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Características do Microcontrolador Atmega328P: Sistema de Clock e Reset, Resumos de Programação em C++

Saiba mais sobre o sistema de clock e reset do microcontrolador atmega328p, incluindo sua função, como funciona e como escolher os capacitores adequados. Este documento também detalha o oscilador on-chip, oscilador externo e reset externo.

Tipologia: Resumos

2017

Compartilhado em 23/06/2022

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N P A C - CEP/ETB
Núcleo de Pesquisa e Apoio Científico
CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL - ESCOLA TÉCNICA DE BRASÍLIA
P R O F I S S I O N A L C O M P E T E N T E É O O B J E T I V O D A G E N T E !
C U R S O D E E L E T R Ô N I C A
Introdução
O Atmel picoPower ATmega328P é um microcontrolador CMOS de baixa potência e 8 bits em arquitetura
RISC® AVR que executa poderosas instruções em um único ciclo de clock e alcança rendimentos próximos a
1MIPS por MHz o que capacita otimizá-lo para consumo de energia versus velocidade de processamento. O
Microcontrolador ATmega328P possui as seguintes características: 4K/8Kbytes de Flash Programável no
próprio chip com recursos de leitura e gravação simultânea, 1Kbytes EEPROM, 2Kbytes SRAM, 23 pinos de
I/O de uso geral, 32 registradores de uso geral, três temporizadore/contadores flexíveis com modos de
comparação, interrupções internas e externas, um USART programável serial, uma interface serial de 2 fios
orientada por byte, uma porta serial SPI, um ADC de 10 bits de 6 canais, um temporizador Watchdog
programável com oscilador interno e cinco modos de economia de energia selecionáveis de software. O Idle
mode (Modo Ocioso) interrompe a CPU enquanto permite que o sistema SRAM, Timer/Counters, USART,
Interface Serial de 2 fios, porta SPI e sistema de interrupção continue funcionando. O modo Power-down salva
o conteúdo do registro, mas congela o Oscilador, desativando todas as outras funções do chip até a próxima
interrupção ou redefinição de hardware. No modo de economia de energia, o temporizador assíncrono continua
a ser executado, permitindo que o usuário mantenha uma base de temporizador enquanto o resto do dispositivo
está "dormindo". O modo de redução de ruído ADC interrompe a CPU e todos os módulos de I/O, exceto o
temporizador assíncroro e a ADC, para minimizar o ruído de comutação durante as conversões ADC. No modo
Standby, o oscilador de cristal/ressonador está funcionando enquanto o resto do dispositivo está "dormindo".
Isso permite uma partida muito rápida combinada com baixo consumo de energia.
A empresa fabricante do microcontrolador (Microchip)oferece a biblioteca QTouch para incorporar botões de
toque capacitivos, controles deslizantes e "rodas" em microcontroladores ® AVR. A aquisição patenteada de
sinal de transferência de carga oferece sensoriamento robusto e inclui relatórios totalmente descomprados de
chaves de toque e inclui a tecnologia de supressão de chaves adjacentes™ (AKS™) para detecção inequívoca de
eventos-chave (Debounce). A cadeia de ferramentas do QTouch Suite fácil de usar permite explorar,
desenvolver e depurar seus próprios aplicativos de toque.
O dispositivo é fabricado usando a tecnologia de memória não volátil de alta densidade Flash ISP on-chip que
permite que a memória de programa seja reprogramada no sistema através de uma interface serial SPI, por um
programador de memória não volátil convencional ou por um programa de inicialização on-chip em execução
no núcleo AVR. O programa Boot pode usar qualquer interface para baixar o programa de aplicativo na
memória Flash do aplicativo. O software Flash de inicialização continua a ser executado enquanto a seção Flash
do aplicativo for atualizada fornecendo a verdadeira operação "Read-While-Write". Com CPU RISC flash de 8
bits auto-programável em sistema de chip monolítico o ATmega328P é um poderoso microcontrolador que
fornece solução altamente flexível e econômica para muitas aplicações de controle embarcadas e suporta um
conjunto completo de ferramentas de desenvolvimento de programas e sistemas incluindo: Compilador C,
Montador de Macro, Depurador/Simulador do Programa, Emulador em Circuito e Kits de Avaliação.
Principais características do microcontrolador AT328P
ATmega328/P - Microcontroladores AVR de 8 bits:
Recurso - Alta Performance, Baixa Potência Atmel®AVR® família microcontroladora de 8 bits:
Arquitetura RISC avançada
131 Instruções Poderosas
A maioria da execução em um único ciclo de clock (relógio)
32 x 8 Registros de Trabalho de Propósito Geral
Operação Totalmente Estática
Até 20 MIPS Throughput a 20MHz
Multiplicador de 2 ciclos on-chip
Segmentos de memória não volátil de alta resistência
32KBytes de memória do programa flash auto-programável no sistema
1KBytes EEPROM
2KBytes SRAM Interno
Ciclos de gravação/apagamento: 10.000 Flash/100.000 EEPROM
Retenção de Dados: 20 anos a 85°C/100 anos a 25°C
Seção opcional de código de inicialização (Boot Code Section) com bits de bloqueio independentes
• Programação no sistema pelo Programa de Inicialização on-chip
• Verdadeira operação de leitura enquanto escreve: bloqueio de programação para segurança de software
Características dos periféricos
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Baixe Características do Microcontrolador Atmega328P: Sistema de Clock e Reset e outras Resumos em PDF para Programação em C++, somente na Docsity!

Núcleo de Pesquisa e Apoio Científico CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL - ESCOLA TÉCNICA DE BRASÍLIA

C U R S O D E E L E T R Ô N I C A

Introdução O Atmel picoPower ATmega328P é um microcontrolador CMOS de baixa potência e 8 bits em arquitetura RISC®^ AVR que executa poderosas instruções em um único ciclo de clock e alcança rendimentos próximos a 1MIPS por MHz o que capacita otimizá-lo para consumo de energia versus velocidade de processamento. O Microcontrolador ATmega328P possui as seguintes características: 4K/8Kbytes de Flash Programável no próprio chip com recursos de leitura e gravação simultânea, 1Kbytes EEPROM, 2Kbytes SRAM, 23 pinos de I/O de uso geral, 32 registradores de uso geral, três temporizadore/contadores flexíveis com modos de comparação, interrupções internas e externas, um USART programável serial, uma interface serial de 2 fios orientada por byte, uma porta serial SPI, um ADC de 10 bits de 6 canais, um temporizador Watchdog programável com oscilador interno e cinco modos de economia de energia selecionáveis de software. O Idle mode (Modo Ocioso) interrompe a CPU enquanto permite que o sistema SRAM, Timer/Counters, USART, Interface Serial de 2 fios, porta SPI e sistema de interrupção continue funcionando. O modo Power-down salva o conteúdo do registro, mas congela o Oscilador, desativando todas as outras funções do chip até a próxima interrupção ou redefinição de hardware. No modo de economia de energia, o temporizador assíncrono continua a ser executado, permitindo que o usuário mantenha uma base de temporizador enquanto o resto do dispositivo está "dormindo". O modo de redução de ruído ADC interrompe a CPU e todos os módulos de I/O, exceto o temporizador assíncroro e a ADC, para minimizar o ruído de comutação durante as conversões ADC. No modo Standby, o oscilador de cristal/ressonador está funcionando enquanto o resto do dispositivo está "dormindo". Isso permite uma partida muito rápida combinada com baixo consumo de energia. A empresa fabricante do microcontrolador (Microchip)oferece a biblioteca QTouch para incorporar botões de toque capacitivos, controles deslizantes e "rodas" em microcontroladores ® AVR. A aquisição patenteada de sinal de transferência de carga oferece sensoriamento robusto e inclui relatórios totalmente descomprados de chaves de toque e inclui a tecnologia de supressão de chaves adjacentes™ (AKS™) para detecção inequívoca de eventos-chave (Debounce). A cadeia de ferramentas do QTouch Suite fácil de usar permite explorar, desenvolver e depurar seus próprios aplicativos de toque.

O dispositivo é fabricado usando a tecnologia de memória não volátil de alta densidade Flash ISP on-chip que permite que a memória de programa seja reprogramada no sistema através de uma interface serial SPI, por um programador de memória não volátil convencional ou por um programa de inicialização on-chip em execução no núcleo AVR. O programa Boot pode usar qualquer interface para baixar o programa de aplicativo na memória Flash do aplicativo. O software Flash de inicialização continua a ser executado enquanto a seção Flash do aplicativo for atualizada fornecendo a verdadeira operação "Read-While-Write". Com CPU RISC flash de 8 bits auto-programável em sistema de chip monolítico o ATmega328P é um poderoso microcontrolador que fornece solução altamente flexível e econômica para muitas aplicações de controle embarcadas e suporta um conjunto completo de ferramentas de desenvolvimento de programas e sistemas incluindo: Compilador C, Montador de Macro, Depurador/Simulador do Programa, Emulador em Circuito e Kits de Avaliação.

Principais características do microcontrolador AT328P ATmega328/P - Microcontroladores AVR de 8 bits: Recurso - Alta Performance, Baixa Potência Atmel®AVR®^ família microcontroladora de 8 bits:

- Arquitetura RISC avançada

  • 131 Instruções Poderosas
  • A maioria da execução em um único ciclo de clock (relógio)
  • 32 x 8 Registros de Trabalho de Propósito Geral
  • Operação Totalmente Estática
  • Até 20 MIPS Throughput a 20MHz
  • Multiplicador de 2 ciclos on-chip - Segmentos de memória não volátil de alta resistência
  • 32KBytes de memória do programa flash auto-programável no sistema
  • 1KBytes EEPROM
  • 2KBytes SRAM Interno
  • Ciclos de gravação/apagamento: 10.000 Flash/100.000 EEPROM
  • Retenção de Dados: 20 anos a 85°C/100 anos a 25°C
  • Seção opcional de código de inicialização (Boot Code Section) com bits de bloqueio independentes **- Programação no sistema pelo Programa de Inicialização on-chip
  • Verdadeira operação de leitura enquanto escreve:** bloqueio de programação para segurança de software - Características dos periféricos

Núcleo de Pesquisa e Apoio Científico CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL - ESCOLA TÉCNICA DE BRASÍLIA

C U R S O D E E L E T R Ô N I C A

  • Dois temporizador/contadores de 8 bits com pré-escalar separado e modo de comparação
  • Um temporizador/contador de 16 bits com pré-escalar separado, modo de comparação e modo de captura
  • Contador em Tempo Real com Oscilador Separado
  • Seis canais PWM
  • ADC de 8 canais de 10 bits no pacote TQFP e QFN/MLF - Medição de temperatura: ADC de 6 canais de 10 bits no pacote PDIP - Medição de temperatura
  • Duas Interfaces Seriais Mestre/Escravo SPI
  • Um USART SERIAL Programável
  • Uma interface serial de 2 fios orientada a byte (compatível com Philips I^2 C)
  • Temporizador de Watchdog Timer programável com oscilador on-chip separado
  • Um comparador analógico on-chip
  • Interrupt and Wake-up na Mudança de Pinos - Recursos especiais de microcontrolador
  • Power-on Reset and Programmable Brown-out Detection
  • Oscilador interno calibrado
  • Fontes de interrupção externas e internas
  • Six Sleep Modes: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, Standby, and Extended Standby - I/O e Pacotes
  • 23 Linhas de I/O Programáveis
  • PDIP de 28 pinos, TQFP de 32 chumbo, QFN/MLF de 28 blocos e QFN/MLF de 32 pads - Tensão de operação:
  • 1.8 - 5.5V - Faixa de temperatura: - 40°C a 105°C - Velocidade de clock:
  • 0 – 4MHz @ 1.8 - 5.5V
  • 0 – 10MHz @ 2.7 - 5.5V
  • 0 – 20MHz @ 4.5 - 5.5V - Consumo de energia a 1MHz, 1,8V, 25°C
  • Active Mode: 0.2mA
  • Power-down Mode: 0.1μA
  • Power-save Mode: 0.75μA (Including 32kHz RTC)

Figura 1 - Disposição dos pinos do AT328P Fonte: Internet - Conhecendo o Cerne do Microcontrolador Atmega328P

Sistema de Clock e de Reset do Microcontrolador AT328P Para que o microcontrolador possa desempenhar o controle dos periféricos a ele acoplados e que por sua vez esses periféricos consiga desempenhar sua função é necessário que o microcontrolador (μC) tenha conectado a ele os Sistema de clock e o Sistema de reset. O Sistema de clock apresentado na Figura 1 é o circuito que dará a cadência de execução do programa inserido na memória de programa do microcontrolador que desempenhará a função de controlar o Sistema ao qual foi projetado. O Sistema de reset da Figura 2 é o circuito que fará com que o programa inicia na primeira posição da memória de programa onde o algoritmo de controle está alocado. Sistema de Clock do Microcontrolador AT328P Os pinos osciladores de cristal de baixa potência XTAL1 e XTAL2 são entrada e saída, respectivamente, de um amplificador invertido que pode ser configurado para uso como um Oscilador On-chip, como mostrado na Figura 1. Um cristal de quartzo ou um ressonador de cerâmica podem ser usados. Este Oscilador de Cristal é