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

ATtiny25/45/85

Parametry 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 zebrane w tym rozdziale zostały oparte głównie na symulacjach i cechach podobnych mikrokontrolerów produkowanych takimi samymi metodami. Stąd dane te należy traktować jedynie jako wskazówki zachowania się układu.

Poniższe wykresy ukazują typowe zachowanie się mikrokontrolera. Danych tych nie testowano podczas produkcji. Wszystkie pomiary poboru prądu dokonano przy wszystkich końcówkach we/wy skonfigurowanych jako wejścia z włączonymi wewnętrznymi opornikami podciągającymi. Jako źródło zegarowe użyto generatora sinusoidalnego z wyjściem typu rail-to-rail.

Pobór prądu w trybie wyłączenia zasilania (ang. Power-down mode) jest niezależny od wyboru zegara. Pobór prądu jest funkcją kilku czynników takich jak: napięcie robocze, częstotliwość pracy, obciążenie końcówek we/wy, częstotliwość przełączania końcówek we/wy. wykonywany kod oraz temperatura otoczenia. Dominującymi czynnikami są napięcie pracy i częstotliwość pracy.

Prąd pobierany z końcówek obciążonych pojemnościowo można oszacować (dla jednej końcówki) jako CL·VCC·f, gdzie CL = obciążająca pojemność, VCC = napięcie robocze i f = średnia częstotliwość przełączania końcówki we/wy.

Pomiary charakterystyk są wykonywane przy częstotliwościach wyższych niż ograniczenia testowe. Nie gwarantuje się poprawnej pracy mikrokontrolera przy przekroczeniu maksymalnych częstotliwości pracy określanych przez kod zamówienia.

Różnica poboru prądu w trybie wyłączenia z działającym licznikiem czasu i z wyłączonym licznikiem czasu odzwierciedla pobór prądu przez moduł licznika czasu.

Pobór prądu w trybie czynnym

Rys. 1. Prąd zasilania trybu czynnego w funkcji niskiej częstotliwości pracy (0,1 ... 1,0 MHz)

Rys. 2. Prąd zasilania trybu czynnego w funkcji częstotliwości pracy (1 ... 20 MHz)

Rys. 3. Prąd zasilania trybu czynnego w funkcji VCC (wewnętrzny oscylator RC, 8 MHz)

Rys. 4. Prąd zasilania trybu czynnego w funkcji VCC (wewnętrzny oscylator RC, 1 MHz)

Rys. 5. Prąd zasilania trybu czynnego w funkcji VCC (wewnętrzny oscylator RC, 128 kHz)

Na początek:  podrozdziału   strony 

Pobór prądu w trybie bezczynnym

Rys. 6. Prąd zasilania trybu bezczynnego w funkcji niskiej częstotliwości pracy (0,1 ... 1,0 MHz)

Rys. 7. Prąd zasilania trybu bezczynnego w funkcji częstotliwości pracy (1 ... 20 MHz)

Rys. 8. Prąd zasilania trybu bezczynnego w funkcji VCC (wewnętrzny oscylator RC, 8 MHz)

Rys. 9. Prąd zasilania trybu bezczynnego w funkcji VCC (wewnętrzny oscylator RC, 1 MHz)

Rys. 10. Prąd zasilania trybu bezczynnego w funkcji VCC (wewnętrzny oscylator RC, 128 kHz)

Na początek:  podrozdziału   strony 

Prąd zasilania modułów we/wy

Poniższe tabelki i wzory można używać do obliczania dodatkowego poboru prądu dla różnych modułów we/wy w trybach czynnym i bezczynnym. Włączanie i wyłączanie modułów we/wy sterowane jest przez rejestr ograniczania poboru energii, PRR (ang. Power Reduction Register).

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

Bit PRR Typowe liczby
  VCC = 2V, f = 1 MHz VCC = 3V, f = 4 MHz VCC = 5V, f = 8 MHz
PRTIM1 45 uA 300 uA 1100 uA
PRTIM0 5 uA 30 uA 110 uA
PRUSI 5 uA 25 uA 100 uA
PRADC 15 uA 85 uA 340 uA

Dodatkowy pobór prądu w trybach czynnym i bezczynnym (wartości procentowe)

Bit PRR Dodatkowy pobór prądu w porównaniu z trybem czynnym z zegarem zewnętrznym (rys.1 i rys.2) Dodatkowy pobór prądu w porównaniu z trybem bezczynnym z zegarem zewnętrznym (rys.6 i rys.7)
PRTIM1 20 % 80 %
PRTIM0 2 % 10 %
PRUSI 2 % 10 %
PRADC 5 % 25 %

Można również policzyć typowy pobór prądu na podstawie liczb w powyższych tabelkach dla innego VCC i dla innej częstotliwości.

Przykład

Obliczyć przewidywany pobór prądu w trybie bezczynnym z włączonymi modułem USI, timerem/licznikiem 0 i przetwornikiem A/C przy VCC = 2,0V i f = 1 MHz. Z trzeciej kolumny tabelki powyżej widzimy, iż należy dodać 10% dla USI, 25% dla przetwornika A/C i 10% dla modułu timera 0. Z wykresu na rys.9 odczytujemy, iż pobór prądu w trybie bezczynnym przy VCC = 2,0V i f = 1 MHz wynosi około 0,18mA. Zatem całkowity pobór prądu z włączonymi modułami USI, timer 0 i przetwornika A/C będzie równy około:

Na początek:  podrozdziału   strony 

Prąd zasilania w trybie wyłączenia

Rys. 11. Prąd zasilania trybu wyłączenia w funkcji VCC (licznik czasu wyłączony)

Rys. 12. Prąd zasilania trybu wyłączenia w funkcji VCC (licznik czasu włączony)

Na początek:  podrozdziału   strony 

Opornik podciągający końcówki

Rys. 13. Prąd opornika podciągającego końcówki we/wy w funkcji napięcia wejściowego (VCC = 1,8 V)

Rys. 14. Prąd opornika podciągającego końcówki we/wy w funkcji napięcia wejściowego (VCC = 2,7 V)

Rys. 15. Prąd opornika podciągającego końcówki we/wy w funkcji napięcia wejściowego (VCC = 5 V)

Rys. 16. Prąd opornika podciągającego końcówki RESET w funkcji napięcia końcówki RESET (VCC = 1,8 V)

Rys. 17. Prąd opornika podciągającego końcówki RESET w funkcji napięcia końcówki RESET (VCC = 2,7 V)

Rys. 18. Prąd opornika podciągającego końcówki RESET w funkcji napięcia końcówki RESET (VCC = 5 V)

Na początek:  podrozdziału   strony 

Moc buforów wyjściowych

Rys. 19. Napięcie wyjściowe końcówki we/wy w funkcji prądu wpływającego (VCC = 3 V)

Rys. 20. Napięcie wyjściowe końcówki we/wy w funkcji prądu wpływającego (VCC = 5 V)

Rys. 21. Napięcie wyjściowe końcówki we/wy w funkcji prądu wypływającego (VCC = 3 V)

Rys. 22. Napięcie wyjściowe końcówki we/wy w funkcji prądu wypływającego (VCC = 5 V)

Rys. 23. Napięcie wyjściowe końcówki RESET w funkcji prądu wpływającego (VCC = 3 V)

Rys. 24. Napięcie wyjściowe końcówki RESET w funkcji prądu wpływającego (VCC = 5 V)

Rys. 25. Napięcie wyjściowe końcówki RESET w funkcji prądu wypływającego (VCC = 3 V)

Rys. 26. Napięcie wyjściowe końcówki RESET w funkcji prądu wypływającego (VCC = 5 V)

Na początek:  podrozdziału   strony 

Próg końcówki i histereza

Rys. 27. Próg napięcia wejściowego końcówki we/wy w funkcji VCC (VIH, końcówka odczytywana jako "1")

Rys. 28. Próg napięcia wejściowego końcówki we/wy w funkcji VCC (VIL, końcówka odczytywana jako "0")

Rys. 29. Histereza wejściowa końcówki we/wy w funkcji VCC

Rys. 30. Próg napięcia wejściowego resetu funkcji VCC (VIH, końcówka odczytywana jako "1")

Rys. 31. Próg napięcia wejściowego resetu w funkcji VCC (VIL, końcówka odczytywana jako "0")

Rys. 32. Histereza wejściowa napięcia resetu w funkcji VCC

Na początek:  podrozdziału   strony 

Próg BOD

Rys. 33. Próg BOD w funkcji temperatury (poziom BOD wynosi 4,3V)

Rys. 34. Próg BOD w funkcji temperatury (poziom BOD wynosi 2,7V)

Rys. 35. Próg BOD w funkcji temperatury (poziom BOD wynosi 1,8V)

Rys. 36. Wewnętrzne napięcie odniesienia w funkcji VCC

Rys. 37. Wewnętrzne napięcie odniesienia w funkcji temperatury

Na początek:  podrozdziału   strony 

Prędkość wewnętrznego oscylatora

Rys. 38. Częstotliwość oscylatora licznika czasu w funkcji VCC

Rys. 39. Częstotliwość oscylatora licznika czasu w funkcji temperatury

Rys. 40. Częstotliwość kalibrowanego oscylatora RC 8 MHz w funkcji VCC

Rys. 41. Częstotliwość kalibrowanego oscylatora RC 8 MHz w funkcji temperatury

Rys. 42. Częstotliwość kalibrowanego oscylatora RC 8 MHz w funkcji wartości rejestru OSCCAL

Rys. 43. Częstotliwość kalibrowanego oscylatora RC 1,6 MHz w funkcji VCC

Rys. 44. Częstotliwość kalibrowanego oscylatora RC 1,6 MHz w funkcji temperatury

Rys. 45. Częstotliwość kalibrowanego oscylatora RC 1,6 MHz w funkcji wartości rejestru OSCCAL

Na początek:  podrozdziału   strony 

Pobór prądu przez moduły peryferyjne

Rys. 46. Prąd detektora spadku napięcia zasilania w funkcji VCC

Rys. 47. Prąd przetwornika A/C w funkcji VCC (AREF=AVCC)

Rys. 48. Prąd komparatora analogowego w funkcji VCC

Rys. 49. Prąd programowania w funkcji VCC

Na początek:  podrozdziału   strony 

Pobór prądu w trakcie resetu i szerokość impulsu resetu

Rys. 50. Prąd zasilania a czasie resetu w funkcji VCC (0,1 - 1,0 MHz, z wyłączeniem prądu płynącego przez opornik podciągający RESET)

Rys. 51. Prąd zasilania a czasie resetu w funkcji VCC (1 - 20 MHz, z wyłączeniem prądu płynącego przez opornik podciągający RESET)

Rys. 52. Minimalna szerokość impulsu resetu w funkcji VCC

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.

 

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.