Technika cyfrowa - ATtiny4/5/9/10

If you use Microchip copyrighted material solely for educational (non-profit) purposes falling under the “fair use” exception of the U.S. Copyright Act of 1976 then you do not need Microchip’s written permission. For example, Microchip’s permission is not required when using copyrighted material in: (1) an academic report, thesis, or dissertation; (2) classroom handouts or textbook; or (3) a presentation or article that is solely educational in nature (e.g., technical article published in a magazine).

https://www.microchip.com/about-us/legal-information/copyright-usage-guidelines

Dane zawarte w tym rozdziale są w dużej części oparte na symulacjach oraz parametrach podobnych mikrokontrolerów tworzonych za pomocą tego samego procesu i metod projektowania. Stąd dane te powinny być traktowane jako wskazówki co do sposobu zachowania się tego mikrokontrolera.

Kolejne wykresy pokazują typowe zachowanie się układu. Parametry te nie są testowane podczas produkcji, gdzie testy wykonywane są z częstotliwościami wykraczającymi poza normalne granice, co nie oznacza, iż w normalnych warunkach pracy mikrokontroler również będzie pracował właściwie przy takich częstotliwościach.

Wszystkie pomiary poboru prądu są wykonywane przy konfiguracji wszystkich końcówek do pracy jako wejścia z włączonymi wewnętrznymi opornikami podciągającymi. Pobór prądu jest funkcją kilku czynników takich jak, napięcie pracy, częstotliwość robocza, obciążenie końcówek we/wy, częstotliwość przełączania poziomów logicznych na końcówkach we/wy, wykonywany kod i temperatura otoczenia. Dominującymi czynnikami są napięcie zasilania i częstotliwość pracy.

Jako źródło zegarowe używany jest generator sinusoidalny z wyjściem typu rail-to-rail (napięcie wyjściowe oscyluje pomiędzy GND a V_CC), lecz bieżący pobór prądu w trybie wyłączenia zasilania (ang. Power-Down mode) jest niezależny od wyboru zegara. Różnica pomiędzy bieżącym poborem prądu w trybie wyłączenia zasilania z uruchomionym licznikiem zegarowym (ang. Watchdog Timer) oraz w tym samym trybie bez uruchomionego licznika zegarowego reprezentuje prąd różnicowy pobierany przez ten licznik.

Prąd pobierany z końcówek przy obciążeniu pojemnościowym można oszacować (dla jednej końcówki) następująco:

gdzie:

V_CC = napięcie pracy,
C_L = pojemność obciążenia,
f_SW = średnia częstotliwość przełączania stanów logicznych na końcówce we/wy.

Na początek: podrozdziału strony

Tabele i wzory podane poniżej można używać do obliczania dodatkowego poboru prądu przez różne moduły we/wy w trybach aktywnym i bezczynnym. Włączanie/wyłączanie modułów we/wy jest kontrolowane przez rejestr zmniejszania energii (ang. Power Reduction Register, PRR).

Dodatkowy pobór prądu dla różnych modułów we/wy (wartości bezwzględne)

Bit PRR	Typowe wartości
	V_CC = 2V, f = 1MHz	V_CC = 3V, f = 4MHz	V_CC = 5V, f = 8MHz
PRTIM0	6,6 μA	40,0 μA	153,0 μA
PRADC⁽¹⁾	29,6 μA	88,3 μA	333,3 μA

Uwaga:

1.Przetwornik A/C dostępny jest tylko w ATtiny 5/10.

Tabela poniżej może posłużyć do obliczeń typowego poboru prądu przy innych napięciach zasalania i częstotliwościach niż te podane w tabeli powyżej.

Dodatkowy pobór prądu (procentowo) w trybach aktywnym i bezczynnym

Bit PRR	Dodatkowy pobór prądu w trybie aktywnym z zegarem zewnętrznym (Wykres 1 i Wykres 2)	Dodatkowy pobór prądu w trybie bezczynnym z zegarem zewnętrznym (Wykres 7 i Wykres 8)
PRTIM0	2,3 %	10,4 %
PRADC⁽¹⁾	6,7 %	28, 8 %

Uwaga:

1.Przetwornik A/C dostępny jest tylko w ATtiny 5/10.

Na początek: podrozdziału strony

Wykres 1. Prąd zasilania w stanie aktywnym przy niskich częstotliwościach (0,1 – 1,0 MHz)
(PRR = 0xFF)
obrazek

Wykres 2. Prąd zasilania w stanie aktywnym w funkcji częstotliwości (1 – 12 MHz)
(PRR = 0xFF)
obrazek

Wykres 3. Prąd zasilania w stanie aktywnym w funkcji napięcia zasilania V_CC (wewnętrzny oscylator 8 MHz)
obrazek

Wykres 4. Prąd zasilania w stanie aktywnym w funkcji napięcia zasilania V_CC (wewnętrzny oscylator 1 MHz)
obrazek

Wykres 5. Prąd zasilania w stanie aktywnym w funkcji napięcia zasilania V_CC (wewnętrzny oscylator 128 kHz)
obrazek

Wykres 6. Prąd zasilania w stanie aktywnym w funkcji napięcia zasilania V_CC (zegar zewnętrzny 32 kHz)
obrazek

Na początek: podrozdziału strony

Wykres 7. Prąd zasilania w stanie bezczynnym przy niskich częstotliwościach (0,1 – 1,0 MHz)
(PRR = 0xFF)
obrazek

Wykres 8. Prąd zasilania w stanie bezczynnym w funkcji częstotliwości (1 – 12 MHz)
(PRR = 0xFF)
obrazek

Wykres 9. Prąd zasilania w stanie bezczynnym w funkcji napięcia zasilania V_CC (wewnętrzny oscylator 8 MHz)
obrazek

Wykres 10. Prąd zasilania w stanie bezczynnym w funkcji napięcia zasilania V_CC (wewnętrzny oscylator 1 MHz)
obrazek

Na początek: podrozdziału strony

Wykres 11. Prąd zasilania w stanie wyłączonym w funkcji napięcia zasilającego V_CC (Licznik zegarowy wyłączony)
obrazek

Wykres 12. Prąd zasilania w stanie wyłączonym w funkcji napięcia zasilającego V_CC (Licznik zegarowy włączony)
obrazek

Na początek: podrozdziału strony

Wykres 13. Prąd opornika podciągającego końcówkę we/wy w funkcji napięcia wejściowego (V_CC = 1,8V)
obrazek

Wykres 14. Prąd opornika podciągającego końcówkę we/wy w funkcji napięcia wejściowego (V_CC = 2,7V)
obrazek

Wykres 15. Prąd opornika podciągającego końcówkę we/wy w funkcji napięcia wejściowego (V_CC = 5V)
obrazek

Wykres 16. Prąd opornika podciągającego końcówkę RESET w funkcji napięcia wejściowego (V_CC = 1,8V)
obrazek

Wykres 17. Prąd opornika podciągającego końcówkę RESET w funkcji napięcia wejściowego (V_CC = 2,7V)
obrazek

Wykres 18. Prąd opornika podciągającego końcówkę RESET w funkcji napięcia wejściowego (V_CC = 5V)
obrazek

Na początek: podrozdziału strony

Wykres 19. Napięcie wyjściowe końcówki we/wy w funkcji prądu wpływającego (V_CC = 1,8V)
obrazek

Wykres 20. Napięcie wyjściowe końcówki we/wy w funkcji prądu wpływającego (V_CC = 3V)
obrazek

Wykres 21. Napięcie wyjściowe końcówki we/wy w funkcji prądu wpływającego (V_CC = 5V)
obrazek

Wykres 22. Napięcie wyjściowe końcówki we/wy w funkcji prądu wypływającego (V_CC = 1,8V)
obrazek

Wykres 23. Napięcie wyjściowe końcówki we/wy w funkcji prądu wypływającego (V_CC = 3V)
obrazek

Wykres 24. Napięcie wyjściowe końcówki we/wy w funkcji prądu wypływającego (V_CC = 5V)
obrazek

Wykres 25. Końcówka RESET jako we/wy. Napięcie wyjściowe w funkcji prądu wpływającego
obrazek

Wykres 26. Końcówka RESET jako we/wy. Napięcie wyjściowe w funkcji prądu wypływającego
obrazek

Na początek: podrozdziału strony

Wykres 27. Wejściowe napięcie progowe końcówki we/wy w funkcji napięcia zasilającego V_CC (V_IH, końcówka odczytywana jako "1")
obrazek

Wykres 28. Wejściowe napięcie progowe końcówki we/wy w funkcji napięcia zasilającego V_CC (V_IL, końcówka odczytywana jako "0")
obrazek

Wykres 29. Histereza wejściowa końcówki we/wy w funkcji napięcia zasilającego V_CC obrazek

Wykres 30. Wejściowe napięcie progowe końcówki RESET jako końcówki we/wy w funkcji napięcia zasilającego V_CC (V_IH, końcówka odczytywana jako "1")
obrazek

Wykres 31. Wejściowe napięcie progowe końcówki RESET jako końcówki we/wy w funkcji napięcia zasilającego V_CC (V_IL, końcówka odczytywana jako "0")
obrazek

Wykres 32. Histereza wejściowa końcówki RESET jako końcówki we/wy w funkcji napięcia zasilającego V_CC obrazek

Wykres 33. Wejściowe napięcie progowe końcówki RESET w funkcji napięcia zasilającego V_CC (V_IH, końcówka odczytywana jako "1")
obrazek

Wykres 34. Wejściowe napięcie progowe końcówki RESET w funkcji napięcia zasilającego V_CC (V_IL, końcówka odczytywana jako "0")
obrazek

Wykres 35. Histereza wejściowa końcówki RESET w funkcji napięcia zasilającego V_CC obrazek

Na początek: podrozdziału strony

Wykres 36. Niezrównoważenie (ang. offset) komparatora analogowego w funkcji napięcia wejściowego (V_CC = 5V)
obrazek

Na początek: podrozdziału strony

Wykres 37. Częstotliwość oscylatora licznika zegarowego (ang. Watchdog) w funkcji napięcia zasilającego V_CC obrazek

Wykres 38. Częstotliwość oscylatora licznika zegarowego w funkcji temperatury
obrazek

Wykres 39. Częstotliwość wewnętrznego oscylatora kalibrowanego w funkcji napięcia zasilającego V_CC obrazek

Wykres 40. Częstotliwość wewnętrznego oscylatora kalibrowanego w funkcji temperatury
obrazek

Wykres 41. Częstotliwość wewnętrznego oscylatora kalibrowanego w funkcji wartości OSCCAL
obrazek

Na początek: podrozdziału strony

Wykres 42. Próg VLM1L monitora napięcia zasilającego V_CC w funkcji temperatury (VLM2:0 = 001)
obrazek

Wykres 43. Próg VLM1H monitora napięcia zasilającego V_CC w funkcji temperatury (VLM2:0 = 010)
obrazek

Wykres 44. Próg VLM2 monitora napięcia zasilającego V_CC w funkcji temperatury (VLM2:0 = 011)
obrazek

Wykres 45. Próg VLM3 monitora napięcia zasilającego V_CC w funkcji temperatury (VLM2:0 = 100)
obrazek

Na początek: podrozdziału strony

Wykres 46. Prąd przetwornika A/C w funkcji napięcia zasilającego V_CC (tylko ATtiny 5/10, 4,0 MHz)
obrazek

Wykres 47. Prąd komparatora analogowego w funkcji napięcia zasilającego V_CC obrazek

Wykres 48. Prąd monitora napięcia zasilającego w funkcji napięcia zasilającego V_CC obrazek

Wykres 49. Zależność temperaturowa prądów monitora napięcia zasilającego w funkcji napięcia zasilającego V_CC (VLM2:0 = 001)
obrazek

Wykres 50. Prąd licznika zegarowego w funkcji napięcia zasilającego V_CC obrazek

Na początek: podrozdziału strony

Wykres 51. Prąd zasilania w czasie resetu w funkcji napięcia zasilającego V_CC (0,1 – 1,0 MHz, wyłączając prąd płynący przez opornik podciągający końcówki RESET)
obrazek

Uwaga:

Standardowym źródłem zegarowym dla mikrokontrolera jest zawsze wewnętrzny oscylator 8 MHz. Z tego powodu pobór prądu w czasie resetu nie zależy od zewnętrznych sygnałów zegarowych.

Wykres 52. Minimalna szerokość impulsu RESET w funkcji napięcia zasilającego V_CC obrazek

Na początek: podrozdziału strony

Materiały tylko do użytku dydaktycznego. Ich kopiowanie i powielanie jest dozwolone
pod warunkiem podania źródła oraz niepobierania za to pieniędzy.

Pytania proszę przesyłać na adres email: i-lo@eduinf.waw.pl

Serwis wykorzystuje pliki cookies. Jeśli nie chcesz ich otrzymywać, zablokuj je w swojej przeglądarce.

Informacje dodatkowe.

Mikrokontrolery

ATtiny4/5/9/10

Parametry typowe

Educational and Non-Profit Use of Copyrighted Material:

Typowe Parametry

Prąd zasilania modułów we/wy

Prąd zasilania w stanie aktywnym (ang. Active mode)

Prąd zasilania w stanie bezczynnym (ang. Idle mode)

Prąd zasilania w stanie wyłączonym (ang. Power down mode)

Podciąganie końcówki (ang. Pin Pull-Up)

Parametry wyjściowe końcówek

Próg i histerezy końcówek

Niezrównoważenie komparatora analogowego

Szybkość wewnętrznego oscylatora

Progi monitora napięcia zasilającego

Pobór prądu przez moduły peryferyjne

Pobór prądu w czasie resetu i szerokość impulsu RESET