ATmega328P 是一款基于AVR增强型RISC架构的低功耗CMOS 8位微控制器,广泛应用于Arduino UNO等开发板的主控芯片。这款微控制器能够在一个时钟周期内执行指令,达到接近于每兆赫兹一百万条指令的性能(MIPS),使得系统设计师能够在功耗和处理速度之间进行优化。
AVR 8位微控制器家族的主要特点包括:
- 高性能、低功耗
- 先进的RISC架构,拥有131条功能强大的指令,大多数指令执行只需一个时钟周期
- 32个通用工作寄存器,能够实现全静态操作
- 最高可达20MHz的操作频率,可实现最大20MIPS的吞吐量
- 内置2周期乘法器,加快了数学运算的速度
ATmega328P拥有高耐用的非易失性内存段,包括:
- 4/8/16/32KB的在线自编程Flash程序存储器
- 256/512/512/1K字节的EEPROM
- 512/1K/1K/2K字节的内部SRAM
- 具有高达10,000次擦写循环的Flash和100,000次擦写循环的EEPROM
- 数据保留能力在85°C温度下可达20年,25°C下可达100年
- 可选的引导代码区段和独立的锁定位,用于软件安全保护
- 支持True Read-While-Write操作,实现了编程锁,用于软件安全性
- 支持QTouch®库,可用于实现电容式触摸按钮、滑块和转轮等
ATmega328P具有以下外围设备特点:
- 两个带有独立预分频器和比较模式的8位定时器/计数器
- 一个带有独立预分频器、比较模式和捕获模式的16位定时器/计数器
- 实时时钟(RTC)计数器,带有单独的振荡器
- 六个PWM通道
- 8通道10位ADC,支持TQFP和QFN/MLF封装,具有温度测量功能
- 6通道10位ADC,用于PDIP封装,也具备温度测量功能
- 可编程的串行USART
- 主从SPI串行接口
- 面向字节的2线串行接口(兼容Philips I2C)
- 具备内部振荡器的可编程看门狗定时器
- 内置模拟比较器,具有中断和引脚变化唤醒功能
此外,这款微控制器还具有一些特殊微控制器特点:
- 上电复位和可编程的低电压检测
- 内置校准振荡器
- 外部和内部中断源
- 具有六种睡眠模式:空闲模式、ADC噪声抑制模式、省电模式、掉电模式、待机模式
综合以上特点,ATmega328P适合应用于需要低功耗、高效率处理性能和丰富外围功能的嵌入式系统设计中。Arduino UNO开发板通过使用ATmega328P作为其核心处理单元,为开发人员提供了极大的便利和强大的硬件支持,使得原型设计和产品开发工作变得更加高效和简便。