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

©2023 mgr Jerzy Wałaszek
I LO w Tarnowie

obrazek

Mikrokontrolery

ATmega32

Parametry elektryczne

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

Parametry ekstremalne
Parametry dla prądu stałego
Przebiegi zewnętrznego zegara
Zegar zewnętrzny
Parametry 2-przewodowego interfejsu szeregowego
Parametry SPI
Parametry przetwornika analogowo/cyfrowego

Parametry ekstremalne

UWAGA:

Przeciążenie układu poza podane tutaj wartości ekstremalne może spowodować jego trwałe uszkodzenie. Również wystawienie układu przez dłuższy czas na podane tutaj warunki ekstremalne może wpłynąć na poprawność działania mikrokontrolera.

Temperatura pracy		-55°C do +125°C
Temperatura przechowywania		-65°C do +150°C
Napięcie względem masy na dowolnej końcówce z wyjątkiem RESET		-0,5V do V_CC+0,5V
Napięcie względem masy na końcówce RESET		-0,5V do +13,0V
Maksymalne napięcie pracy		6,0V
Prąd stały na końcówkę we/wy		40,0 mA
Prąd stały na końcówkach V_CC i GND		200,0 mA (PDIP) i 400,0 mA (TQFP/MLF)

Na początek: podrozdziału strony

Parametry dla prądu stałego

T_A = -40°C do +85°C, V_CC = 2,7V do 5,5V (o ile nie podano inaczej)

Symbol	Parametr	Warunki	Min.	Typ.	Max.	Jednostka
V_IL	Napięcie wejściowe dla stanu 0 z wyjątkiem końcówek XTAL1 i RESET	V_CC = 2,7 - 5,5V V_CC = 4,5 - 5,5V	-0,5		0,2V_CC⁽¹⁾	V
V_IH	Napięcie wejściowe dla stanu 1 z wyjątkiem końcówek XTAL1 i RESET	V_CC = 2,7 - 5,5V V_CC = 4,5 - 5,5V	0,6V_CC⁽²⁾		V_CC+0,5
V_IL1	Napięcie wejściowe dla stanu 0 na końcówce XTAL1	V_CC = 2,7 - 5,5V	-0,5		0,1V_CC⁽¹⁾
V_IH1	Napięcie wejściowe dla stanu 1 na końcówce XTAL1	V_CC = 2,7 - 5,5V V_CC = 4,5 - 5,5V	0,7V_CC⁽²⁾		V_CC+0,5
V_IL2	Napięcie wejściowe dla stanu 0 na końcówce RESET	V_CC = 2,7 - 5,5V	-0,5		0,2V_CC
V_IH2	Napięcie wejściowe dla stanu 1 na końcówce RESET	V_CC = 2,7 - 5,5V	0,9V_CC⁽²⁾		V_CC+0,5
V_OL	Napięcie wyjściowe dla stanu 0⁽³⁾, (porty A, B, C i D)	I_OL = 20mA, V_CC = 5V I_OL = 10mA, V_CC = 3V			0,7 0,5
V_OH	Napięcie wyjściowe dla stanu 1⁽⁴⁾, (porty B, C i D)	I_OH = -20mA, V_CC = 5V I_OH = -10mA, V_CC = 3V	4,2 2,2
I_IL	Wejściowy prąd upływu końcówki we/wy	V_CC = 5,5V, końcówka w stanie 0 (wartość bezwzględna)			1	μA
I_IH	Wejściowy prąd upływu końcówki we/wy	V_CC = 5,5V, końcówka w stanie 1 (wartość bezwzględna)			1	μA
R_RST	Opornik podciągający resetu		30		60	kΩ
R_pu	Opornik podciągający końcówki we/wy		20		50	kΩ
I_CC	Prąd zasilania	Tryb aktywny 1MHz, V_CC = 3V (ATmega32L)		1,1		mA
		Tryb aktywny 4MHz, V_CC = 3V (ATmega32L)		3,8	5
		Tryb aktywny 8MHz, V_CC = 5V (ATmega32)		12	15
		Tryb bezczynny 1MHz, V_CC = 3V (ATmega32L)		0,35
		Tryb bezczynny 4MHz, V_CC = 3V (ATmega32L)		1,2	2,5
		Tryb bezczynny 8MHz, V_CC = 5V (ATmega32)		5,5	8
	Tryb wyłączenia⁽⁵⁾	WDT włączony, V_CC = 3V		< 10	20	μA
	Tryb wyłączenia⁽⁵⁾	WDT wyłączony, V_CC = 3V		< 1	20	μA
V_ACIO	Wejściowe napięcie niezrównoważenia komparatora analogowego	V_CC = 5V V_in = V_CC/2			40	mV
I_ACLK	Wejściowy prąd upływu komparatora analogowego	V_CC = 5V V_in = V_CC/2	-50		50	nA
t_ACPD	Opóźnienie propagacji komparatora analogowego	V_CC = 2,7V V_CC = 5,0V		750 500		ns

Uwagi:	1.	“Max” oznacza najwyższą wartość dla której wartość końcówki będzie odczytana jako niska.
	2.	“Min” oznacza najniższą wartość, dla której wartość końcówki zostanie odczytana jako wysoka.
	3.	Chociaż każdy port we/wy może pochłaniać większy prąd niż w warunkach testowych (20mA przy V_CC = 5V, 10mA przy V_CC = 3V) w stanie ustalonym (nieprzejściowym), należy przestrzegać następujących obostrzeń: Obudowa PDIP: Suma wszystkich prądów I_OL dla wszystkich portów nie powinna przekraczać 200 mA. Suma wszystkich prądów I_OL dla portów A0 - A7 nie powinna przekraczać 100 mA. Suma wszystkich prądów I_OL dla portów B0 - B7, C0 - C7, D0 - D7 i XTAL2 nie powinna przekraczać 100 mA. Obudowa TQFP i QFN/MLF: Suma wszystkich prądów I_OL dla wszystkich portów nie powinna przekraczać 400 mA. Suma wszystkich prądów I_OL dla portów A0 - A7 nie powinna przekraczać 100 mA. Suma wszystkich prądów I_OL dla portów B0 - B4 nie powinna przekraczać 100 mA. Suma wszystkich prądów I_OL dla portów B3 - B7, XTAL2, D0 - D2 nie powinna przekraczać 100 mA. Suma wszystkich prądów I_OL dla portów D3 - D7 nie powinna przekraczać 100 mA. Suma wszystkich prądów I_OL dla portów C0 - C7 nie powinna przekraczać 100 mA. Jeśli I_OL przekracza warunki testowe, to V_OL może przekroczyć wartości określone w specyfikacji. Nie gwarantuje się, iż końcówki będą pochłaniały prąd większy niż ten podany w warunku testowym.
	4.	Chociaż każdy port we/wy może wyprowadzać większy prąd niż w warunkach testowych (20mA przy V_CC = 5V, 10mA przy V_CC = 3V) w stanie ustalonym (nieprzejściowym), należy przestrzegać następujących obostrzeń: Obudowa PDIP: Suma wszystkich prądów I_OH dla wszystkich portów nie powinna przekraczać 200 mA. Suma wszystkich prądów I_OH dla portów A0 - A7 nie powinna przekraczać 100 mA. Suma wszystkich prądów I_OH dla portów B0 - B7, C0 - C7, D0 - D7 i XTAL2 nie powinna przekraczać 100 mA. Obudowa TQFP i QFN/MLF: Suma wszystkich prądów I_OH dla wszystkich portów nie powinna przekraczać 400 mA. Suma wszystkich prądów I_OH dla portów A0 - A7 nie powinna przekraczać 100 mA. Suma wszystkich prądów I_OH dla portów B0 - B4 nie powinna przekraczać 100 mA. Suma wszystkich prądów I_OH dla portów B3 - B7, XTAL2, D0 - D2 nie powinna przekraczać 100 mA. Suma wszystkich prądów I_OH dla portów D3 - D7 nie powinna przekraczać 100 mA. Suma wszystkich prądów I_OH dla portów C0 - C7 nie powinna przekraczać 100 mA. Jeśli I_OH przekracza warunki testowe, to V_OH może przekroczyć wartości określone w specyfikacji. Nie gwarantuje się, iż końcówki będą wyprowadzały prąd większy niż ten podany w warunku testowym.
	5.	Minimalne napięcie V_CC w trybie wyłączenia wynosi 2,5V

Na początek: podrozdziału strony

Przebiegi zewnętrznego zegara

Przebieg sygnału dla zegara zewnętrznego
obrazek

Na początek: podrozdziału strony

Zegar zewnętrzny

Parametry zegara zewnętrznego

Symbol	Parametr	V_CC = 2,7 - 5,5V		V_CC = 4,5 - 5,5V		Jednostki
Symbol	Parametr	Min.	Max.	Min.	Max.	Jednostki
1/t_CLCL	Częstotliwość zegara	0	8	0	16	MHz
t_CLCL	Okres zegara	125		62,5		ns
t_CHCX	Czas stanu wysokiego	50		25
t_CLCX	Czas stanu niskiego	50		25
t_CLCH	Czas narastania		1,6		0,5	μs
t_CHCL	Czas opadania		1,6		0,5	μs
Δt_CLCL	Zmiana okresu z cyklu na cykl		2		2	%

Zewnętrzny oscylator RC, typowe częstotliwości

R[kΩ]⁽¹⁾	C[pF]	f⁽²⁾
33	22	650kHz
10	22	2,0MHz

Uwagi:	1.	Opornik R powinien być w zakresie 3kΩ - 100kΩ, a kondensator C powinien mieć pojemność co najmniej 20pF. Wartości C podane w tabelce uwzględniają pojemność końcówki, która będzie różna dla różnych rodzajów obudowy.
	2.	Częstotliwość będzie się różnić dla różnych obudów i układów końcówek.

Na początek: podrozdziału strony

Parametry 2-przewodowego interfejsu szeregowego

Poniższa tabelka opisuje wymogi dla urządzeń podłączanych to 2-przewodowej magistrali szeregowej. Interfejs TWI w ATmega32 spełnia lub wykracza poza te wymagania przy opisanych warunkach.

Symbol	Parametr	Warunek	Min.	Max.	Jednostki
V_IL	Napięcie wejściowe dla stanu niskiego		-0,5	0,3V_CC	V
VIH	Napięcie wejściowe dla stanu wysokiego		0,7V_CC	V_CC + 0,5
V_hys⁽¹⁾	Napięcie histerezy wejść przerzutników Schmitta		0,05V_CC⁽²⁾	–
V_OL⁽¹⁾	Napięcie wyjściowe w stanie niskim	Prąd pochłaniany 3mA	0	0,4
t_r⁽¹⁾	Czas narastania dla obu linii SDA i SCL		20 + 0,1C_b⁽³⁾⁽²⁾	300	ns
t_of⁽¹⁾	Czas opadania wyjścia z V_IHmin na V_ILmax	10pF < C_b < 400pF⁽³⁾	20 + 0,1C_b⁽³⁾⁽²⁾	250
t_SP⁽¹⁾	Zakłócenia impulsowe wytłumianie przez filtr wejściowy		0	50⁽²⁾
I_i	Prąd wejściowy każdej końcówki we/wy	0,1V_CC < V_i < 0,9V_CC	-10	10	μA
C_i⁽¹⁾	Pojemność każdej końcówki we/wy		–	10	pF
f_SCL	Częstotliwość zegarowa SCL	f_CK⁽⁴⁾ > max(16f_SCL, 250kHz)⁽⁵⁾	0	400	kHz
R_P	Wartość opornika podciągającego	f_SCL ≤ 100kHz			Ω
R_P	Wartość opornika podciągającego	f_SCL > 100kHz			Ω
t_HD;STA	Czas utrzymania stanu START (powtarzanego)	f_SCL ≤ 100kHz	4,0	–	μs
t_HD;STA	Czas utrzymania stanu START (powtarzanego)	f_SCL > 100kHz	0,6	–
t_LOW	Czas okresu niskiego zegara SCL	f_SCL ≤ 100kHz⁽⁵⁾	4,7	–
t_LOW	Czas okresu niskiego zegara SCL	f_SCL > 100kHz⁽⁵⁾	1,3	–
t_HIGH	Czas okresu wysokiego zegara SCL	f_SCL ≤ 100kHz	4,0	–
t_HIGH	Czas okresu wysokiego zegara SCL	f_SCL > 100kHz	0,6	–
t_SU;STA	Czas ustawiania stanu REPEATED START	f_SCL ≤ 100kHz	4,7	–
t_SU;STA	Czas ustawiania stanu REPEATED START	f_SCL > 100kHz	0,6	–
t_HD;DAT	Czas utrzymania danych	f_SCL ≤ 100kHz	0	3,45
t_HD;DAT	Czas utrzymania danych	f_SCL > 100kHz	0	0,9
t_SU;DAT	Czas ustawiania danych	f_SCL ≤ 100kHz	250	–	ns
t_SU;DAT	Czas ustawiania danych	f_SCL > 100kHz	100	–	ns
t_SU;STO	Czas ustawiania stanu STOP	f_SCL ≤ 100kHz	4,0	–	μs
t_SU;STO	Czas ustawiania stanu STOP	f_SCL > 100kHz	0,6	–
t_BUF	Czas niezajętości magistrali pomiędzy stanami STOP a START	f_SCL ≤ 100kHz	4,7	–
t_BUF		f_SCL > 100kHz	1,3	–

Uwagi:	1.	W ATmega32 ten parametr jest określany lecz nie jest na 100% testowany.
	2.	Potrzebne tylko dla f_SCL > 100kHz.
	3.	C_b = pojemność jednej linii magistrali w pF.
	4.	f_CK = częstotliwość zegarowa mikroprocesora.
	5.	To wymaganie dotyczy wszystkich operacji interfejsu TWI w ATmega32. Inne urządzenia podłączone do magistrali TWI muszą jedynie spełniać ogólne wymaganie f_SCL.

Czasy na magistrali TWI

Na początek: podrozdziału strony

Parametry SPI

Związek pomiędzy SCK a częstotliwością oscylatora

SPI2X	SPR1	SPR0	Częstotliwość SCK
0	0	0	f_{clk_I/O}/4
0	0	1	f_{clk_I/O}/16
0	1	0	f_{clk_I/O}/64
0	1	1	f_{clk_I/O}/128
1	0	0	f_{clk_I/O}/2
1	0	1	f_{clk_I/O}/8
1	1	0	f_{clk_I/O}/32
1	1	1	f_{clk_I/O}/64

Parametry czasowe SPI

	Opis	Tryb	Min.	Typ.	Max.	Jednostka
1.	Okres SCK	Master		Zobacz do tabelki powyżej		ns
2.	Okres wysoki/niski SCK	Master		50% wypełnienia
3.	Czas narastania/opadania	Master		3,6
4.	Czas przygotowania	Master		10
5.	Czas utrzymania	Master		10
6.	Wyjście do SCK	Master		0,5t_SCK
7.	SCK do wyjścia	Master		10
8.	SCK do stanu wysokiego na wyjściu	Master		10
9.	Stan niski SS do wyjścia	Slave		15
10.	Okres SCK	Slave	4t_SCK
11.	Okres wysoki/niski SCK	Slave	2t_SCK
12.	Czas narastania/opadania	Slave			1600
13.	Czas przygotowania	Slave	10
14.	Czas utrzymania	Slave	t_SCK
15.	SCK do wyjścia	Slave		15
16.	SCK do stanu wysokiego SS	Slave	20
17.	Stan wysoki SS do stanu wysokiej impedancji	Slave		10
18.	Stan niski SS do SCK	Slave	2t_SCK

Wymagania czasowe SPI w trybie Master

Wymagania czasowe SPI w trybie Slave

Na początek: podrozdziału strony

Parametry przetwornika analogowo/cyfrowego

Parametry przetwornika A/C, kanały nieróżnicowe, T_A = -40°C to 85°C

Symbol	Parametr	Warunki	Min.⁽¹⁾	Typ.⁽¹⁾	Max.⁽¹⁾	Jednostki
	Rozdzielczość			10		Bity
	Dokładność bezwzględna (łącznie ze wszystkimi błędami przetwarzania)	V_REF = 4V, V_CC = 4V, Zegar przetwornika = 200 kHz		1,5	2,5	LSB
		V_REF = 4V, V_CC = 4V, Zegar przetwornika = 1MHz		3	4
		V_REF = 4V, V_CC = 4V, Zegar przetwornika = 200 kHz Tryb zmniejszania zakłóceń		1,5
		V_REF = 4V, V_CC = 4V, Zegar przetwornika = 1MHz Tryb zmniejszania zakłóceń		3
	Nieliniowość całkowa (INL, po kalibracji wzmocnienia i niezrównoważenia)	V_REF = 4V, V_CC = 4V, Zegar przetwornika = 200 kHz		0,75
	Nieliniowość różniczkowa (DNL)	V_REF = 4V, V_CC = 4V, Zegar przetwornika = 200 kHz		0,25
	Błąd wzmocnienia	V_REF = 4V, V_CC = 4V, Zegar przetwornika = 200 kHz		0,75
	Błąd niezrównoważenia	V_REF = 4V, V_CC = 4V, Zegar przetwornika = 200 kHz		0,75
	Czas przetwarzania	Tryb pracy ciągłej	13		260	μs
	Częstotliwość zegarowa		50		1000	kHz
AV_CC	Analogowe napięcie zasilania		V_CC - 0,3⁽²⁾		V_CC + 0,3⁽³⁾	V
V_REF	Napięcie odniesienia		2,0		AV_CC
V_IN	Napięcie wejściowe		GND		V_REF
	Wynik konwersji w przetworniku A/C		0		1023	LSB
	Szerokość pasma			38,5		kHz
V_INT	Wewnętrzne napięcie odniesienia		2,3	2,56	2,7	V
R_REF	Oporność wejścia odniesienia			32		kΩ
R_AIN	Oporność wejścia analogowego			100		MΩ

Uwagi:	1.	Wartości są jedynie orientacyjne
	2.	Minimum dla AV_CC wynosi 2,7V
	3.	Maximum dla AV_CC wynosi 5,5V

Parametry przetwornika A/C, kanały różnicowe, T_A = -40°C to 85°C

Symbol	Parametr	Warunki	Min.⁽¹⁾	Typ.⁽¹⁾	Max.⁽¹⁾	Jednostki
	Rozdzielczość	Wzmocnienie = 1x			10	Bity
		Wzmocnienie = 10x			10
		Wzmocnienie = 200x			10
	Dokładność bezwzględna (łącznie ze wszystkimi błędami przetwarzania)	Wzmocnienie = 1x V_REF = 4V, V_CC = 5V, Zegar przetwornika = 50...200 kHz		17		LSB
		Wzmocnienie = 10x V_REF = 4V, V_CC = 5V, Zegar przetwornika = 50...200 kHz		16
		Wzmocnienie = 200x V_REF = 4V, V_CC = 5V, Zegar przetwornika = 50...200 kHz		17
	Nieliniowość całkowa (INL, po kalibracji wzmocnienia i niezrównoważenia)	Wzmocnienie = 1x V_REF = 4V, V_CC = 5V, Zegar przetwornika = 50...200 kHz		0,75
		Wzmocnienie = 10x V_REF = 4V, V_CC = 5V, Zegar przetwornika = 50...200 kHz		0,75
		Wzmocnienie = 200x V_REF = 4V, V_CC = 5V, Zegar przetwornika = 50...200 kHz		2
	Błąd niezrównoważenia	Wzmocnienie = 1x V_REF = 4V, V_CC = 5V, Zegar przetwornika = 50...200 kHz		1
		Wzmocnienie = 10x V_REF = 4V, V_CC = 5V, Zegar przetwornika = 50...200 kHz		1,5
		Wzmocnienie = 200x V_REF = 4V, V_CC = 5V, Zegar przetwornika = 50...200 kHz		4,5
	Błąd wzmocnienia	Wzmocnienie = 1x		1,6		%
		Wzmocnienie = 10x		1,5
		Wzmocnienie = 200x		0,2
	Częstotliwość zegarowa		50		200	kHz
	Czas przetwarzania		65		260	μs
AV_CC	Analogowe napięcie zasilania		V_CC - 0,3⁽²⁾		V_CC + 0,3⁽³⁾	V
V_REF	Napięcie odniesienia		2,0		AV_CC-0,5
V_IN	Napięcie wejściowe		GND		V_REF
V_DIFF	Różnicowe napięcie wejściowe		-V_REF/wzmocnienie		V_REF/wzmocnienie
	Wynik konwersji w przetworniku A/C		-511		511	LSB
	Szerokość pasma			4		kHz
V_INT	Wewnętrzne napięcie odniesienia		2,3	2,56	2,7	V
R_REF	Oporność wejścia odniesienia			32		kΩ
R_AIN	Oporność wejścia analogowego			100		MΩ

Uwagi:	1.	Wartości są jedynie orientacyjne
	2.	Minimum dla AV_CC wynosi 2,7V
	3.	Maximum dla AV_CC wynosi 5,5V

Na początek: podrozdziału strony

Zespół Przedmiotowy
Chemii-Fizyki-Informatyki
w I Liceum Ogólnokształcącym
im. Kazimierza Brodzińskiego
w Tarnowie
ul. Piłsudskiego 4
©2023 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.