ATMEL AT90CAN32-16AU 8-Bit-AVR-Mikrocontroller-Benutzerhandbuch

Erweiterte RISC-Architektur
- 133 Leistungsstarke Anweisungen - Die meisten Ausführungen mit einem Taktzyklus
- 32 x 8 Allzweck-Arbeitsregister + periphere Steuerregister
- Voll statischer Betrieb
- Bis zu 16 MIPS Durchsatz bei 16 MHz
- On-Chip-2-Zyklus-Multiplikator

Nicht flüchtige Programm- und Datenspeicher
- 32K/64K/128K Byte systemintern umprogrammierbarer Flash (AT90CAN32/64/128)
  - Ausdauer: 10,000 Schreib- / Löschzyklen
- Optionaler Boot-Code-Abschnitt mit unabhängigen Lock-Bits
  - Wählbare Boot-Größe: 1 KB, 2 KB, 4 KB oder 8 KB
  - In-System-Programmierung durch On-Chip-Boot-Programm (CAN, UART, …)
  - True Read-While-Write-Operation
- 1K/2K/4K Bytes EEPROM (Ausdauer: 100,000 Schreib-/Löschzyklen) (AT90CAN32/64/128)
- 2K/4K/4K Byte Interner SRAM (AT90CAN32/64/128)
- Bis zu 64 KB optionaler externer Speicherplatz
- Programmiersperre für Softwaresicherheit
JTAG (IEEE std. 1149.1-konform) Schnittstelle
- Boundary-Scan-Fähigkeiten nach JTAG Standard
- Programmierung von Flash (Hardware ISP), EEPROM, Lock & Fuse Bits
- Umfangreiche On-Chip-Debug-Unterstützung
CAN-Controller 2.0A & 2.0B – ISO 16845-zertifiziert ⁽¹⁾
- 15 vollständige Nachrichtenobjekte mit separater Kennung Tags und Masken
- Sende-, Empfangs-, automatische Antwort- und Rahmenpuffer-Empfangsmodi
- 1 Mbit/s maximale Übertragungsrate bei 8 MHz
- Zeit stamping, TTC & Listening Mode (Spionage oder Autobaud)
Periphere Funktionen
- Programmierbarer Watchdog-Timer mit On-Chip-Oszillator
- 8-Bit-Synchronzeitgeber/Zähler-0
  - 10-Bit-Prescaler
  - Externer Ereigniszähler
  - Ausgangsvergleich oder 8-Bit-PWM-Ausgang
- 8-Bit asynchroner Timer/Zähler-2
  - 10-Bit-Prescaler
  - Externer Ereigniszähler
  - Ausgangsvergleich oder 8-Bit-PWM-Ausgang
  - 32-kHz-Oszillator für RTC-Betrieb
- Zwei synchrone 16-Bit-Timer/Zähler 1 und 3
  - 10-Bit-Prescaler
  - Eingangserfassung mit Noise Canceler
  - Externer Ereigniszähler
  - 3-Ausgangs-Vergleich oder 16-Bit-PWM-Ausgang
  - Ausgangsvergleichsmodulation
- 8-Kanal-10-Bit-SAR-ADC
  - 8 unsymmetrische Kanäle
  - 7 differentielle Kanäle
  - 2 differenzielle Kanäle mit programmierbarer Verstärkung bei 1x, 10x oder 200x
- On-Chip-Analogkomparator
- Byteorientierte Zweidraht-Serielle Schnittstelle
- Dual programmierbarer serieller USART
- Serielle Master/Slave-SPI-Schnittstelle
  - Programmier-Flash (Hardware-ISP)
Spezielle Mikrocontroller-Funktionen
- Power-on Reset und programmierbare Brownout-Erkennung
- Intern kalibrierter RC-Oszillator
- 8 Externe Unterbrechungsquellen
- 5 Schlafmodi: Leerlauf, ADC-Rauschunterdrückung, Energiesparmodus, Abschalten und Standby
- Per Software wählbare Taktfrequenz
- Globales Pullup deaktivieren

E / A und Pakete
- 53 Programmierbare E/A-Leitungen
- 64-adriges TQFP und 64-adriges QFN

Betriebslautstärketages: 2.7 – 5.5 V
Betriebstemperatur: Industriell (-40°C bis +85°C)
Maximale Frequenz: 8 MHz bei 2.7 V, 16 MHz bei 4.5 V

Hinweis: 1. Details zu Abschnitt 19.4.3 auf Seite 242.

Beschreibung

Vergleich zwischen AT90CAN32, AT90CAN64 und AT90CAN128

AT90CAN32, AT90CAN64 und AT90CAN128 sind hardware- und softwarekompatibel. Sie unterscheiden sich nur in der Speichergröße, wie in Tabelle 1-1 gezeigt.

Tabelle 1-1. Zusammenfassung der Speichergröße

Gerät	Blitz	EEPROM	RAM
AT90CAN32	32 KB	1K-Byte	2 KB
AT90CAN64	64 KB	2 KB	4 KB
AT90CAN128	128 KB	4K-Byte	4 KB

Teilebeschreibung

Der AT90CAN32/64/128 ist ein Low-Power-CMOS-8-Bit-Mikrocontroller, der auf der AVR-erweiterten RISC-Architektur basiert. Durch die Ausführung leistungsstarker Befehle in einem einzigen Taktzyklus erreicht der AT90CAN32/64/128 Durchsätze von annähernd 1 MIPS pro MHz, was es dem Systemdesigner ermöglicht, den Stromverbrauch im Verhältnis zur Verarbeitungsgeschwindigkeit zu optimieren.

Der AVR-Kern kombiniert einen umfangreichen Befehlssatz mit 32 Allzweck-Arbeitsregistern. Alle 32 Register sind direkt mit der Arithmetic Logic Unit (ALU) verbunden, sodass auf zwei unabhängige Register in einem einzigen Befehl zugegriffen werden kann, der in einem Taktzyklus ausgeführt wird. Die resultierende Architektur ist Code-effizienter und erzielt Durchsätze, die bis zu zehnmal schneller sind als bei herkömmlichen CISC-Mikrocontrollern.

Der AT90CAN32/64/128 bietet die folgenden Funktionen: 32K/64K/128K Byte In-System Programmable Flash mit Read-While-Write-Fähigkeiten, 1K/2K/4K Byte EEPROM, 2K/4K/4K Byte SRAM, 53 allgemeine Zwecke I/O-Leitungen, 32 Allzweck-Arbeitsregister, ein CAN-Controller, Echtzeitzähler (RTC), vier flexible Timer/Zähler mit Vergleichsmodi und PWM, 2 USARTs, eine byteorientierte serielle Zweidrahtschnittstelle, ein 8-Kanal-10 -Bit-ADC mit optionalem Differenzeingang stage mit programmierbarer Verstärkung, einem programmierbaren Watchdog-Timer mit internem Oszillator, einer seriellen SPI-Schnittstelle, IEEE std. 1149.1-konformes JTAG Testschnittstelle, die auch für den Zugriff auf das On-Chip-Debug-System und die Programmierung sowie für fünf per Software wählbare Energiesparmodi verwendet wird.

Der Idle-Modus stoppt die CPU, während SRAM, Timer/Counter, SPI/CAN-Ports und Interrupt-System weiter funktionieren. Der Power-Down-Modus speichert die Registerinhalte, friert jedoch den Oszillator ein und deaktiviert alle anderen Chipfunktionen bis zum nächsten Interrupt oder Hardware-Reset. Im Energiesparmodus läuft der asynchrone Timer weiter, sodass der Benutzer eine Timer-Basis aufrechterhalten kann, während der Rest des Geräts schläft. Der ADC-Rauschunterdrückungsmodus stoppt die CPU und alle E/A-Module außer Asynchronous Timer und ADC, um das Schaltrauschen während der ADC-Konvertierung zu minimieren. Im Standby-Modus läuft der Quarz-/Resonator-Oszillator, während der Rest des Geräts schläft. Dies ermöglicht ein sehr schnelles Hochfahren bei gleichzeitig geringem Stromverbrauch.

Das Gerät wird mit Atmels High-Density-Nonvolatile-Memory-Technologie hergestellt. Der Onchip-ISP-Flash ermöglicht die Neuprogrammierung des Programmspeichers im System über eine serielle SPI-Schnittstelle, durch einen herkömmlichen nichtflüchtigen Speicherprogrammierer oder durch ein On-Chip-Boot-Programm, das auf dem AVR-Kern läuft. Das Boot-Programm kann eine beliebige Schnittstelle verwenden, um das Anwendungsprogramm in den Anwendungs-Flash-Speicher herunterzuladen. Die Software im Boot-Flash-Bereich wird weiter ausgeführt, während der Anwendungs-Flash-Bereich aktualisiert wird, wodurch ein echter Read-While-Write-Betrieb ermöglicht wird. Durch die Kombination einer 8-Bit-RISC-CPU mit systemintern selbstprogrammierbarem Flash auf einem monolithischen Chip ist der Atmel AT90CAN32/64/128 ein leistungsstarker Mikrocontroller, der eine hochflexible und kostengünstige Lösung für viele eingebettete Steuerungsanwendungen bietet.

Der AT90CAN32/64/128 AVR wird von einer vollständigen Suite von Programm- und Systementwicklungstools unterstützt, darunter: C-Compiler, Makro-Assembler, Programm-Debugger/Simulatoren, In-Circuit-Emulatoren und Evaluierungskits.

Haftungsausschluss

Die in diesem Datenblatt enthaltenen typischen Werte basieren auf Simulationen und Charakterisierungen anderer AVR-Mikrocontroller, die mit derselben Prozesstechnologie hergestellt wurden. Min- und Max-Werte sind verfügbar, nachdem das Gerät charakterisiert wurde.

Blockschaltbild

Abbildung 1-1. Blockschaltbild

Pin-Konfigurationen

Abbildung 1-2. Pinbelegung AT90CAN32/64/128 – TQFP

⁽¹⁾NC = Nicht verbinden (Kann in zukünftigen Geräten verwendet werden)

⁽²⁾Timer2-Oszillator

Abbildung 1-3. Pinbelegung AT90CAN32/64/128 – QFN

⁽¹⁾NC = Nicht verbinden (Kann in zukünftigen Geräten verwendet werden)

⁽²⁾ Timer2-Oszillator

Hinweis: Das große mittlere Pad unter dem QFN-Gehäuse ist aus Metall und intern mit GND verbunden. Es sollte auf die Platine gelötet oder geklebt werden, um eine gute mechanische Stabilität zu gewährleisten. Wenn das mittlere Pad nicht verbunden bleibt, kann sich das Paket von der Platine lösen.

1.6.3 Anschluss A (PA7..PA0)

Port A ist ein bidirektionaler 8-Bit-E/A-Port mit internen Pull-up-Widerständen (für jedes Bit ausgewählt). Die Ausgangspuffer von Port A haben symmetrische Treibereigenschaften mit sowohl hoher Sink- als auch Source-Fähigkeit. Als Eingänge liefern Port-A-Pins, die extern auf Low gezogen werden, Strom, wenn die Pull-up-Widerstände aktiviert sind. Die Port-A-Pins haben drei Zustände, wenn eine Reset-Bedingung aktiv wird, selbst wenn die Uhr nicht läuft.

Port A erfüllt auch die Funktionen verschiedener Sonderfunktionen des AT90CAN32/64/128, wie auf Seite 74 aufgeführt.

1.6.4 Anschluss B (PB7..PB0)

Port B ist ein bidirektionaler 8-Bit-E/A-Port mit internen Pull-up-Widerständen (für jedes Bit ausgewählt). Die Ausgangspuffer von Port B haben symmetrische Treibereigenschaften mit sowohl hoher Sink- als auch Source-Fähigkeit. Als Eingänge liefern Pins von Port B, die extern auf Low gezogen werden, Strom, wenn die Pull-up-Widerstände aktiviert sind. Die Pins von Port B haben drei Zustände, wenn eine Reset-Bedingung aktiv wird, selbst wenn die Uhr nicht läuft.

Port B erfüllt auch die Funktionen verschiedener Sonderfunktionen des AT90CAN32/64/128, wie auf Seite 76 aufgeführt.

1.6.5 Port C (PC7..PC0)

Port C ist ein bidirektionaler 8-Bit-I/O-Port mit internen Pull-up-Widerständen (ausgewählt für jedes Bit). Die Ausgangspuffer von Port C haben symmetrische Treibereigenschaften mit sowohl hoher Sink- als auch Source-Fähigkeit. Als Eingänge liefern Port-C-Pins, die extern auf Low gezogen werden, Strom, wenn die Pull-up-Widerstände aktiviert sind. Die Port-C-Pins haben drei Zustände, wenn eine Reset-Bedingung aktiv wird, selbst wenn die Uhr nicht läuft.

Port C erfüllt auch die Funktionen von Sonderfunktionen des AT90CAN32/64/128, wie auf Seite 78 aufgeführt.

1.6.6 Port D (PD7..PD0)

Port D ist ein bidirektionaler 8-Bit-I/O-Port mit internen Pull-up-Widerständen (ausgewählt für jedes Bit). Die Port-D-Ausgangspuffer haben symmetrische Treibereigenschaften mit sowohl hoher Sink- als auch Source-Fähigkeit. Als Eingänge liefern Port-D-Pins, die extern auf Low gezogen werden, Strom, wenn die Pull-up-Widerstände aktiviert sind. Die Pins von Port D haben drei Zustände, wenn eine Reset-Bedingung aktiv wird, selbst wenn die Uhr nicht läuft.

Port D erfüllt auch die Funktionen verschiedener Sonderfunktionen des AT90CAN32/64/128, wie auf Seite 80 aufgeführt.

1.6.7 Anschluss E (PE7..PE0)

Port E ist ein bidirektionaler 8-Bit-E/A-Port mit internen Pull-up-Widerständen (für jedes Bit ausgewählt). Die Ausgangspuffer von Port E haben symmetrische Treibereigenschaften mit sowohl hoher Sink- als auch Source-Fähigkeit. Als Eingänge liefern Port-E-Pins, die extern auf Low gezogen werden, Strom, wenn die Pull-up-Widerstände aktiviert sind. Die Port-E-Pins haben drei Zustände, wenn eine Reset-Bedingung aktiv wird, selbst wenn die Uhr nicht läuft.

Port E erfüllt auch die Funktionen verschiedener Sonderfunktionen des AT90CAN32/64/128, wie auf Seite 83 aufgeführt.

1.6.8 Anschluss F (PF7..PF0)

Port F dient als analoger Eingang zum A/D-Wandler.

Port F dient auch als bidirektionaler 8-Bit-E/A-Port, wenn der A/D-Wandler nicht verwendet wird. Port-Pins können interne Pull-up-Widerstände bereitstellen (ausgewählt für jedes Bit). Die Port-F-Ausgangspuffer haben symmetrische Treibereigenschaften mit sowohl hoher Sink- als auch Source-Fähigkeit. Als Eingänge liefern Port-F-Pins, die extern auf Low gezogen werden, Strom, wenn die Pull-up-Widerstände aktiviert sind. Die Port-F-Pins haben drei Zustände, wenn eine Reset-Bedingung aktiv wird, selbst wenn die Uhr nicht läuft.

Port F erfüllt auch die Funktionen des JTAG Schnittstelle. Wenn das JTAG Schnittstelle aktiviert ist, werden die Pullup-Widerstände an den Pins PF7(TDI), PF5(TMS) und PF4(TCK) aktiviert, selbst wenn ein Reset auftritt.

1.6.9 Anschluss G (PG4..PG0)

Port G ist ein 5-Bit-E/A-Port mit internen Pull-up-Widerständen (für jedes Bit ausgewählt). Die Ausgangspuffer von Port G haben symmetrische Treibereigenschaften mit sowohl hoher Sink- als auch Source-Fähigkeit. Als Eingänge liefern Port-G-Pins, die extern auf Low gezogen werden, Strom, wenn die Pull-up-Widerstände aktiviert sind. Die Port-G-Pins haben drei Zustände, wenn eine Reset-Bedingung aktiv wird, selbst wenn die Uhr nicht läuft.

Port G erfüllt auch die Funktionen verschiedener Sonderfunktionen des AT90CAN32/64/128, wie auf Seite 88 aufgeführt.

1.6.10 ZURÜCKSETZEN

Eingang zurücksetzen. Ein niedriger Pegel an diesem Pin für länger als die minimale Impulslänge erzeugt einen Reset. Die Mindestimpulslänge ist in den Kennlinien angegeben. Kürzere Impulse führen nicht garantiert zu einem Reset. Die I/O-Ports des AVR werden sofort auf ihren Ausgangszustand zurückgesetzt, auch wenn die Uhr nicht läuft. Die Uhr wird benötigt, um den Rest des AT90CAN32/64/128 zurückzusetzen.

1.6.11 XTAL1

Eingang zum invertierenden Oszillator ampLifier und Eingang zur internen Taktbetriebsschaltung.

1.6.12 XTAL2

Ausgang des invertierenden Oszillators ampschwerer.

1.6.13 AVCC

AVCC ist das Versorgungsbandtage-Pin für den A/D-Wandler an Port F. Er sollte extern mit V verbunden werden_cc, auch wenn der ADC nicht verwendet wird. Wenn der ADC verwendet wird, sollte er an V angeschlossen werden_cc durch einen Tiefpassfilter.

1.6.14 BEREICH

Dies ist der analoge Referenzstift für den A/D-Wandler.

Über Code Examples

Diese Dokumentation enthält einfachen Code examples, die kurz zeigen, wie verschiedene Teile des Geräts verwendet werden. Diese Code-ExampEs wird davon ausgegangen, dass der teilespezifische Header file ist vor der Kompilierung enthalten. Beachten Sie, dass nicht alle C-Compiler-Anbieter Bitdefinitionen im Header enthalten files und Interrupt-Behandlung in C ist Compiler-abhängig. Bitte bestätigen Sie mit der C-Compiler-Dokumentation für weitere Details.

Zusammenfassung registrieren

Hinweise:

Adressbits, die PCMSB (Tabelle 25-11 auf Seite 341) überschreiten, sind egal.

Adressbits, die EEAMSB (Tabelle 25-12 auf Seite 341) überschreiten, sind egal.
Aus Gründen der Kompatibilität mit zukünftigen Geräten sollten reservierte Bits beim Zugriff auf Null geschrieben werden. Reservierte E / A-Speicheradressen sollten niemals geschrieben werden.
E/A-Register im Adressbereich 0x00 – 0x1F sind mit den SBI- und CBI-Befehlen direkt bitweise zugänglich. In diesen Registern kann der Wert einzelner Bits mit den Befehlen SBIS und SBIC überprüft werden.

Einige der Statusflags werden gelöscht, indem ihnen eine logische Eins geschrieben wird. Beachten Sie, dass die CBI- und SBI-Befehle im Gegensatz zu den meisten anderen AVRs nur auf dem angegebenen Bit arbeiten und daher auf Registern verwendet werden können, die solche Status-Flags enthalten. Die CBI- und SBI-Befehle arbeiten nur mit den Registern 0x00 bis 0x1F. 6. Bei Verwendung der I/O-spezifischen Befehle IN und OUT müssen die I/O-Adressen 0x00 – 0x3F verwendet werden. Wenn E/A-Register als Datenraum mit LD- und ST-Befehlen adressiert werden, muss 0x20 zu diesen Adressen hinzugefügt werden. Der AT90CAN32/64/128 ist ein komplexer Mikrocontroller mit mehr Peripherieeinheiten, als innerhalb der 64 Plätze unterstützt werden können, die im Opcode für die IN- und OUT-Befehle reserviert sind. Für den erweiterten E/A-Bereich von 0x60 – 0xFF im SRAM können nur die Befehle ST/STS/STD und LD/LDS/LDD verwendet werden.

Bestellinformationen

Hinweise: 1. Diese Geräte können auch in Waferform geliefert werden. Bitte wenden Sie sich an Ihr örtliches Atmel-Vertriebsbüro, um detaillierte Bestellinformationen und Mindestmengen zu erhalten.

Verpackungsinformationen

TQFP64

64 PINS DÜNNES QUAD FLAT PACK

QFN64

HINWEISE: QFN-STANDARD-ANMERKUNGEN

DIMENSIONIERUNG UND TOLERANZ ENTSPRECHEN ASME Y14.5M. – 1994.

ABMESSUNG b GILT FÜR METALLISIERTEN ANSCHLUSS UND WIRD ZWISCHEN 0.15 UND 0.30 mm VON DER ANSCHLUSSSPITZE GEMESSEN. HAT DAS TERMINAL DEN OPTIONALEN RADIUS AM ANDEREN ENDE DES TERMINALS, DARF DAS MAß b NICHT IN DIESEM RADIUSBEREICH GEMESSEN WERDEN.
max. VERPACKUNGSVERZUG BETRÄGT 0.05 mm.
MAXIMAL ZULÄSSIGE GRATTE BETRÄGEN 0.076 mm IN ALLE RICHTUNGEN.

PIN Nr. 1 ID OBEN WIRD LASERMARKIERT.
DIESE ZEICHNUNG ENTSPRICHT DEM JEDEC REGISTRIERTEN UMSCHLAG MO-220.
EIN MAXIMAL 0.15 mm RÜCKZUG (L1) KANN VORHANDEN SEIN.
L MINUS L1 MUSS GLEICH ODER GRÖSSER ALS 0.30 mm SEIN

DIE KENNZEICHNUNG FÜR KLEMME NR. 1 IST OPTIONAL, MUSS SICH INNERHALB DER ZONE BEFINDEN, IN DER DIE KENNZEICHNUNG FÜR KLEMMEN NR

Hauptsitz

Atmel Corporation
2325 Obstgartenparkway
San Jose. CA 95131
USA
Tel: 1 (408) 441-0311
Fax: 1(408) 487-2600

Internationales

Atmel Asien
Zimmer 1219
Chinachem Goldener Platz
77 Mod Road Tsimshatsui
Ost-Kowloon
Hongkong
Tel: (852) 2721-9778
Fax: (852) 2722-1369

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8. Rue Jean-Pierre Timbaud
BP 309
78054 Saint-Quentin-en-
Yvelines Cedex
Frankreich
Tel: (33) 1-30-60-70-00
Fax: (33) 1-30-60-71-11

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9F. Tonetsu Shinkawa Geb.
1-24-8 Shinkawa
Chuo-ku, Tokio 104-0033
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7679HS–CAN–08/08

Dokumente / Ressourcen

ATMEL AT90CAN32-16AU 8-Bit-AVR-Mikrocontroller [pdf] Benutzerhandbuch
AT90CAN32-16AU 8-Bit-AVR-Mikrocontroller, AT90CAN32-16AU, 8-Bit-AVR-Mikrocontroller, Mikrocontroller

Verweise

Bedienungsanleitung