Atmega2560 datasheet на русском: ATmega2560-16AU Atmel pdf datasheet ATmega2560-16AU , ATmega2560-16AU

Контроллер Atmega2560 — описание и технические характеристики

Главная / Контроллеры

Содержание:

Atmega2560, как и все его аналоги: Atmega2560 rev3, Atmega2560 16au, Atmega320 «Про Мини», Atmegach440g, Atmegach440g Pro Mini, Atmega640 Pro Mini, Atmega168 20au, Atmega328, Atmega2560 16au Pro Mini, Atmegar3 Pro Mini, Atmega168 20au «Про Мини» представляет собой 8-разрядный микроконтроллер низкой мощности, изготовленный на базе ядра типа AVR с архитектурой типа RISC. Он способен выполнять большое количество различных инструкций одновременно.

Именно поэтому его производительность может достигать 1 миллиона операций за 1 секунду. Его тактовая частота при этом равна 1 мегагерцу.

Диаграмма контроллера Atmega2560

Мнение эксперта

Контроллер Atmega2560 и его аналоги – одно из наиболее современных и продвинутых решений на данный момент. Высокая производительность сочетается в них с малым энергопотреблением. Единственный недостаток этого контроллера – достаточно высокая стоимость, однако она полностью окупается в процессе работы.

Константин Котовский

Описание

Согласно datasheet (описанию — на русском) большинства из этих процессоров, ядро типа AVR выполняет функции объединения обширного набора инструкций, которые предоставляет плата, с 32 функциональными регистрами базового назначения.

Все они при этом подключаются одновременно к одному арифметикологическому устройству. Благодаря этому плата получает возможность указывать 2 или более регистров в одной инструкции и таким образом реализовывать ее за 1 цикл вне зависимости от сложности задачи.

Подобного рода схема (в datasheet сказано, что каждый микроконтроллер снабжен таковой в формате pdf) дает возможность в 10 раз превзойти любой микроконтроллер, разработанный по схеме CISC по параметру производительности.

Atmega2560, а также Atmega2560 rev3, Atmega2561 16au, Atmega320 «Про Мини», Atmegach440g, Atmegach440g «Про Мини», Atmega640 Pro Mini, Atmega168 20au, Atmega328 «Про Мини», Atmega2560 16au «Про Мини», Atmegar3 Pro Mini, Atmega168 20au и другие собираются по особой схеме, предусматривающей энергонезависимую память высокой емкости.

Особенности

По datasheet (описанию), все контроллеры Atmega обладают следующими особенностями:

• Низкомощным высокопроизводительным 8-зарядным микроконтроллером типа AVR (причем, и у моделей класса Atmega168 20au, и Atmega168 20au).
• Усовершенствованной архитектурой типа RISC (плата всегда ей соответствует).
• Микроконтроллером. Datasheet (описание) говорит, что их 135 у каждой модели.
• Платой и распиновкой, которые обеспечивают выполнение практически всех инструкций в течение 1 цикла.
• Каждый микроконтроллер серии, от самых первых, например, Atmegar3, до наиболее современных (Atmega328 или Atmega2561 rev3), характеризуется полностью статическими темпами работы.
• Огромной производительностью, как утверждает datasheet (описание). При частоте в 16 мегагерц производительность будет равняться 16 миллионам операций за 1 секунду.

Контроллер Atmega2560

• Встроенным 2-тактным устройством для умножения.
• Платой и распиновкой, позволяющими содержание опционального сектора для загрузки с раздельными защитными битами.
• Внутрисистемно программируемой флеш-памятью. Согласно информации из datasheet (описанию), ее объем может равняться 64, 128 или 256 килобайтам.
• Износостойкостью памяти, составляющей 10 000 циклов типа «запись/уничтожение».
• Возможностью платы самопрограммироваться любой другой программой, которая находится в загрузочном секторе.
• Способностью микропроцессора поддерживать режим чтения во время записи.
• Ёмкостью внешнего пространства для программирования одного микропроцессора — 64 килобайта.
• Микрочипом, позволяющим пользователю самостоятельно программировать его защиту (актуально для всех версий: от первых, например, Atmegar3, до современных: Atmega328 или Atmega2561 rev3).

Загрузка…

Микроконтроллер Atmega2560: описание, характеристики, особенности

Современный человеческий социум окружен большим количеством вспомогательных механизмов, облегчающих жизнь индивидуума. С каждым годом техника все «умнеет», беря на себя множество рутинных задач, которыми ранее приходилось заниматься людям.
Самые элементарные вещи, сейчас воспринимающиеся как привычные, к примеру, работа светофора для регулировки транспортного движения, системы вентиляции или отопления в помещениях, лифты или же еще миллионы обыденных мелочей — ранее требовали непосредственного участия оператора-человека. Теперь управлением технологическими устройствами занимаются компьютеры и их младшие братья – микроконтроллеры, такие как, к примеру, ATMega2560.

Содержание

1. Описание микроконтроллера
2. Общее описание
3. Область применения
4. Характеристики
5. Характеристики микроконтроллера
6. Рабочие характеристики и производительность
7. Порты ввода и вывода
8. Описание пинов
9. Питание atmega2560
10. Особенности
11. Отличительные преимущества

Описание микроконтроллера

Сферы применения микроконтроллера

Общее описание

Микроконтроллер – маленький по габаритам, не очень быстрый компьютер, с ограниченным размером оперативной памяти, невысокой тактовой частотой, малой разрядностью обрабатываемых команд. Обычно он представляет собой 8 битный RISC процессор, расположенный на одном чипе с системами ввода-вывода, оперативной и перепрограммируемой памятью. Для обработки видео и аудио он, конечно, не предназначен, но в своей нише служит просто панацеей.

Область применения

Основная область применения – различные устройства, в которых требуется наличие реакций, описываемых логикой, на определенную внешнюю информацию или показания датчиков.

К примеру, можно назвать обычный лифт. Он должен перемещаться между этажами и вверх и вниз, при этом останавливаясь в зависимости от запросов людей снаружи, по пути своего следования, для забора пассажиров. В реальности пример хорош еще и тем, что используется достаточно сложная логика работы. Один из ключевых факторов – если лифт перегружен, то он не будет реагировать на вызов кабины по пути своего следования до момента частичной разгрузки, или если первый пассажир выбрал направление вверх, а желающие им воспользоваться хотят и жмут кнопку «вниз», то на этажах с подобным запросом подъемник не остановится. Микроконтроллеры применяются, в том числе, для организации работы светофоров

Опять же, можно вернуться к регулировке движения автотранспорта. В определенные часы трафик увеличивается в одну сторону, в другие – в обратную. Кроме того, необходимо учитывать частоту пешеходного движения. В обед и вечером количество людей больше, а значит, и разрешающие переход для них и блокирующие езду машин сигналы работают долгое время. В другие периоды наоборот, приоритет дается движению транспортного потока.

Для управления логикой работы устройств или их комплексов, объединенных в «умный» город или дом, и предназначены микроконтроллеры.

Имея достаточно скромные возможностями обработки информации, они, тем не менее, позволяют полностью покрыть весь объем требуемого контроля оборудования. При этом их более низкая цена, минимальное энергопотребление, пассивное охлаждение, крошечные размеры, сравнительно с «большими» компьютерами, – приоритетный плюс в данной области применения.

Характеристики

Внешний вид Arduino Mega2560

Речь в статье пойдет о флагманском контроллере ATMega2560 фирмы ATMel. Он служит основой платформы Arduino Mega 2560, объединяющей на единой плате не только сам процессор, но и дополнительно программируемый адаптер USB-COM портов ATMega16u2, позволяющий использовать ATMega2560 в качестве USB HID устройства.

Ранее, в более простых вариантах платформ ATMel, для организации подобной возможности применялись микросхемы шотландской фирмы FTDI.

Характеристики микроконтроллера

Микроконтроллер представлен RISC процессором, разработанным AVR и функционирующим на частоте 16Мгц, которая максимальна из всей линейки продуктов ATMel. На кристалле его чипа расположены все устройства, относимые к общему понятию компьютерной системы: оперативная и перепрограммируемая постоянная, а также flash память, интерфейсные мосты, умножитель.

Процессор характеризуется, как вычислитель одного по времени отклика, на выполнение любой команды, вне зависимости от ее сложности. Разрядность шины адресов и внутренних регистров — 8 бит. Максимальный размер подключаемой, внешней памяти SRAM – 64 Кбайт. Задающий частоту генератор находится в составе самой микросхемы контроллера. Структурная схема ATMega2560

Рабочие характеристики и производительность

Наиболее точно характеристики выражены таблицей:

ЕEPROM (ППЗУ)	4 Kb
SRAM (ОЗУ)	8 Kb
FLASH ROM	256 Kb
Циклов перезаписи EEPROM	100 000
Циклов перезаписи FLASH ROM	10 000
Количество режимов ожидания процессора	6
Таймеры
8bit	2
16bit	4
RTC\Real Time Clock (реального времени)	1
PWM (ШИМ-преобразователи 8bit, выход)	4
Порты
Порты ввода-вывода (общее количество)	86
Аналоговые, по 10bit (вход)	16
Последовательные USART	4
Последовательный SPI, работающий (master/slave)	1
Последовательный, побайтный	1
Цифровые входы\выходы	54
Частота процессора AVR	16Мгц
Питание платы Arduino Mega 2560
стартовое	1,8В
рабочее	5В
максимальное	7-12В
Выходные токи портов 5В	800мА
Выходные токи портов 3,3В	150 мА
Температурный режим	-40ºС — +85ºС

Заявленная скорость обработки команд при номинальной частоте ядра AVR – 16000000 инструкций в секунду.

Порты ввода и вывода

Назначение микроконтроллера – управлять внешним оборудованием, соответственно и для любого из них необходимо большое количество коммуникационных портов. ATMega2560, кроме стандартных, дискретных параллельных и последовательных входов\выходов, оснащен и преобразователями аналоговых сигналов, как в цифровые, так и из них.

Описание пинов

Ниже представлена полная распиновка контактов ATMega2560, с описанием на русском языке. Расположение выводов на Arduino Mega2560

Аналоговые входы разведены 16 портами, каждый из которых определяет 1024 градации мощности сигнала между 5В и общим контактом платы. Чувствительность на единицу показания уровня составляет 0,004В. Верхние пределы максимального напряжения можно менять функциями микроконтроллера и разницей с пином платы AREF.

Порты аналоговых входов:

Pin	Примечание	Адресация
A0		54
A1		55
A2		56
A3		57
A4	TCK	58
A5	TMS	59
A6	TDO	60
A7	TDI	61
A8	PC INT 16h	62
A9	PC INT 17h	63
A10	PC INT 18h	64
A11	PC INT 19h	65
A12	PC INT 20h	66
A13	PC INT 21h	67
A14	PC INT 22h	68
A15	PC INT 23h	69

Принципиальная схема Arduino Mega2560

Цифровые каналы представлены 54 контактами (пинами), работающими, как на ввод, так и на вывод. Часть линий можно задействовать не только для цифровой дискретной выдачи 0 и +5В, соответствующих логическим 0 и 1, но и изменять программно их выходное напряжение, используя ШИМ(PWM) таймеры.

Pin	Управление PWM(ШИМ)	Примечание
0		Последовательный RX
1		Последовательный TX
2	+	IN INT 0h
3	+	IN INT 1h
4-12	+
13	+	In board LED indicator
14		Serial port 3 TX
15		Serial port 3 RX
16		Serial port 2 TX
17		Serial port 2 RX
18		Serial port 2 TX \ IN INT 5h
19		Serial port 2 RX \ IN INT 4h
20		I2C SDA \ IN INT 3h
21		I2C SCL \ IN INT 2h
22-23
44-46	+
47-49
50		MISO
51		MOSI
52		SCK
53		SCL

Дополнительно Arduino Mega2560 содержит контакт Reset, подавая низкий сигнал, на который вызывается перезагрузка микроконтроллера. Используется он для плат расширения, если они закрывают собой доступ к кнопке сброса.

Питание atmega2560

Блок питания для Mega2560

Питание самого устройства выполняется или через внешнюю USB шину, или используя блок питания, подключаемый к специализированному входу 2.1, с центральной плюсовой жилой.

В случае применения разъема допустим люфт напряжений на вводе от 5 до 12В, – контроллеры, расположенные на плате, ограничат превышения 5В в шине питания процессора.

Подавать более 12В на ввод не рекомендуется – это может привести к выходу Arduino Mega2560 из строя.

На плате также разведен плюсовой ввод в виде отдельного пина, для возможности нестандартного подключения питания +7-12В. Он используется и как незащищенный вывод тока внешних устройств, если применяется БП.

На самой плате расположены выводы питания, которые можно применять для внешних устройств, если, конечно, ток потребителей не превышает установленных пределов. Это выход +5В с максимальной выдачей 800 мА, +3. 3В с потолком в 150 мА.

Кроме них, рядом расположен общий GND, а также пин IOREF, дающий внешнему оборудованию информацию об используемом напряжении системы и необходимости применения ими отдельных источников питания.

Особенности

Один из множества наборов с микроконтроллером в продаже

В Datasheet к ATMega2560 его особенностями названы:

• непосредственный старт работы процессора при подаче питания и определения контроллером, чем был вызван запуск – появлением тока или же нажатием кнопки Reset;
• внутренний задающий генератор частоты;
• возможность использовать аппаратные прерывания, как от внешних источников, так и сформированные внутренними процессами схемы;
• шесть режимов ожидания процессора – Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, Standby и Extended Standby.

Отличительные преимущества

Наибольшие плюсы ATMega2560 сравнительно с моделями контроллеров других производителей – это универсальность, отработанная система разработки кода процессора Arduino IDE, документированность возможностей, наличие множества модулей расширения.

Также большое значение имеет время выполнения команд самим устройством – оно заявлено одинаковым для всех инструкций, вне зависимости от их сложности.

Кроме того, это один из самых быстрых контроллеров подобного класса – его частота в 16Мгц с трудом достижима конкурентами.

Хочется также в качестве преимуществ этой платы указать на ее легкое программирование, простое подключение к ПК, благодаря используемому ATMega16u2 или его аналогов в Arduino. Да и форм-фактор поставки с удобным, хорошо документированным расположением вводов\выводов дает большое преимущество именно этому продукту. Еще один из наборов в продаже

Технический паспорт ATMEGA2560 (PDF) — Корпорация ATMEL

Обзор ATmega640/1280/1281/2560/2561 — это 8-разрядный КМОП-микроконтроллер с низким энергопотреблением, основанный на улучшенной RISC-архитектуре AVR. Выполняя мощные инструкции за один такт, ATmega640/1280/1281/2560/2561 достигает пропускной способности, приближающейся к 1 MIPS на МГц, что позволяет разработчику системы оптимизировать энергопотребление в зависимости от скорости обработки. Характеристики • Высокопроизводительный 8-разрядный микроконтроллер Atmel® AVR® с низким энергопотреблением • Усовершенствованная архитектура RISC    – 135 эффективных инструкций – максимальное выполнение за один такт    – 32 × 8 рабочих регистров общего назначения    – Полностью статическая работа    – Пропускная способность до 16 MIPS на частоте 16 МГц    – Встроенный двухтактный множитель 9 0006 • Высокая выносливость, нелетуальные сегменты памяти -64K/128K/256KBYTES самопрограммируемой Flash -4KBYTES EEPROM -8KBYTES Внутренний SRAM -Циклы записи/стирания: 10 000 Flash/100 000 EEPROM    – Хранение данных: 20 лет при 85°C/ 100 лет при 25°C    – Дополнительный раздел загрузочного кода с независимыми битами блокировки • Внутрисистемное программирование с помощью встроенной программы загрузки • Истинное чтение во время записи – Блокировка программирования для безопасности программного обеспечения • Долговечность: До 64 Кбайт Дополнительное пространство внешней памяти • Поддержка библиотеки Atmel® QTouch®    – Емкостные сенсорные кнопки, ползунки и колесики    – Сбор данных QTouch и QMatrix    – До 64 сенсорных каналов • Интерфейс JTAG (совместимый со стандартом IEEE® 1149. 1)    – Возможности граничного сканирования в соответствии со стандартом JTAG    – Расширенная поддержка встроенной отладки    – Программирование флэш-памяти, EEPROM, предохранителей и битов блокировки через интерфейс JTAG • Периферийные функции    – Два 8-разрядных таймера/счетчика с отдельным предделителем и режимом сравнения    – Четыре 16-разрядных таймера/счетчика с отдельным предделителем, режимом сравнения и захвата    – Счетчик реального времени с отдельным генератором    – Четыре 8-битных канала ШИМ    – Шесть/двенадцать каналов ШИМ с программируемым разрешением от 2 до 16 бит (ATmega1281/2561, ATmega640/1280/2560)    – Модулятор сравнения выходов    – 8/16-канальный, 10-битный АЦП (ATmega1281/2561, ATmega640/1280/2560)    – Два/четыре программируемых последовательных порта USART (ATmega1281/2561, ATmega640/1280/2560)    – Ведущий/ведомый последовательный интерфейс SPI    – Байт-ориентированный 2-проводной Последовательный интерфейс    – Программируемый сторожевой таймер с отдельным встроенным генератором    – Аналоговый компаратор на кристалле    – Прерывание и пробуждение при смене контакта • Специальные функции микроконтроллера    – Сброс при включении питания и программируемое обнаружение пониженного напряжения    – Внутренний калиброванный осциллятор    – Внешние и внутренние источники прерываний Сон Режимы: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, Standby и Extended Standby • Ввод/вывод и пакеты    – 54/86 программируемых линий ввода/вывода (ATmega1281/2561, ATmega640/1280/2560) – QFN/MLF с 64 выводами, TQFP с 64 выводами (ATmega1281/2561)    – TQFP на 100 выводов, CBGA на 100 шариков (ATmega640/1280/2560)    – RoHS/Fully Green • Диапазон температур:    – от -40°C до 85°C Industrial • Сверхнизкое энергопотребление    – Активный Режим: 1 МГц, 1,8 В: 500 мкА    – Режим отключения питания: 0,1 мкА при 1,8 В • Класс скорости:    – ATmega640V/ATmega1280V/ATmega1281V:       • 0–4 МГц при 1,8 В – 5,5 В, 0–8 МГц при 2,7 В – 5,5 В    – ATmega2560V/ATmega2561V:       • 0–2 МГц при 1,8–5,5 В, 0–8 МГц при 2,7–5,5 В    – ATmega640/ATmega1280/ATmega1281:       • 0–8 МГц при 2,7–5,5 В, 0–16 МГц при 4,5–5,5 В    – ATmega2560/ATmega2561:       • 0–16 МГц при 4,5–5,5 В

Мега 2560 Rev3 | Документация Arduino

Плата Arduino Mega 2560 представляет собой плату микроконтроллера на основе ATmega2560. Он имеет 54 цифровых входа/выхода (из которых 15 могут использоваться как выходы ШИМ), 16 аналоговых входов, 4 UART (аппаратные последовательные порты), кварцевый осциллятор 16 МГц, соединение USB, разъем питания, разъем ICSP, и кнопка сброса.

EEPROM

ATmega2560 имеет 4 КБ (4096 байт) EEPROM, память, которая не стирается при выключении питания.

Документация

54 цифровых и 16 аналоговых контактов

Mega 2560 имеет 54 цифровых контакта, 15 из которых поддерживают ШИМ, и 16 аналоговых входных контактов.

Четыре последовательных порта

Подключайтесь к нескольким устройствам через 4 аппаратных последовательных порта (UART) к Arduino Mega.

Здесь вы найдете технические характеристики платы Arduino® Mega 2560 Rev3.

9000 3 90 003 9 0101 Основной процессор 9000 3

Наименование	Arduino® Mega 2560 Rev3
Артикул	A000067
ATmega2560
USB-B
Встроенный светодиод	13
Контакты цифрового ввода/вывода	54
Контакты аналогового входа	16
Контакты ШИМ	15
UART	Да, 4
I2C	Да
SPI	Да
Напряжение ввода/вывода	5В
Входное напряжение (номинальное)	7–12 В
Постоянный ток на контакт ввода/вывода	20 мА
Поддерживаемая батарея	Батарея 9 В
Разъем питания	Заглушка
ATmega2560 16 МГц
Процессор USB-Serial	ATmega16U2 16 МГц
ATmega2560	8 КБ SRAM, 256 КБ FLASH, 4 КБ EEPROM
Вес	37 г
Ширина	53,3 мм
Длина	101,5 мм

Программное обеспечение и облачное хранилище

Следующие программные средства позволяют программировать доску как онлайн, так и офлайн.

Arduino IDEArduino CLIВеб-редактор

Оборудование

Перечисленное ниже оборудование совместимо с данным изделием.

Первые шаги

Краткое руководство

Все, что вам нужно знать, чтобы начать работу с новой платой Arduino.

Предлагаемые библиотеки

Wire

Эта библиотека позволяет вам взаимодействовать с устройствами I2C/TWI.

SPI

Библиотека SPI позволяет вам взаимодействовать с устройствами SPI, используя Arduino в качестве контроллера.

Servo

Библиотека Servo позволяет плате Arduino управлять серводвигателями RC (для хобби).

Основы Arduino

Встроенные примеры

Встроенные примеры — это скетчи, включенные в среду разработки Arduino IDE и демонстрирующие все основные команды Arduino.

Learn

Откройте для себя интересные статьи, принципы и методы, связанные с экосистемой Arduino. Справочник по языку

Язык программирования Arduino

можно разделить на три основные части: функции, значения (переменные и константы) и структура.