具有 16KB 系统内可编程 Flash 的 8 位 AVR 微控制器

产品特性

· 高性能、低功耗的 8 位 AVR® 微处理器

· 先进的RISC结构

– 131 条指令 – 大多数指令执行时间为单个时钟周期

–32 个8 位通用工作寄存器

– 全静态工作

– 工作于16 MHz 时性能高达16 MIPS

– 只需两个时钟周期的硬件乘法器

· 非易失性程序和数据存储器

– 16K 字节的系统内可编程 Flash

擦写寿命: 10,000 次

– 具有独立锁定位的可选Boot 代码区

通过片上Boot 程序实现系统内编程

真正的同时读写操作

– 512 字节的EEPROM

擦写寿命: 100,000 次

–1K 字节的片内SRAM

– 可以对锁定位进行编程以实现用户程序的加密

· JTAG 接口( 与IEEE 1149.1标准兼容 )

– 符合JTAG标准的边界扫描功能

– 支持扩展的片内调试功能

– 通过JTAG接口实现对 Flash、EEPROM、熔丝位和锁定位的编程

· 外设特点

– 两个具有独立预分频器和比较器功能的8 位定时器/ 计数器

– 一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器 /计数器

– 具有独立振荡器的实时计数器RTC

– 四通道PWM

–8路 10 位ADC

8 个单端通道

TQFP 封装的7 个差分通道

2个具有可编程增益 （1x, 10x, 或200x）的差分通道

– 面向字节的两线接口

– 两个可编程的串行USART

– 可工作于主机/从机模式的 SPI串行接口

– 具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器

– 片内模拟比较器

· 特殊的处理器特点

– 上电复位以及可编程的掉电检测

– 片内经过标定的RC 振荡器

– 片内/片外中断源

–6种睡眠模式 : 空闲模式、ADC噪声抑制模式、省电模式、掉电模式、Standby 模式以及

扩展的Standby 模式

· I/O和封装

– 32 个可编程的I/O口

–40 引脚PDIP封装 , 44 引脚 TQFP 封装,与 44 引脚MLF封装

· 工作电压:

– ATmega16L：2.7 - 5.5V

–ATmega16：4.5 - 5.5V

· 速度等级

– 0 - 8 MHz ATmega16L

– 0 - 16 MHz ATmega16

· ATmega16L在 1 MHz, 3V, 25°C时的功耗

– 正常模式: 1.1 mA

– 空闲模式: 0.35 mA

– 掉电模式: < 1 &micro;A

引脚分布

ATmega16是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指

令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega16 的数据吞吐率高达 1MIPS/MHz，从而可

以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。

AVR 内核具有丰富的指令集和 32 个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接与算逻单元

(ALU) 相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。这种结

构大大提高了代码效率，并且具有比普通的 CISC微控制器最高至 10倍的数据吞吐率。

ATmega16 有如下特点:16K字节的系统内可编程Flash(具有同时读写的能力，即RWW)，

512 字节 EEPROM，1K字节 SRAM，32 个通用I/O 口线，32 个通用工作寄存器，用于边

界扫描的 JTAG 接口，支持片内调试与编程，三个具有比较模式的灵活的定时器/计数器

(T/C),片内/外中断，可编程串行USART，有起始条件检测器的通用串行接口，8路10位具

有可选差分输入级可编程增益 (TQFP 封装 ) 的 ADC ，具有片内振荡器的可编程看门狗定

时器，一个 SPI串行端口，以及六个可以通过软件进行选择的省电模式。 工作于空闲模式

时 CPU 停止工作，而 USART、两线接口、 A/D 转换器、 SRAM、 T/C、 SPI 端口以及

中断系统继续工作；掉电模式时晶体振荡器停止振荡，所有功能除了中断和硬件复位之

外都停止工作；在省电模式下，异步定时器继续运行，允许用户保持一个时间基准，而其

余功能模块处于休眠状态；ADC噪声抑制模式时终止CPU 和除了异步定时器与ADC以

外所有 I/O 模块的工作，以降低 ADC 转换时的开关噪声； Standby 模式下只有晶体或谐

振振荡器运行，其余功能模块处于休眠状态，使得器件只消耗极少的电流，同时具有快速

启动能力；扩展 Standby 模式下则允许振荡器和异步定时器继续工作。

本芯片是以 Atmel 高密度非易失性存储器技术生产的。片内 ISP Flash 允许程序存储器通

过 ISP 串行接口，或者通用编程器进行编程，也可以通过运行于 AVR 内核之中的引导程

序进行编程。引导程序可以使用任意接口将应用程序下载到应用Flash存储区(Application

Flash Memory)。在更新应用Flash存储区时引导Flash区(Boot Flash Memory)的程序继续

运行，实现了 RWW 操作。 通过将 8 位 RISC CPU 与系统内可编程的 Flash 集成在一个

芯片内， ATmega16 成为一个功能强大的单片机，为许多嵌入式控制应用提供了灵活而

低成本的解决方案。

ATmega16 具有一整套的编程与系统开发工具，包括：C 语言 编译器、宏汇编、 程序调试

器/软件仿真器、仿真器及评估板。