AT90CAN32/64/128：高性能8位微控制器的深度剖析

在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域，選擇一款合適的微控制器至關(guān)重要。AT90CAN32、AT90CAN64和AT90CAN128這三款微控制器憑借其出色的性能和豐富的功能，成為了眾多工程師的首選。今天，我們就來深入了解一下這三款微控制器。

文件下載：AT90CAN128-16MI.pdf

一、核心特性

1. 高性能低功耗架構(gòu)

AT90CAN32/64/128采用AVR? 8位微控制器先進(jìn)RISC架構(gòu)，擁有133條強(qiáng)大指令，多數(shù)指令可在單時鐘周期內(nèi)執(zhí)行。它具備32個8位通用工作寄存器和外設(shè)控制寄存器，支持全靜態(tài)操作。在16MHz時鐘頻率下，吞吐量可達(dá)16 MIPS，還集成了片上2周期乘法器，能有效提升運(yùn)算效率。

2. 非易失性存儲器

這三款微控制器提供不同容量的閃存（32K/64K/128K字節(jié)），具備10,000次的寫入/擦除循環(huán)耐力，支持系統(tǒng)內(nèi)編程（ISP），還可選配獨(dú)立鎖定位的引導(dǎo)代碼區(qū)，引導(dǎo)大小可選擇1K、2K、4K或8K字節(jié)。此外，它們還配備了1K/2K/4K字節(jié)的EEPROM（100,000次寫入/擦除循環(huán)耐力）和2K/4K/4K字節(jié)的內(nèi)部SRAM，同時支持最大64K字節(jié)的可選外部存儲空間，并設(shè)有編程鎖以保障軟件安全。

3. JTAG接口

支持JTAG（IEEE std. 1149.1兼容）接口，具備邊界掃描功能，可用于編程閃存（硬件ISP）、EEPROM、鎖定位和熔絲位，還提供廣泛的片上調(diào)試支持。

4. CAN控制器

集成CAN控制器2.0A & 2.0B，通過ISO 16845認(rèn)證。擁有15個全消息對象，具備獨(dú)立的標(biāo)識符標(biāo)簽和掩碼，支持發(fā)送、接收、自動回復(fù)和幀緩沖接收模式，在8MHz時鐘頻率下最大傳輸速率可達(dá)1Mbits/s，還支持時間戳、TTC和監(jiān)聽模式。

5. 豐富的外設(shè)功能

• 定時器/計數(shù)器：包括8位同步定時器/計數(shù)器-0、8位異步定時器/計數(shù)器-2和雙16位同步定時器/計數(shù)器-1 & 3，具備多種功能，如預(yù)分頻、外部事件計數(shù)、輸出比較和PWM輸出等。
• ADC：8通道、10位SAR ADC，支持8個單端通道、7個差分通道和2個可編程增益（1x、10x或200x）的差分通道。
• 其他外設(shè)：還具備片上模擬比較器、面向字節(jié)的兩線串行接口、雙可編程串行USART和主/從SPI串行接口等。

6. 特殊功能

具備上電復(fù)位和可編程欠壓檢測功能，內(nèi)部校準(zhǔn)RC振蕩器，8個外部中斷源，5種睡眠模式（空閑、ADC降噪、省電、掉電和待機(jī)），軟件可選時鐘頻率，以及全局上拉禁用功能。

二、型號對比

工程師可以根據(jù)項(xiàng)目需求選擇合適的型號。如果項(xiàng)目對存儲容量要求不高，AT90CAN32可能是一個經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選擇；而對于需要更大存儲容量的項(xiàng)目，AT90CAN64或AT90CAN128則更為合適。

三、引腳配置與描述

1. 引腳配置

AT90CAN32/64/128提供64引腳的TQFP和QFN封裝，不同引腳具有不同的功能。例如，Port A - G為8位雙向I/O端口，具備內(nèi)部上拉電阻，在復(fù)位時引腳呈三態(tài)。RESET引腳用于復(fù)位，XTAL1和XTAL2用于連接振蕩器，AVCC為A/D轉(zhuǎn)換器的電源引腳，AREF為A/D轉(zhuǎn)換器的模擬參考引腳。

2. 引腳功能

每個端口除了基本的I/O功能外，還承擔(dān)著各種特殊功能。例如，Port F不僅可作為A/D轉(zhuǎn)換器的模擬輸入，還可作為雙向I/O端口，同時還與JTAG接口相關(guān)。在使用時，需要根據(jù)具體需求合理配置引腳。

四、寄存器總結(jié)

文檔中詳細(xì)列出了各種寄存器的地址、名稱和位定義，這些寄存器用于控制微控制器的各種功能。例如，CAN相關(guān)寄存器用于配置CAN控制器，定時器/計數(shù)器相關(guān)寄存器用于控制定時器和計數(shù)器的工作模式，USART相關(guān)寄存器用于配置串行通信等。工程師在編程時，需要根據(jù)實(shí)際需求對這些寄存器進(jìn)行設(shè)置。

五、訂購與封裝信息

1. 訂購信息

提供了不同型號的訂購代碼、速度、電源供應(yīng)、封裝、操作范圍和產(chǎn)品標(biāo)記等信息。例如，AT90CAN32-16AI表示速度為16MHz，電源供應(yīng)范圍為2.7 - 5.5V，采用A2 64封裝，適用于工業(yè)溫度范圍（-40°C至+85°C）。

2. 封裝信息

介紹了A2 64（64引腳薄型塑料鷗翼四方扁平封裝）、Z64-1和Z64-2（64引腳QFN封裝）三種封裝的詳細(xì)尺寸和相關(guān)參數(shù)。在設(shè)計電路板時，需要根據(jù)封裝類型預(yù)留合適的空間和引腳布局。

六、應(yīng)用與思考

AT90CAN32/64/128適用于許多嵌入式控制應(yīng)用，如工業(yè)自動化、汽車電子、智能家居等。其豐富的功能和高性能能夠滿足不同應(yīng)用場景的需求。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體項(xiàng)目需求，合理選擇型號和配置參數(shù)，充分發(fā)揮微控制器的優(yōu)勢。同時，也需要注意一些細(xì)節(jié)問題，如電源管理、引腳配置和寄存器設(shè)置等，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

你在使用AT90CAN32/64/128的過程中遇到過哪些問題？你是如何解決的呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。