Serwis Edukacyjny
w I-LO w Tarnowie
obrazek

Materiały dla uczniów liceum

  Wyjście       Spis treści       Wstecz       Dalej  

obrazek

Autor artykułu: mgr Jerzy Wałaszek
Konsultacje: Wojciech Grodowski, mgr inż. Janusz Wałaszek

©2021 mgr Jerzy Wałaszek
I LO w Tarnowie

obrazek

Mikrokontrolery

ATtiny20

Charakterystyki typowe

obrazek

Educational and Non-Profit Use of Copyrighted Material:

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

SPIS TREŚCI
Podrozdziały

obrazek

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 VCC), 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:

obrazek
gdzie:
VCC = napięcie pracy,
CL = pojemność obciążenia,
fSW = średnia częstotliwość przełączania stanów logicznych na końcówce we/wy.

Prąd zasilania modułów we/wy

Poniższych tabel można używać do wyliczania dodatkowego poboru prądu dla różnych modułów we/wy w trybach czynnym (ang. Active Mode) i bezczynnym (ang. Idle Mode). Włączanie lub wyłączanie tych modułów we/wy jest kontrolowane przez rejestr zmniejszania poboru energii, (ang. PRR, Power Reduction Register).

Dodatkowy pobór prądu przez różne moduły we/wy (wartości bezwzględne)

Bit PRR Typowe wartości
PRTIM0 4 μA 25 μA 110 μA
PRTIM1 5 μA 35 μA 150 μA
PRADC 190 μA 260 μA 470 μA
PRSPI 3 μA 15 μA 75 μA
PRTWI 5 μA 35 μA 160 μA

Tabela poniżej może zostać wykorzystana do wyliczenia typowego poboru prądu przy innych napięciach zasilania i innych częstotliwościach niż te, dla których ułożono poprzednią tabelę.

Dodatkowy pobór prądu (procentowo) w trybach czynnym i bezczynnym

Bit PRR Dodatkowy pobór prądu w trybie
czynnym z zegarem zewnętrznym
Dodatkowy pobór prądu w trybie
bezczynnym z zegarem zewnętrznym
PRTIM0 2% 15%
PRTIM1 3% 20%
PRADC Zobacz na wykres 21-14 Zobacz na wykres 21-14
PRTSPI 2% 10%
PRTTWI 4% 20%
Na początek:  podrozdziału   strony 

Pobór prądu w trybie czynnym

Rys. 21-1. Prąd zasilania w trybie czynnym w funkcji niskiej częstotliwości zegara (0,1 ... 1,0 MHz)

Rys. 21-2. Prąd zasilania w trybie czynnym w funkcji częstotliwości zegara (1 ... 12 MHz)

Rys. 21-3. Prąd zasilania w trybie czynnym w funkcji VCC (oscylator wewnętrzny,8 MHz)

Rys. 21-4. Prąd zasilania w trybie czynnym w funkcji VCC (oscylator wewnętrzny,1 MHz)

Rys. 21-5. Prąd zasilania w trybie czynnym w funkcji VCC (oscylator wewnętrzny,128 kHz)

Na początek:  podrozdziału   strony 

Pobór prądu w trybie bezczynnym

Rys. 21-6. Prąd zasilania w trybie bezczynnym w funkcji niskiej częstotliwości zegara (0,1 ... 1,0 MHz)

Rys. 21-7. Prąd zasilania w trybie bezczynnym w funkcji częstotliwości zegara (1 ... 12 MHz)

Rys. 21-8. Prąd zasilania w trybie bezczynnym w funkcji VCC (oscylator wewnętrzny,8 MHz)

Rys. 21-9. Prąd zasilania w trybie bezczynnym w funkcji VCC (oscylator wewnętrzny,1 MHz)

Rys. 21-10. Prąd zasilania w trybie bezczynnym w funkcji VCC (oscylator wewnętrzny,128 kHz)

Na początek:  podrozdziału   strony 

Pobór prądu w trybie wyłączenia zasilania

Rys. 21-11. Prąd zasilania w trybie wyłączenia w funkcji VCC (licznik zegarowy wyłączony)

Rys. 21-12. Prąd zasilania w trybie wyłączenia w funkcji VCC (licznik zegarowy włączony)

Na początek:  podrozdziału   strony 

Pobór prądu przy resecie

Rys. 21-13. Prąd w czasie resetu w funkcji VCC (z wyjątkiem prądu płynącego przez opornik podciągający oraz bez zegara)

Na początek:  podrozdziału   strony 

Pobór prądu przez układy peryferyjne

Rys. 21-14. Prąd przetwornika A/C w funkcji VCC (przy clkADC = 250kHz)

Rys. 21-15. Prąd komparatora analogowego w funkcji VCC

Rys. 21-16. Prąd licznika czasu w funkcji VCC

Rys. 21-17. Prąd detektora spadku napięcia zasilania w funkcji VCC

Na początek:  podrozdziału   strony 

Oporniki podciągające

Rys. 21-18. Prąd opornika podciągającego na końcówce we/wy w funkcji napięcia wejściowego (VCC = 1,8V)

Rys. 21-19. Prąd opornika podciągającego na końcówce we/wy w funkcji napięcia wejściowego (VCC = 2,7V)

Rys. 21-20. Prąd opornika podciągającego na końcówce we/wy w funkcji napięcia wejściowego (VCC = 5V)

Rys. 21-21. Prąd opornika podciągającego resetu w funkcji napięcia końcówki resetu (VCC = 1,8V)

Rys. 21-22. Prąd opornika podciągającego resetu w funkcji napięcia końcówki resetu (VCC = 2,7V)

Rys. 21-23. Prąd opornika podciągającego resetu w funkcji napięcia końcówki resetu (VCC = 5V)

Na początek:  podrozdziału   strony 

Moc buforów wyjściowych

Rys. 21-24. VOL: napięcie wyjściowe w funkcji prądu wpływającego do końcówki we/wy (VCC = 1,8V)

Rys. 21-25. VOL: napięcie wyjściowe w funkcji prądu wpływającego do końcówki we/wy (VCC = 3V)

Rys. 21-26. VOL: napięcie wyjściowe w funkcji prądu wpływającego do końcówki we/wy (VCC = 5V)

Rys. 21-27. VOH: napięcie wyjściowe w funkcji prądu wypływającego z końcówki we/wy (VCC = 1,8V)

Rys. 21-28. VOH: napięcie wyjściowe w funkcji prądu wypływającego z końcówki we/wy (VCC = 3V)

Rys. 21-29. VOH: napięcie wyjściowe w funkcji prądu wypływającego z końcówki we/wy (VCC = 5V)

Rys. 21-30. VOL: napięcie wyjściowe w funkcji prądu wpływającego do końcówki RESET pracującej jako we/wy (VCC = 1,8V)

Rys. 21-31. VOL: napięcie wyjściowe w funkcji prądu wpływającego do końcówki RESET pracującej jako we/wy (VCC = 3V)

Rys. 21-32. VOL: napięcie wyjściowe w funkcji prądu wpływającego do końcówki RESET pracującej jako we/wy (VCC = 5V)

Rys. 21-33. VOH: napięcie wyjściowe w funkcji prądu wypływającego z końcówki RESET pracującej jako we/wy (VCC = 1,8V)

Rys. 21-34. VOH: napięcie wyjściowe w funkcji prądu wypływającego z końcówki RESET pracującej jako we/wy (VCC = 3V)

Rys. 21-35. VOH: napięcie wyjściowe w funkcji prądu wypływającego z końcówki RESET pracującej jako we/wy (VCC = 5V)

Na początek:  podrozdziału   strony 

Progi wejściowe i histereza

Rys. 21-36.VIH: Próg napięcia wejściowego w funkcji VCC (końcówka we/wy, odczyt jako "1")

Rys. 21-37.VIL: Próg napięcia wejściowego w funkcji VCC (końcówka we/wy, odczyt jako "0")

Rys. 21-38.VIH-VIL: Histereza wejściowa w funkcji VCC (końcówka we/wy)

Rys. 21-39.VIH: Próg napięcia wejściowego w funkcji VCC (końcówka RESET jako we/wy, odczyt jako "1")

Rys. 21-40.VIL: Próg napięcia wejściowego w funkcji VCC (końcówka RESET jako we/wy, odczyt jako "0")

Rys. 21-41.VIH-VIL: Histereza wejściowa w funkcji VCC (końcówka RESET jako we/wy)

Na początek:  podrozdziału   strony 

Moduł BOD, napięcie odniesienia i reset

Rys. 21-42. Próg BOD w funkcji temperatury (BODLEVEL wynosi 4,3V)

Rys. 21-43. Próg BOD w funkcji temperatury (BODLEVEL wynosi 2,7V)

Rys. 21-44. Próg BOD w funkcji temperatury (BODLEVEL wynosi 1,8V)

Rys. 21-45. Napięcie odniesienia w funkcji napięcia zasilania

Rys. 21-46. VIH: Próg napięcia wejściowego w funkcji VCC (Końcówka RESET, odczyt jako "1")

Rys. 21-47. VIL: Próg napięcia wejściowego w funkcji VCC (Końcówka RESET, odczyt jako "0")

Rys. 21-48. VIH-VIL: Histereza wejściowa w funkcji VCC (Końcówka RESET)

Rys. 21-49. Minimalna szerokość impulsu resetu w funkcji VCC

Na początek:  podrozdziału   strony 

Niezrównoważenie komparatora analogowego

Rys. 21-50. Niezrównoważenie komparatora analogowego w funkcji napięcia wejściowego (VCC = 5V)

Na początek:  podrozdziału   strony 

Szybkość wewnętrznego oscylatora

Rys. 21-51. Częstotliwość oscylatora licznika czasu w funkcji VCC

Rys. 21-52. Częstotliwość oscylatora licznika czasu w funkcji temperatury

Rys. 21-53. Częstotliwość oscylatora kalibrowanego w funkcji VCC

Rys. 21-54. Częstotliwość oscylatora kalibrowanego w funkcji temperatury

Rys. 21-55. Częstotliwość oscylatora kalibrowanego w funkcji wartości OSCCAL

Na początek:  podrozdziału   strony 

Zespół Przedmiotowy
Chemii-Fizyki-Informatyki

w I Liceum Ogólnokształcącym
im. Kazimierza Brodzińskiego
w Tarnowie
ul. Piłsudskiego 4
©2021 mgr Jerzy Wałaszek

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.