ATmega8 AVR微控制器簡介

ATmega8是AVR系列(由Atmel公司于1996年開發)的8位CMOS微控制器，基于RSIC(精簡指令集計算機)架構，它的基本優點是它不包含任何累加器，并且任何操作的結果都可以存儲在指令定義的任何寄存器中。

ATmega8 AVR微控制器的應用也是非常的廣泛，而且現在仍然被用來當做學習和研究高級微處理的基礎。ATmega8框圖如下圖所示：

內存：

它由8KB的閃存、1KB的SRAM和512字節的 EEPROM 組成。8K Flash分為兩部分——下部分用作引導閃存部分，上部用作應用閃存部分。SRAM包含1K字節以及1120字節的通用寄存器和I/O寄存器。低32個地址位置用于32個通用8位寄存器，接下來的64個地址用于I/O寄存器。另外，所有寄存器都直接連接到ALU，EEPROM用于存儲用戶定義的數據。

輸入/輸出端口

ATmega8由23個I/O線和3個I/O端口組成，分別命名為B、C和D。端口B由8個I/O線組成，端口C由7個I/O線組成，端口D由8個I/O組成線。

對應于任何端口X(B，C或D)的寄存器是：

DDRX : 端口X數據方向寄存器。

PORTX : 端口X數據寄存器。

PINX : 端口X輸入寄存器。

定時器和計數器

ATmega8由3個具有可比模式的定時器組成，其中兩個是8位，而第三個是16位。

振蕩器

ATmega8包含內部復位和振蕩器，可以消除對任何外部輸入的需求。內部RC振蕩器能夠產生內部時鐘，該時鐘可以按照編程在1MHz、2MHz、4MHz或8MHz的任何頻率下運行。另外，它還支持最大頻率為16MHz的外部振蕩器。

通信

ATmega8通過USART(Universal Synchronous和Asynchronous Receiver Transmitter)提供同步和異步數據傳輸方案，即與調制解調器和其他串行設備進行通信。它還支持基于主從方式的設備間通信的SPI(串行外設接口)，支持的另一種通信類型是 TWI(雙線接口)，并且允許通過使用2根電線和一個公共接地連接在任何兩個設備之間進行換向。

ATmega8還具有集成在芯片中的比較器模塊，用于在通過外部芯片連接到模擬比較器的兩個輸入端的兩個電壓之間進行比較。

它還包含一個6通道ADC，其中4個具有10位精度，2個具有8位精度。

狀態寄存器：

ATmega8包含有關當前執行的算術指令集的信息。

引腳配置圖

ATmega8顯著特點之一是除了5個引腳外，所有其他引腳都支持兩個信號。

引腳23、24、25、26、27、28和1用于端口C，而引腳9、10、14、15、16、17、18、19用于端口B、引腳2、3、4， 5、6、11、12用于端口D。

引腳1也是復位引腳，如果施加的低電平信號持續時間超過最小脈沖長度，則會產生復位。

引腳2和3也用于USART的串行通信。

引腳4和5用作外部中斷，其中一個在狀態寄存器的中斷標志位置位時觸發，另一個在中斷條件成立時觸發。

引腳9和10用作外部振蕩器以及定時器計數器振蕩器，其中晶體直接連接在引腳之間。10腳用于晶振或低頻晶振，如果內部校準的RC振蕩器用作時鐘源并且異步定時器使能，則這些引腳可用作定時器振蕩器引腳。

引腳19用作主時鐘輸出，SPI通道的從時鐘輸入。

引腳18用作主時鐘輸入，從時鐘輸出。

引腳17用作主數據輸出，SPI通道的從數據輸入。它在由從機啟用時用作輸入，在由主機啟用時是雙向的。該引腳也可用作輸出比較匹配輸出，用作定時器/計數器比較匹配的外部輸出。

引腳16用作從機選擇輸入，通過將PB2引腳配置為輸出，它也可以用作定時器/計數器1比較匹配。

引腳15可用作定時器/計數器比較匹配A的外部輸出。

引腳23至28用于ADC通道。引腳27也可用作串行接口時鐘，引腳28可用作串行接口數據。

引腳13和12用作模擬比較器輸入。

引腳11和6用作定時器/計數器源。

睡眠模式

ATmega8微控制器以6種睡眠模式運行，分別是：

空閑模式：它停止CPU的運行，但允許SPI、USART、ADC、TWI、定時器/計數器和看門狗運行并中斷系統。它是通過將MCU寄存器標志的SM0到 SM2位設置為零來實現的。

ADC降噪模式：它會停止CPU，但允許ADC、外部中斷、定時器/計數器2和看門狗運行。

掉電模式：它啟用外部中斷、2線串行接口、看門狗，同時禁用外部振蕩器，并且停止所有生成的時鐘。

省電模式：當定時器/計數器異步計時時使用，它停止除clkASY之外的所有時鐘。

待機模式：在此模式下，允許振蕩器工作，停止所有其他操作。

主要應用

下圖是使用ATmega8微控制器的閃爍LED。該程序使用C語言編寫，首先編譯為.c 文件。ATMEL軟件工具會將此文件轉換為二進制ELF目標文件，然后再次將其轉換為十六進制文件，最后使用AVR dude程序將十六進制文件傳遞給微控制器進行處理。

總結

ATmega8微控制器采用Atmes高密度非易失性存儲器技術制造，閃存程序存儲器可以通過SPI串行接口、傳統的非volatle存儲器編程器或在虛擬現實內核上運行的片上引導程序在系統中重新編程。引導程序可以使用任何接口將應用程序下載到應用程序閃存中。當應用程序閃存部分更新時，引導閃存部分中的軟件將繼續運行，通過將8位RISC CPU與單片芯片上的系統內自編程閃存相結合，證明了真正的邊讀邊寫操作。

AtmelAtmega8是一款功能強大的微控制器，為許多嵌入式控制應用程序提供了高度靈活且經濟高效的解決方案。Atmega8 AVR支持全套程序和系統開發工具，包括C編譯器、宏匯編程序、程序deb模擬器、電路內仿真器和評估套件等。