Atmega328p u th что это

Atmega328p u th что это

Компания Atmel применяет довольно неудобную систему именования чипов AVR, которая часто приводит в недоумение даже опытных пользователей. Бывает трудно понять, с какой именно маркировкой следует использовать кристалл для разработки, если имеется несколько на первый взгляд незначительно отличающихся вариантов. В этой статье сделана попытка обобщить различия между ATmega328, ATmega328P, ATmega328PU.

1. Для обычных применений нет никакой разницы между Atmega328P и Atmega328. Так что можно просто заменить ATmega328 на ATmega328P или наоборот.

2. Atmega328P меньше потребляет энергии, чем Atmega328 (в чем можно убедиться, если посмотреть таблицы параметров даташита). Это означает, что для Atmega328P использовался более точный техпроцесс (60 нм у ATmega328P против 90 нм у ATmega328), и обычно эти чипы дороже. Микроконтроллеры AVR, которые меньше потребляют, обладают по терминологии Atmel классификацией PicoPower. Таким образом, в устройствах с батарейным питанием предпочтительнее использовать ATmega328P, и задействовать у них специальные режимы управления питанием с целью снижения энергопотребления.

3. Сигнатуры чипа для Atmega328P и Atmega328 отличаются. Так что если используются программы, читающие сигнатуру чипа (наподобие утилиты программирования avrdude в составе Arduino IDE), то Вы можете встретиться с сообщениями об ошибке, если неправильно укажете тип микроконтроллера.

4. Корпус микроконтроллера типа TQFP32 доступен только для Atmega328P, и его нет для Atmega328. Возможно это связано с тем, что толщина кристалла Atmega328 больше, и он не помещается в корпус TQFP32.

5. В Atmega328 нет фьюза для запрета детектора некачественного питания (Brown-out Detector, BOD). В Atmega328P этот фьюз есть, что позволяет дополнительно уменьшить энергопотребление, если отключить BOD.

Фьюз BOD имеется только в AVR с технологией picoPower ATmega48PA, ATmega88PA, ATmega168PA, ATmega328P. Фьюзы BODS и BODSE имеются только в AVR с технологией picoPower ATmega48PA, ATmega88PA, ATmega168PA, ATmega328P.

6. Есть незначительные отличия в системе команд, относящиеся к инструкциям перехода. Если компилировать для чипа ATmega328, то программа будет одинаково работоспособна и на ATmega328, и на ATmega328P.

Примечание: эти инструкции имеются только в ATmega168PA и ATmega328P.

Эти суффиксы обозначают тип корпуса микроконтроллера. PU соответствуют пластиковому DIP (PDIP), AU пластиковому TQFP, MU пластиковому QFN.

Источник

До свидания, ATmega328! Здравствуй, ATmega328PB!

Atmel ATmega328PB

В микроконтроллере (МК) нам всегда не хватает встроенной периферии. Будь то аппаратные каналы ШИМ, АЦП или последовательные интерфейсы обмена данными – в конечном итоге нам всегда хочется иметь хотя бы еще один из них, хотя на самом деле многие из них нам не нужны. Видимо, услышав наши мольбы, на смену популярному 8-разрядному МК ATmega328 [1] Atmel выпустила ATmega328PB [2].

К настоящему времени официального пресс-релиза по ATmega328PB Atmel так и не выпустила, как и не получил массового распространения по дистрибьюторским сетям сам микроконтроллер. В начале 2015 года сообщалось о выходе приборов семейства megaAVR серии «PB» (ATmega168PB, ATmega88PB, ATmega48PB) и возможном релизе ATmega328PB, но если по первым уже имеются какие-то наработки и пользователи применяют их в своих устройствах и делятся впечатлениями, то ATmega328PB до сих пор остается загадкой.

Прежде всего, необходимо подчеркнуть, что ATmega328PB не является полной заменой ATmega328/ATmega328P, а представляет собой новое устройство, однако по выполняемым функциям он обратно совместим с существующим ATmega328. Ранее разработанный для этих устройств программный код будет корректно работать и на новых приборах без изменения существующей конфигурации или включения новых функций, в то время как обратная совместимость кода не гарантируется. Несмотря на то, что серия выпускается только в 32-выводных корпусах TQFP/QFN/MLF, по расположению выводов с ATmega328 она не совместима, о чем более подробно будет сказано ниже.

В статье мы не будем останавливаться на технических характеристиках, а постараемся раскрыть пользователям основные функциональные отличия ATmega328PB от своего предшественника.

Общие сведения

В высокопроизводительном 8-разрядном AVR RISC микроконтроллере ATmega328PB реализована технология управления питанием picoPower. Он имеет 32 КБ Flash-памяти с поддержкой чтения во время записи, 1 КБ EEPROM и 2 КБ ОЗУ. Пользователю доступны 27 линий ввода/вывода общего назначения, 32 регистра общего назначения, пять таймеров/счетчиков с расширенным функционалом и гибкими настройками, внутренние и внешние прерывания, 8-канальный 10-разрядный АЦП, программируемый сторожевой таймер с отдельным генератором, последовательные интерфейсы USART, TWI и SPI. МК сохраняет полную работоспособность в широком диапазоне напряжений питания от 1.8 В до 5.5 В. Оценить функциональный состав МК можно по блок-схеме на Рисунке 1.

Рисунок 1.	Блок-схема микроконтроллера ATmega328PB.

Для поддержки разработчиков компания предлагает оценочный набор ATMEGA328PB-XMINI (серия Xplained Mini), который может использоваться не только для знакомства с возможностями микроконтроллера, но также для разработки и отладки собственных приложений. Выполненная в Arduino-совместимом форм-факторе оценочная плата упростит интеграцию ATmega328PB в пользовательские устройства.

Дополнительные порты ввода/вывода

В ATmega328PB добавлен дополнительный 4-битный порт ввода/вывода PORTE [3:0] (Таблица 1). Две линии ввода/вывода PE2 (вывод 19) и PE3 (вывод 22) мультиплексированы с входами АЦП ADC6 и ADC7. Выводы 3 (GND в ATmega328) и 6 (VCC в ATmega328) заменены на линии ввода/вывода PE0 и PE1, соответственно, при этом PE0 выполняет альтернативную функцию выходного канала аналогового компаратора ACO.

ATmega328PB стал первым 8-разрядным МК семейства AVR с интегрированным контроллером сенсорного интерфейса QTouch (Peripheral Touch Controller, PTC), обрабатывающим сигналы емкостных сенсоров для определения касания. Как правило, внешние емкостные сенсоры формируются на печатной плате, а их электроды подключаются непосредственно к аналоговому интерфейсу PTC посредством мультиплексирования линий ввода/вывода в микроконтроллере. PTC поддерживает режимы работы как с определением собственной емкости сенсоров, так взаимной.

Первый режим обеспечивает возможность подключения к МК 24 сенсорных кнопок, второй – 144 кнопок. Отлично зарекомендовавшая себя технология QTouch и гибкость настроек контроллера позволяют использовать одновременно оба типа сенсоров, при этом для одного электрода требуется один вывод микроконтроллера. Аппаратная фильтрация, автоматическая калибровка и рекалибровка сенсоров, встроенные схемы компенсации паразитной емкости и регулировка чувствительности повышают надежность сенсорного интерфейса и исключают необходимость использования каких-либо внешних компонентов (Рисунок 2).

Рисунок 2.	Блок-схема контроллера QTouch в режиме определения собственной емкости сенсоров.

Разработка и отладка сенсорного интерфейса для приложений на МК ATmega328PB поддерживается программной средой QTouch Composer с библиотекой QTouch Library, в которой можно создавать различные комбинации сенсорных кнопок, слайдеров, колес и датчиков приближения.

Механизм обнаружения сбоев синхронизации

Clock Failure Detection mechanism (CFD) – еще одно нововведение в ATmega328PB. Это схема цифровой логики с собственным генератором 128 кГц, предназначенная для отслеживания сбоев синхронизации (только для кварцевого резонатора и внешнего источника тактовой частоты) и автоматического переключения на встроенную схему RC-генератора 1 МГц.

Включение механизма контроля синхронизации выполняется автоматически на стадии программирования Fuse-битов выбора источника тактовой частоты (CKSEL) и активизируется только при тактовой частоте выше 256 кГц. При переходе микроконтроллера в режим пониженного энергопотребления схема контроля тактовой частоты отключается, и включается автоматически при пробуждении МК.

Два дополнительных таймера/счетчика

В ATmega328PB интегрированы два дополнительных 16-разрядных таймера/счетчика с отдельными предделителями, блоками сравнения и входами захвата. Таким образом, теперь ATmega328PB имеет два 8-разрядных и три 16-разрядных таймера/счетчика с расширенным набором функций. С добавлением этих таймеров число доступных каналов аппаратной ШИМ выросло до 10 (на ATmega328 их всего 6).

OCM1C2 – модулятор выходов таймеров

Встроенный модулятор Output Compare Modulator (OCM) позволяет генерировать модулированные сигналы. Он использует выходы блоков сравнения (Output Compare Unit B) двух появившихся в ATmega328PB новых 16-разрядных таймеров/счетчиков Timer/Counter3 и Timer/Counter4, о которых было сказано выше. Когда работа модулятора разрешена, два выхода каналов сравнения образуют модулятор, где один канал служит источником несущей частоты, а другой – модулирующей, как это показано на Рисунке 3.

Рисунок 3.	Блок-схема модулятора выходов таймеров.

Выходы блоков сравнения Output Compare 3B и Output Compare 4B совместно используют один вывод порта PD2. Имея более высокий приоритет, выходы блоков сравнения (OC3B и OC4B) переопределяют конфигурацию вывода PD2, заданную битом PORTD2. Когда OC3B и OC4B разрешены одновременно, автоматически разрешается работа модулятора.

Дополнительные последовательные интерфейсы обмена данными

Количество последовательных интерфейсов обмена данными увеличено в два раза. Теперь микроконтроллер имеет два USART, два SPI и два TWI, каждый с индивидуальными конфигурационными регистрами и отдельными сигнальными линиями.

Универсальный приемопередатчик содержит детектор начала блока данных, который имеет гибкие настройки и может использоваться для пробуждения МК при получении стартового бита. Детектор старт-бита имеет собственный тактовый генератор 8 МГц, поддерживает работу как в асинхронном, так и в синхронном режиме, и может быть сконфигурирован для генерации сигнала прерывания немедленно после определения старт-бита.

Аналоговый компаратор

Выход аналогового компаратора ACO подключен к отдельному выводу микроконтроллера, мультиплексируемому с портом PE0.

Уникальный серийный номер

Узнать уникальный серийный номер ATmega328PB можно посредством чтения определенных регистров ввода/вывода. Он формируется конкатенацией 9 байт, содержащихся в этих регистрах. Регистры доступны только для чтения.

Заключение

Увеличенное количество коммуникационных интерфейсов, 10 каналов ШИМ, контроль тактовой частоты и, самое главное, поддержка сенсорного интерфейса QTouch значительно расширяют область применения микроконтроллера ATmega328PB. Это могут быть промышленные системы контроля и управления, драйверы светодиодных светильников, приборы учета, средства домашней автоматизации. Дополнительная информация доступна в техническом описании.

Микроконтроллер ATmega328PB поддерживается основными программными, аппаратными и системными отладочными инструментами, включая Atmel Studio 6 и Atmel Power Debugger. Кроме того, множество примеров, программных библиотек и вспомогательных инструментов доступно пользователям в Atmel Gallery.

Ссылки

Материалы по теме

Перевод: Vadim по заказу РадиоЛоцман

Источник

Реверс-инжиниринг микроконтроллера Atmel Atmega328p

Микроконтроллер ( англ. Micro Controller Unit, MCU)-микросхема, на которой сочетается функции процессора и содержит ОЗУ и ПЗУ на одной системе на чипе. По сути, это однокристальный процессор, на котором размещены все внешние устройства.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) — энергонезависимая память, используется для хранения различной информации.

Оперативная память (англ. Random Access Memory, RAM (ОЗУ) —энергозависимая память, в которой во время работы компьютера хранится информация.

Существует несколько разновидностей ПЗУ, предназначенных для различных целей:

ROM — (Read-Only Memory, постоянное запоминающее устройство), к примеру, масочное ПЗУ, изготавливается фабричным методом. В дальнейшем нет возможности изменить записанные данные. ROM используется в микроконтроллерах для хранения кода, а также для других целей.

PROM — (Programmable Read-Only Memory, программируемое ПЗУ (ППЗУ)) — ПЗУ, однократно программируемое пользователем.

EPROM — (Erasable Programmable Read-Only Memory, перепрограммируемое ПЗУ (ПППЗУ)). Например, содержимое микросхемы К573РФ1 стиралось при помощи ультрафиолетовой лампы. Для прохождения ультрафиолетовых лучей к кристаллу в корпусе микросхемы было предусмотрено окошко с кварцевым стеклом.

EEPROM — (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, электрически стираемое перепрограммируемое ПЗУ). Память такого типа может стираться и заполняться данными несколько десятков тысяч раз. Используется в твердотельных накопителях, микроконтроллерах, SPD. Из недостатков – долгое время стирания. Одной из разновидностей EEPROM является флеш-память (Flash Memory).

Кроме этого, в составе микроконтроллера чаще всего находятся порты ввода/вывода, таймеры, АЦП, последовательные и параллельные интерфейсы. В некоторых даже можно заметить Wi-Fi-/Bluetooth-модуль и даже поддержку NFC.

Первый патент на микроконтроллер был выдан в 1971 году компании Texas Instruments. Инженеры этой компании предложили размещать на кристалле не только процессор, но и память с устройствами ввода/вывода.

Микроконтроллер Atmel Atmega328p

Параметр

28 или 32 контакта:

Максимальная рабочая частота

Технические характеристики

Микроконтроллер Atmega328p

Микроконтроллер состоит из нескольких вычислительных блоков:

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) (англ. arithmetic logic unit, ALU) — блок процессора, который под управлением устройства управления служит для выполнения арифметических и логических преобразований над данными.

Блок управления процессором (УУ) (control unit, CU) — блок, устройство, компонент аппаратного обеспечения компьютеров. Представляет собой конечный дискретный автомат. Структурно устройство управления состоит из: дешифратора команд (операций), регистра команд, узла формирования (вычисления) текущего исполнительного адреса, счётчика команд. УУ современных процессоров обычно реализуются в виде микропрограммного автомата и в этом случае УУ включает в себя ПЗУ микрокоманд. УУ предназначено для формирования сигналов управления для всех блоков машины.

Сумматорами называют логические устройства, выполняющие арифметические суммирование кодов двоичного числа

Микроконтроллер Atmega328P и Arduino

В классической линейке устройств Arduino в основном применяются микроконтроллеры Atmel AVR. Следующие МК можно встретить на указанных распространённых платах:

ATmega2560 (16 МГц, 256к Flash, 8к RAM, 54 порта, из них до 15 с ШИМ и 16 АЦП). Платы Mega.

ATmega32U4 (16 МГц, 32к Flash, 2,5к RAM, 20 портов, из них до 7 с ШИМ и 12 АЦП). Платы Leonardo, Micro, Yun.

ATmega328 (16 МГц, 32к Flash, 2к RAM, 14 портов, из них до 6 с ШИМ и 8 АЦП). Платы UnoR3, Mini, NanoR2, Pro, Pro mini, различные варианты плат uno и nano, такие как Wifi Uno и nano + nrf42l01

ATtiny85 (20Мгц, 8к Flash, 512б RAM, 6 портов, из них 4 ШИМ и 4 аналоговых). Платы Digispark, также часто применяются вне плат.

ATmega168(16Мгц, 16к Flash, 1к RAM, порты и распиновка аналогично ATmega328) Платы Uno R1, Uno R2, Pro mini, NanoR1.

Источник

ATMEGA328P-PU как замена Arduino

Итак зачем все это нужно?
Ну во первых, это экономия в деньгах (Правда с ценами на Pro Mini очень сомнительная)

Во вторых, экономия места

В третьих, микросхемы без всяких преобразователей и светодиодов очень экономичны, что немаловажно в проектах с батарейным питанием.

В четвертых, проекты на Arduino весьма неопрятны из за мотка проводов вокруг платы. Микроконтроллеры же вполне можно паять на макетках или нормальных печатных платах.

Ну и в пятых, это ведь интересно и познавательно!

Заказ шел целых 97 дней. Трек быстро отозвался в Китае и завис, не дойдя до России. Я успел пообщаться с продавцом, открыть спор и выиграть его, когда нежданно посылка нарисовалась в Москве. Деньги я вернул продавцу на PayPal, видимо у него где-то есть еще и магазин.
Итак все довольны — продавец получил заслуженную прибыль, а я долгожданный товар.

Подробное описание ATMEGA328 можно посмотреть на сайте atmel.com.
Буковка «P» в названии означает низкое энергопотребление, а PU-корпус DIP28, который удобно паять обычным паяльником.

Сам товар:

Контроллер с панелькой и кварцем

Как это все готовить?
Для программирования взят очень дешевый программатор USBasp за 3.14 (Пи?) баксов.
Для простоты, используем ICSP разъем стандартной Arduino UNO

В панельку Arduino вставляем наш микроконтроллер.

Далее качаем и устанавливаем драйвер для программатора. Запускам стандартную ArduinoIDE, выбираем в меню «Сервис->Программатор->USBasp», плату ArduinoUNO и нажимаем «Записать загрузчик». После окончания процесса загрузки мы получаем контроллер, такой же как и в UNO, в который можно уже в дальнейшем заливать программы через стандартный USB Ардуины.

Далее мне захотелось использовать встроенный кварцевый резонатор на 8МГц, чтобы иметь минимум деталей на плате.
Открываем файл с описанием микроконтроллера c:\Program Files (x86)\Arduino\hardware\arduino\boards.txt
Копируем блок с Uno и правим в нм Фьюзы. Это специальные биты для настроки контроллера. Прочитать про них можно здесь. Сконфигурировать при помощи онлайн-калькулятора. Загрузив в калькулятор значения от UNO я устанавливаю стандартное значение с встроенным кварцем на 8МГц.
Затем заменяю значение в файле с описанием плат и получаю такое описание:

Затем в среде Arduino выбираю свой микроконтроллер и снова прошиваю загрузчик.
Все, я получил микроконтроллер, в который можно заливать скетчи на Arduino UNO плате, а затем использовать его без внешнего кварца.

Можно не прошивать контроллеру загрузчик, но тогда заливать в него программы всегда придется через программатор.

Чтобы не соединять самому 10пинвый разъем на USBasp к 6-ти пиновому ICSP на Arduino заказал такой переходник
Потом подумал, и заказал такой переходник для программатора, позволяющий обходится без Arduino Uno. Так что надеюсь, следующие микросхемы буду шить с большим комфортом.

Где я все это планирую применять?
Хочу сделать сенсорные беспроводные выключатели света, вентиляторов и др. устройств, причем разместить их прямо в корпусах выключателей.
В люстрах, для получения радиокоманд от этих выключателей, а также для диммирования.
В миниатюрном погодном датчике на аккумуляторе за окном.
В контроллере управления вентилятором на кухне и в ванной.
Да мало ли сколько еще «нужных и полезных» устройств можно сделать?

А как же мозг не вскипел все это реализовывать?
Ну конечно же был помощник

Источник