atmega48單片機(jī)特性 atmega48的低功耗設(shè)計(jì)

本文主要介紹了atmega48單片機(jī)的特性，提出了其低功耗設(shè)計(jì)的一般方法，并以定時(shí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為例，具體說(shuō)明atmega48的低功耗設(shè)計(jì)方案。

隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，尤其是微機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的普遍應(yīng)用，功耗、成本、體積以及可靠性等指標(biāo)均成為設(shè)計(jì)者所關(guān)注的重要問(wèn)題。尤其是在由電池供電的設(shè)備中，如何降低設(shè)備功耗成為設(shè)計(jì)的首要任務(wù)。本文中以atmel 公司的atmega48單片機(jī)為例，介紹了單片機(jī)低功耗設(shè)計(jì)的一般方法。

atmega48單片機(jī)低功耗系統(tǒng)設(shè)計(jì)首要是選擇合適的單片機(jī)。atmega48單片機(jī)是一款8位微控制器，具有高性能、低功耗的顯著特點(diǎn)。由于采用risc精簡(jiǎn)指令集結(jié)構(gòu)，其指令集大多為單周期指令，具有高速運(yùn)行的特點(diǎn)。3v供電時(shí)，未使能內(nèi)部看門(mén)狗的情況下，atmega48的典型掉電電流小于1ua。具體工作電流見(jiàn)圖1。而且該單片機(jī)在1.8v~5.5v的電壓范圍內(nèi)均能正常工作，片內(nèi)自帶4k字節(jié)的flash、256字節(jié)的e2prom,以及512字節(jié)sram;并內(nèi)置6~8路10位ad 轉(zhuǎn)換器、看門(mén)狗、3個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器、具有獨(dú)立振蕩器的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器rtc 和6路PWM輸出。另外還具有五種休眠模式，引腳變化及中斷可喚醒mcu。

圖1 工作電流與系統(tǒng)頻率的關(guān)系圖2工作電流與供電電壓的關(guān)系(128k)

低功耗設(shè)計(jì)方法

以單片機(jī)為核心構(gòu)成的系統(tǒng)，其系統(tǒng)的總能耗是由單片機(jī)能耗及其外圍電路能耗共同構(gòu)成。為了降低整個(gè)系統(tǒng)的功耗，除了要降低單片機(jī)自身的運(yùn)行功耗外，還要降低外圍電路的功耗。對(duì)外圍電路而言，首先選擇低電壓低功耗器件，如用lmv324代替?zhèn)鹘y(tǒng)的lm324，sp3223eey代替max232等。其次，CMOS器件輸入引腳不能懸空。如果輸入引腳懸空，在輸入引腳上很容易積累電荷，產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使引腳電位處于0至1間的過(guò)渡區(qū)域。另外，單片機(jī)外圍電路應(yīng)盡量避免采用阻性元件。

atmega48單片機(jī)的功耗主要與系統(tǒng)頻率，工作模式，電源電壓及外圍模塊有關(guān)。由圖1和圖2可知，atmega48單片機(jī)的工作電流與其工作頻率、工作電壓成正比。

降低系統(tǒng)時(shí)鐘頻率

功耗與工作頻率有關(guān)。工作頻率增加時(shí)，功耗也線性的增加。系統(tǒng)工作頻率的降低，電路的延時(shí)增加導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降，因此在利用頻率降低系統(tǒng)功耗的時(shí)候，要在能耗和速度之間進(jìn)行權(quán)衡。

atmega48的時(shí)鐘源可以選擇片內(nèi)的rc振蕩器，也可以是來(lái)自外部時(shí)鐘。片內(nèi)rc振蕩器提供了可校準(zhǔn)的8m時(shí)鐘和128k低功率振蕩器。外部時(shí)鐘可以選用低功率晶體，滿振幅晶體和低頻晶振。通過(guò)編程flash 熔絲位，可以選擇所需的時(shí)鐘源。

atmega48可以通過(guò)設(shè)置時(shí)鐘預(yù)分頻寄存器clkpr來(lái)得到分頻的系統(tǒng)時(shí)鐘。當(dāng)需要的系統(tǒng)處理能力比較低時(shí)可以利用這個(gè)特性來(lái)降低功耗。預(yù)分頻對(duì)所有時(shí)鐘源都適用，并且影響cpu 及所有同步外設(shè)的時(shí)鐘頻率。

單片機(jī)的時(shí)鐘系統(tǒng)主要包括：cpu時(shí)鐘，flash時(shí)鐘，i/o時(shí)鐘，異步定時(shí)器時(shí)鐘和adc時(shí)鐘。在大多數(shù)情況下，這些時(shí)鐘并不需要同時(shí)工作。時(shí)鐘功耗抑制寄存器prr 提供終止單獨(dú)外設(shè)時(shí)鐘的方法以降低功耗。通過(guò)設(shè)置功耗抑制寄存器prr，將不使用的外圍模塊關(guān)掉，以降低芯片功耗。例如，如果不使用adc模塊，可以向功耗抑制寄存器prr中的pradc位寫(xiě)“1”，關(guān)閉芯片的adc模塊。同時(shí)，為了降低功耗，可以通過(guò)使用不同的休眠模式來(lái)禁止無(wú)需工作的模塊。

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單片機(jī)(619329) 單片機(jī)(619329)
ATmega48(19739) ATmega48(19739)

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2008-04-08 10:45:45

atmega48中文資料

具有8K 系統(tǒng)內(nèi)可編程 Flash 的8 位微控制器ATmega48/VATmega88/VATmega168/V 產(chǎn)品特性? 高性能、低功耗的8 位AVR? 微處理器? 先進(jìn)的RISC 結(jié)構(gòu)– 131

2008-06-05 08:48:45

753

atmega48 pdf

8-bit Microcontrollerwith 8K Bytes In-SystemProgrammable FlashATmega48/VATmega88/VATmega168/VPreliminary

2008-06-05 08:49:54

atmega48/atmega88/atmega168 pd

2008-06-05 08:52:08

ATmega168 pdf datasheet

The ATmega48/88/168 is a low-power CMOS 8-bit microcontroller based on the AVR enhancedRISC

2008-08-14 09:40:21

ATMEGA168V pdf,ATMEGA168V data

The ATmega48/88/168 is a low-power CMOS 8-bit microcontroller based on the AVR enhancedRISC

2008-09-06 14:32:50

ATmega88中文資料,ATmega88中文數(shù)據(jù)手冊(cè)

2008-09-06 14:38:23

3044

ATmega168中文資料,ATmega168中文數(shù)據(jù)手冊(cè)

ATmega168是基于AVR增強(qiáng)型RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間， ATmega48/88/168 的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá)1 MIPS/MHz，從而可以緩減系統(tǒng)在功耗

2008-09-06 14:39:32

proteus7.4元件庫(kù),下載

proteus7.4元件庫(kù)增加ATMEGA48等不少元件,使用方法為覆蓋安裝目錄下LIBRARY目錄就可以了。

2009-04-21 10:02:07

基于ATmega48的防垢水溫水位測(cè)控儀設(shè)計(jì)

根據(jù)對(duì)金屬接觸式水溫水位傳感器結(jié)垢成因的分析，提出在傳感器兩端注入對(duì)稱交流信號(hào)抑制水垢形成的方法。介紹了一種基于ATmega48 低成本、高性能的太陽(yáng)能熱水器防垢水溫水

2009-06-17 11:29:44

基于ATmega48單片機(jī)的可調(diào)交流電子負(fù)載的設(shè)計(jì)

介紹一種無(wú)極可調(diào)交流電子負(fù)載設(shè)計(jì)的新方法，由ATmega48單片機(jī)輸出PWM波，通過(guò)上位機(jī)設(shè)定不同的占空比控制場(chǎng)效應(yīng)管的通斷時(shí)間，即改變流過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管的平均電流。根據(jù)電流的大

2010-12-11 16:04:50

188

基于ATmega48的3相無(wú)刷電機(jī)的控制方法

介紹了采用ATmega48單片機(jī)實(shí)現(xiàn)三相無(wú)刷直流電機(jī)控制器的方法。利用Atmega48獲得帶死區(qū)的脈寬調(diào)制（PWM）、霍爾傳感器的換相處理、正弦驅(qū)動(dòng)信號(hào)的產(chǎn)生和電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制等功能。采

2010-12-21 10:28:18

129

基于ATmega128RFA1設(shè)計(jì)的低功耗ZigBee解決方

基于ATmega128RFA1設(shè)計(jì)的低功耗ZigBee解決方案 Atmel公司的ATmega128RFA1是低功耗CMOS 8位MCU,采用AVR增強(qiáng)性RISC架構(gòu)和2.4GHz ISM頻段高數(shù)據(jù)速

2010-05-20 09:12:01

1860

proteus 新增元件庫(kù)下載

本內(nèi)容給用戶提供了proteus元件庫(kù)的內(nèi)容，并增加ATMEGA48等不少元件也包含其內(nèi)，使元件庫(kù)更加的完備全面

2011-03-02 16:49:27

ATmega48中文資料

2012-06-01 11:00:21

ATmega48單片機(jī)學(xué)習(xí)板

2012-08-21 14:35:11

atmega48資料

2012-08-21 14:40:12

AVR單片機(jī)的串口轉(zhuǎn)FSK的通信模塊設(shè)計(jì)

摘要：以AVR單片機(jī)ATmega48芯片及CMX865調(diào)制/解調(diào)芯片為硬件架構(gòu)規(guī)范了對(duì)外串口通信協(xié)議，采用模擬口線的方式對(duì)CMX865寄存器進(jìn)行操作，設(shè)計(jì)了一種串口轉(zhuǎn)FSK的通信模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方

2012-11-26 14:51:47

3193

用ATMEGA48制作低成本高精度的數(shù)字溫度計(jì)

用ATMEGA48制作低成本高精度的數(shù)字溫度計(jì) 不收積分，需要的看下

2015-11-23 18:08:28

深入淺出AVR ——從ATMega48/88/168 開(kāi)始

介紹AVR單片機(jī)ATMega4888168的基本知識(shí) 適合于初學(xué)者快速上手

2015-12-08 14:48:58

基于Atmega48和CC1100模塊的無(wú)線通信功能的實(shí)現(xiàn)

基于Atmega48和CC1100模塊的無(wú)線通信功能的實(shí)現(xiàn)。

2016-01-25 10:28:32

ATmega48開(kāi)發(fā)板

包括原理圖，M48，M88，M168的一個(gè)測(cè)試程序，PDF資料等。

2016-04-19 15:14:50

ATmega323 avr單片機(jī)資料

ATmega323 avr單片機(jī)資料

2017-01-14 15:14:40

基于Atmega48和 CC1100模塊的無(wú)線通信功能的實(shí)現(xiàn)

基于Atmega48和 CC1100模塊的無(wú)線通信功能的實(shí)現(xiàn)

2017-08-31 08:46:32

基于ATmega的AVR單片機(jī)介紹

本文檔內(nèi)容介紹了基于ATmega的AVR單片機(jī)介紹，其中包含了系統(tǒng)框架圖。

2017-09-21 16:51:50

3D全息廣告機(jī)低功耗CMOS 8位微控制器ATMEGA48PA-AU

3D 全息廣告機(jī)低功耗CMOS 8位微控制器ATMEGA48PA-AU 最近非常酷炫的高科技產(chǎn)品，即帶有 3D 效果的 LED 風(fēng)扇，被稱為全息 3D 廣告機(jī)，小編想說(shuō)的是這里面用的一顆型號(hào)為

2018-06-06 12:02:27

524

采用Atmega48單片機(jī)進(jìn)行光強(qiáng)度數(shù)顯器的設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)可用于智能機(jī)器人的光感應(yīng)系統(tǒng)，即作為機(jī)器人的視覺(jué)器官。開(kāi)機(jī)后，單片機(jī)即按預(yù)先寫(xiě)入的程序運(yùn)行，信號(hào)采集電路中光敏電阻根據(jù)接收的外部光線強(qiáng)弱可以改變其阻值大小，從而改變獲得的電壓大小，并將此電壓

2018-11-13 09:13:00

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Atmega48-88-168熔絲位設(shè)置方法

本文以Atmega168PA+PROGISP為例說(shuō)明Atmega48-88-168熔絲位的設(shè)置方法，參考設(shè)計(jì)電路圖如下圖所示，外接7.3728M無(wú)源晶振。 1、啟動(dòng)PROGISP軟件，正確連接

2018-09-29 09:04:00

7010

如何使用ATmega48單片機(jī)進(jìn)行微功耗電刺激器的設(shè)計(jì)

介紹了基于ATmega48 單片機(jī)設(shè)計(jì)、用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的電刺激實(shí)驗(yàn)器的硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)要點(diǎn)。敘述了ATmega48 的特點(diǎn)及其低功耗設(shè)計(jì)的方法，給出了電壓調(diào)整DC/DC 電路以及輸出脈沖電路的實(shí)現(xiàn)與控制方法。

2018-11-14 17:59:45

ATmega16單片機(jī)教程之ATmega16單片機(jī)定時(shí)器的分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用概述

本文檔的主要內(nèi)容詳細(xì)介紹的是ATmega16單片機(jī)教程之ATmega16單片機(jī)定時(shí)器的分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用概述主要內(nèi)容包括了：1、單片機(jī)定時(shí)器的基本應(yīng)用、原理及要素2、ATmega 1 6單片機(jī)定時(shí)器

2018-12-07 08:00:00

ATmega603和ATmega603低功耗CMOS的8位單片機(jī)數(shù)據(jù)手冊(cè)免費(fèi)下載

ATmega603和ATmega103 是一款基于 AVR RISC 的低功耗 CMOS 的 8 位單片機(jī) 通過(guò)在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行一條指令 ATmega603/103 可以取得接近 1MIPS/MHz 的性能從而使得設(shè)計(jì)人員可以在功耗和執(zhí)行速度之間取得平衡。

2018-12-12 08:00:00

digilent PmodCLS字符型LCD模塊簡(jiǎn)介

PmodCLS是一個(gè)基于Atmel ATmega48微控制芯片的字符型LCD模塊。

2019-12-02 10:20:15

1801

ATmega48系列微控制器的數(shù)據(jù)手冊(cè)免費(fèi)下載

ATmega48A/48PA/88A/88PA/168A/168PA/328/328P是基于AVR增強(qiáng)RISC結(jié)構(gòu)的低功耗CMOS 8位微控制器。通過(guò)在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行強(qiáng)大的指令

2020-04-30 08:00:00

ATmega48PA系列微控制器的數(shù)據(jù)手冊(cè)免費(fèi)下載

ATmega48PA/88PA/168PA/328P是基于AVR增強(qiáng)RISC架構(gòu)的低功耗CMOS 8位微控制器。通過(guò)在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行強(qiáng)大的指令，ATmega48PA/88PA/168PA/328P的吞吐量接近每兆赫1 MIPS，允許系統(tǒng)設(shè)計(jì)師根據(jù)處理速度優(yōu)化功耗。

2020-07-24 08:00:00