• ADC和電壓參考：提供10位ADC，8引腳封裝有5通道，14引腳封裝有8通道，還可選內(nèi)部電壓參考1.1V、2.2V和4.3V。
• 模擬比較器：片上模擬比較器（AC）。
• 串行通信模塊：具備USART串行通信模塊。

特殊微控制器特性

• 系統(tǒng)內(nèi)可編程：支持外部編程（2.7 – 5.5V）和自編程（1.8 – 5.5V）。
• 中斷源：擁有外部和內(nèi)部中斷源。
• 低功耗模式：具備低功耗空閑、ADC降噪和掉電模式。
• 復(fù)位和電壓監(jiān)控：增強(qiáng)型上電復(fù)位電路，可編程電源電壓電平監(jiān)控，帶有中斷和復(fù)位功能。
• 振蕩器：精確的內(nèi)部校準(zhǔn)振蕩器，有快速和正常啟動(dòng)時(shí)間選項(xiàng)。
• 唯一ID：具有單獨(dú)的序列號(hào)來(lái)代表唯一ID。

配置對(duì)比

從配置對(duì)比中可以看出，ATtiny104在引腳數(shù)量和ADC通道數(shù)量上更具優(yōu)勢(shì)，適合對(duì)I/O和模擬輸入要求較高的應(yīng)用；而ATtiny102則更適合對(duì)空間和成本有嚴(yán)格要求的項(xiàng)目。

訂購(gòu)信息

注：ATtiny104F-xxx和ATtiny102F-xxx具有快速啟動(dòng)時(shí)間選項(xiàng)。

引腳配置與描述

引腳配置

ATtiny102有8引腳UDFN和8引腳SOIC150兩種封裝，ATtiny104采用14引腳SOIC150封裝。不同封裝的引腳排列不同，在設(shè)計(jì)電路板時(shí)需要根據(jù)具體封裝進(jìn)行布局。

引腳描述

• VCC：數(shù)字電源電壓。
• GND：接地。
• 端口A（PA[7:0]）：8位雙向I/O端口，帶有內(nèi)部上拉電阻，每個(gè)位可單獨(dú)選擇。輸出緩沖器具有對(duì)稱驅(qū)動(dòng)特性，具有高灌電流和拉電流能力。
• 端口B（PB[3:0]）：4位雙向I/O端口，帶有內(nèi)部上拉電阻，每個(gè)位可單獨(dú)選擇。輸出緩沖器具有對(duì)稱驅(qū)動(dòng)特性，具有高灌電流和拉電流能力。
• RESET：復(fù)位輸入。該引腳低電平持續(xù)時(shí)間超過(guò)最小脈沖長(zhǎng)度將產(chǎn)生復(fù)位，即使時(shí)鐘未運(yùn)行且復(fù)位引腳未被禁用。復(fù)位引腳也可作為（弱）I/O引腳使用。

I/O復(fù)用

每個(gè)引腳默認(rèn)由PORT作為通用I/O控制，也可分配給外圍功能。在使用時(shí)需要注意各功能之間的優(yōu)先級(jí)和相互影響，例如CLKI的優(yōu)先級(jí)高于ADC0，當(dāng)EXT_CLK啟用時(shí)，ADC通道將無(wú)法工作等。

通用信息

資源

在http://www.atmel.com/avr 上可下載一套全面的開發(fā)工具、應(yīng)用筆記和數(shù)據(jù)手冊(cè)。

數(shù)據(jù)保留

可靠性鑒定結(jié)果表明，在85°C下20年內(nèi)預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)保留故障率遠(yuǎn)低于1 PPM。

代碼示例

文檔中包含簡(jiǎn)單的代碼示例，展示如何使用設(shè)備的各個(gè)部分。在使用代碼示例時(shí)，要確保在編譯前包含特定部件的頭文件，并且要注意不同C編譯器對(duì)中斷處理的支持可能不同。

封裝信息

8引腳UDFN

這是一種熱增強(qiáng)型塑料超薄雙扁平無(wú)引腳封裝，引腳1 ID有激光標(biāo)記，底部視圖的引腳1 ID是散熱墊上的定位特征。

8引腳SOIC150

8引腳、0.150”寬體、塑料鷗翼小外形封裝。

14引腳SOIC150

14引腳、1.27mm間距、8.65 x 3.90 x 1.60mm 主體尺寸的塑料小外形封裝。

在選擇封裝時(shí)，需要考慮電路板的空間、散熱等因素。

Atmel ATtiny102/ATtiny104微控制器憑借其豐富的特性和多樣的配置，為電子工程師提供了廣闊的設(shè)計(jì)空間。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體項(xiàng)目的需求，合理選擇微控制器的型號(hào)和封裝，充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)。大家在使用這款微控制器的過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。