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

©2024 mgr Jerzy Wałaszek
I LO w Tarnowie

obrazek

Mikrokontrolery

ATmega48A/PA/88A/PA/168A/PA/328/P

Parametry typowe (TA = -40°C ... 105°C) dla ATmega168PA

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

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.

Wszystkie pomiary w trybach aktywnym i bezczynnym zostały wykonane z ustawionymi wszystkimi bitami w rejestrze PRR, co w efekcie wyłączyło powiązane z nimi moduły we/wy. Również komparator analogowy był wyłączony podczas tych pomiarów.

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:


gdzie:
CL = obciążająca pojemność
VCC = napięcie robocze
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 zegarowego.

Prąd zasilania w trybie czynnym

Rys.238 ATmega168PA: Prąd zasilający w trybie aktywnym w funkcji częstotliwości (1-20MHz)

Rys.239 ATmega168PA: Prąd zasilający w trybie aktywnym w funkcji VCC (Wewnętrzny oscylator RC, 128kHz)

Rys.240 ATmega168PA: Prąd zasilający w trybie aktywnym w funkcji VCC (Wewnętrzny oscylator RC, 1MHz)

Rys.241 ATmega168PA: Prąd zasilający w trybie aktywnym w funkcji VCC (Wewnętrzny oscylator RC, 8MHz)


Na początek:  podrozdziału   strony 

Prąd zasilania w trybie bezczynnym

Rys.242 ATmega168PA: Prąd zasilający w trybie bezczynnym w funkcji niskiej częstotliwości (0,1-1,0MHz)

Rys.243 ATmega168PA: Prąd zasilający w trybie bezczynnym w funkcji częstotliwości (1-20MHz)

Rys.244 ATmega168PA: Prąd zasilający w trybie bezczynnym w funkcji VCC (Wewnętrzny oscylator RC, 128kHz)

Rys.245 ATmega168PA: Prąd zasilający w trybie bezczynnym w funkcji VCC (Wewnętrzny oscylator RC, 1MHz)

Rys.246 ATmega168PA: Prąd zasilający w trybie bezczynnym w funkcji VCC (Wewnętrzny oscylator RC, 8MHz)


Na początek:  podrozdziału   strony 

Prąd zasilania modułów we/wy w ATmega168PA

Tabelki i wzory przedstawione poniżej można używać do wyliczania dodatkowego poboru prądu przez różne moduły we/wy w trybie aktywnym i bezczynnym. Włączanie i wyłączanie tych modułów we/wy kontroluje rejestr zmniejszania poboru prądu, PRR.
Tab.11 Dodatkowy pobór prądu przez różne moduły we/wy w mikrokontrolerze ATmega168PA
(wartości bezwzględne)
Bit w PRR Typowe wartości prądu
VCC = 2V, F = 1MHz VCC = 3V, F = 4MHz VCC = 5V, F = 8MHz
PRUSART0 2,86μA 20,3μA 52,2μA
PRTWI 6,00μA 44,1μA 122,0μA
PRTIM2 4,97μA 33,2μA 79,8μA
PRTIM1 3,50μA 23,0μA 55,3μA
PRTIM0 1,43μA 9,2μA 21,4μA
PRSPI 5,01μA 38,6μA 111,4μA
PRADC 6,34μA 45,7μA 123,6μA
Tab.12 Dodatkowy pobór prądu (w procentach) w trybach aktywnym i bezczynnym
Bit w PRR Dodatkowy pobór prądu w trybie aktywnym  z zegarem zewnętrznym (Rys.238 i rys.239) Dodatkowy pobór prądu w trybie bezczynnym  z zegarem zewnętrznym (Rys.242 i rys.243)
PRUSART0 1,5% 8,9%
PRTWI 3,2% 19,5%
PRTIM2 2,4% 14,8%
PRTIM1 1,7% 10,3%
PRTIM0 0,7% 4,1%
PRSPI 2,9% 17,1%
PRADC 3,4% 20,3%

Możliwe jest wyliczenie typowego poboru prądu na podstawie wartości w powyższych dwóch tabelkach.

Przykład

Obliczyć spodziewany pobór prądu w trybie bezczynnym z włączonymi TIMER1, przetwornikiem A/C i modułem SPI przy zasilaniu VCC = 2,0V i częstotliwości F = 1MHz.

W tab.12  w trzeciej kolumnie widzimy, że potrzebujemy dodać do poboru prądu 10,3% dla TIMER1, 20,3% dla przetwornika A/C i 17,1% dla modułu SPI. Odczytując rys.242, znajdujemy, iż pobór prądu w trybie bezczynnym przy VCC = 2,0V i F = 1MHz wynosi około 0,027mA. Stąd całkowity pobór prądu w trybie bezczynnym z włączonymi TIMER1, przetwornikiem A/C i modułem SPI wynosi:

ICC ≈ 0,02mA · (1 + 0,103 + 0,203 + 0,171) ≈ 0,04mA

Na początek:  podrozdziału   strony 

Prąd zasilania w trybie wyłączenia

Rys.247 ATmega168PA: Prąd zasilający w trybie wyłączenia w funkcji VCC (Licznik zegarowy wyłączony)

Rys.248 ATmega168PA: Prąd zasilający w trybie wyłączenia w funkcji VCC (Licznik zegarowy włączony)


Na początek:  podrozdziału   strony 

Prąd zasilania w trybie oszczędzania energii

Rys.249 ATmega168PA: Prąd zasilający w trybie oszczędzania energii w funkcji VCC (Licznik zegarowy wyłączony, uruchomiony oscylator kwarcowy 32kHz)


Na początek:  podrozdziału   strony 

Prąd zasilania w trybie gotowości

Rys.250 ATmega168PA: Prąd zasilający w trybie oszczędzania energii w funkcji VCC (Licznik zegarowy wyłączony)


Na początek:  podrozdziału   strony 

Opornik podciągający końcówki

Rys.251 ATmega168PA: Prąd opornika podciągającego końcówki we/wy w funkcji napięcia wejściowego (VCC = 1,8V)

Rys.252 ATmega168PA: Prąd opornika podciągającego końcówki we/wy w funkcji napięcia wejściowego (VCC = 2,7V)

Rys.253 ATmega168PA: Prąd opornika podciągającego końcówki we/wy w funkcji napięcia wejściowego (VCC = 5V)

Rys.254 ATmega168PA: Prąd opornika podciągającego końcówki RESET w funkcji napięcia końcówki RESET (VCC = 1,8V)

Rys.255 ATmega168PA: Prąd opornika podciągającego końcówki RESET w funkcji napięcia końcówki RESET (VCC = 2,7V)

Rys.256 ATmega168PA: Prąd opornika podciągającego końcówki RESET w funkcji napięcia końcówki RESET (VCC = 5V)


Na początek:  podrozdziału   strony 

Moc driverów końcówek

Rys.257 ATmega168PA: Napięcie wyjściowe końcówki we/wy w funkcji prądu wpływającego (VCC = 3V)

Rys.258 ATmega168PA: Napięcie wyjściowe końcówki we/wy w funkcji prądu wpływającego (VCC = 5V)

Rys.259 ATmega168PA: Napięcie wyjściowe końcówki we/wy w funkcji prądu wypływającego (VCC = 3V)

Rys.260 ATmega168PA: Napięcie wyjściowe końcówki we/wy w funkcji prądu wypływającego (VCC = 5V)


Na początek:  podrozdziału   strony 

Progi końcówek i histereza

Rys.261 ATmega168PA: Wejściowe napięcie progowe końcówki we/wy w funkcji VCC (VIH, końcówka we/wy odczytywana jako 1)

Rys.262 ATmega168PA: Wejściowe napięcie progowe końcówki we/wy w funkcji VCC (VIL, końcówka we/wy odczytywana jako 0)

Rys.263 ATmega168PA: Histereza wejściowa końcówki we/wy w funkcji VCC

Rys.264 ATmega168PA: Wejściowe napięcie progowe końcówki RESET w funkcji VCC (VIH, końcówka we/wy odczytywana jako 1)

Rys.265 ATmega168PA: Wejściowe napięcie progowe końcówki RESET w funkcji VCC (VIL, końcówka we/wy odczytywana jako 0)

Rys.266 ATmega168PA: Histereza wejściowa końcówki RESET w funkcji VCC


Na początek:  podrozdziału   strony 

Progi BOD

Rys.267 ATmega168PA: Progi BOD w funkcji temperatury (BODLEVEL wynosi 1,8V)

Rys.268 ATmega168PA: Progi BOD w funkcji temperatury (BODLEVEL wynosi 2,7V)

Rys.269 ATmega168PA: Progi BOD w funkcji temperatury (BODLEVEL wynosi 4,3V)

Rys.270 ATmega168PA: Napięcie odniesienia w funkcji temperatury

Rys.271 ATmega168PA: Napięcie odniesienia w funkcji VCC


Na początek:  podrozdziału   strony 

Szybkość wewnętrznych oscylatorów

Rys.272 ATmega168PA: Częstotliwość oscylatora licznika zegarowego w funkcji temperatury

Rys.273 ATmega168PA: Częstotliwość oscylatora licznika zegarowego w funkcji VCC

Rys.274 ATmega168PA: Częstotliwość kalibrowanego oscylatora RC 8MHz w funkcji VCC

Rys.275 ATmega168PA: Częstotliwość kalibrowanego oscylatora RC 8MHz w funkcji temperatury

Rys.276 ATmega168PA: Częstotliwość kalibrowanego oscylatora RC 8MHz w funkcji wartości OSCCAL


Na początek:  podrozdziału   strony 

Pobór prądu przez moduły peryferyjne

Rys.277 ATmega168PA: Prąd przetwornika A/C w funkcji VCC (AREF = AVCC)

Rys.278 ATmega168PA: Prąd komparatora analogowego w funkcji VCC

Rys.279 ATmega168PA: Prąd zewnętrznego napięcia odniesienia AREF w funkcji VCC

Rys.280 ATmega168PA: Prąd detektora spadku napięcia zasilania w funkcji VCC

Rys.281 ATmega168PA: Prąd programowania w funkcji VCC


Na początek:  podrozdziału   strony 

Pobór prądu w czasie resetu i szerokość impulsu reset

Rys.282 ATmega168PA: Prąd zasilania w czasie resetu w funkcji niskiej częstotliwości (0,1 - 1,0MHz)

Rys.283 ATmega168PA: Prąd zasilania w czasie resetu w funkcji częstotliwości (1 - 20MHz)

Rys.284 ATmega168PA: 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
©2024 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.