Atmega8

ATmega8 是ATMEL公司在2002年第一季度推出的一款新型AVR高檔單片機。是一種非常特殊的單片機，採用了小引腳封裝。

ATmega8 有2個具有比較模式的帶預分頻器（ Separate Prescale）的 8位定時/計數器。1個帶預分頻器（SeParat Prescale），具有比較和捕獲模式的 16位定時/計數器。

基本介紹

• 中文名：Atmega8
• 所屬：ATMEL公司
• 發布時間：2002年
• 類型：新型AVR高檔單片機

具體介紹

在AVR家族中，ATmega8是一種非常特殊的單片機，它的晶片內部集成了較大 容量的存儲器和豐富強大的硬體接口電路，具備AVR高檔單片機MEGE系列的全部性能和特點。但由於採用了小引腳封裝（為DIP 28和TQFP/MLF32），所以其價格僅與低檔單片機相當，再加上AVR單片機的系統內可程式特性，使得無需購買昂貴的仿真器和編程器也可進行單片機 嵌入式系統的設計和開發，同時也為單片機的初學者提供了非常方便和簡捷的學習開發環境。

ATmega8的這些特點，使其成為一款具有極高性能價格比的單片機，深受廣大單片機用戶的喜愛，在產品套用市場上極具競爭力，被很多家用電器廠商和儀器儀表行業看中，從而使ATmega8迅速進入大批量的套用領域。

ATmega系列單片機屬於AVR中的高檔產品，它承襲了AT90所具有的特點，並在AT90（如 AT9058515、AT9058535）的基礎上，增加了更多的接口功能，而且在省電性能、穩定性、抗干擾性以及靈活性方面考慮得更加周全和完善。

ATmega8 是一款採用低功耗CMOS工藝生產的基於AVR RISC結構的8位單片機。AVR單片機的核心是將32個工作暫存器和豐富的指令集聯結在一起，所有的工作暫存器都與ALU（算術邏輯單元）直接相連，實 現了在一個時鐘周期內執行的一條指令同時訪問（讀寫）兩個獨立暫存器的操作。這種結構提高了代碼效率，使得大部分指令的執行時間僅為一個時鐘周期。因此， ATmega8可以達到接近1MIPS/MHz的性能，運行速度比普通CISC單片機高出10倍。

主要特性

內部特點：

·高性能、低功耗的8位AVR微處理器。

·先進的RISC 結構。

·130 條指令—— 大多數指令執行時間為單個時鐘周期。

·32個8 位通用工作暫存器。

·全靜態工作。

·工作於16 MHz 時性能高達16 MIPS。

·只需兩個時鐘周期的硬體乘法器。

·非易失性程式和數據存儲器。

·8K 位元組的系統內可程式Flash。

·擦寫壽命：10,000 次。

·具有獨立鎖定位的可選Boot代碼區。

·通過片上Boot 程式實現系統內編程。

·真正的同時讀寫操作。

·512位元組的EEPROM。

·1K位元組的片內SRAM。

·可以對鎖定位進行編程以實現用戶程式的加密 。

外設特點：

·1個具有獨立振盪器的異步實時時鐘（RTC）。

·3個PWM通道，可實現任意<16位、相位和頻率可調的PWM脈寬調製輸出。

·8通道 A/D轉換（TQFP、MLF封裝），6路10位 A/D+2路8位A/D。

·6通道 A/D轉換（PDIP封裝），4路10位A/D+2路8位A/D。

·1個I2C的串列接口，支持主/從、收/發四種工作方式，支持自動匯流排仲裁。

·1個可程式的串列USART接口，支持同步、異步以及多機通信自動地址識別。

·1個支持主/從（Master/Slave）、收/發的SPI同步串列接口。

·帶片內RC振盪器的可程式看門狗定時器。

·片內模擬比較器。

特殊的處理器特點

·上電復位以及可程式的欠電壓檢測電路。

·內部集成了可選擇頻率（l/2/4/8MHZ）、可校準的RC振盪器。

·外部和內部的中斷源18個。

·5種睡眠模式: 五種睡眠模式：空閒模式（Idle）、ADC噪聲抑制模式（ADC Noise Reduction）、 省電模式（Power－save）、掉電模式（Power－down）、待命模式（Standby）。

I/O 和封裝

·最多23個可程式I/O口，可任意定義I/O的輸入/輸出方向；輸出時為推輓輸出，驅動能力強，可直接驅動LED等大電流負載：輸入口可定義為三態輸入，可以設定帶內部上拉電阻，省去外接上拉電阻。

·28腳PDIP封裝，32腳TQFP封裝和 32腳MLF封裝。

· 工作電壓

– 2.7 - 5.5V (ATmega8L)

– 4.5 - 5.5V (ATmega8)

· 速度等級

– 0 - 8 MHz (ATmega8L)

– 0 - 16 MHz (ATmega8)

· 4 Mhz 時功耗, 3V, 25°C

– 工作模式: 3.6 mA

– 空閒模式: 1.0 mA

– 掉電模式: 0.5 μA

特別注意：

ATMEGA8是不帶任何的仿真接口的，所以要對mega8仿真是需要接入仿真頭，或者採用mega88來做前期的開發，批量生產時可將程式移植到mega8，程式中的暫存器名稱需做修改。

詳細參數

ATmega8 參數
ATmega8存儲器
Flash ROM		8KB
SRAM		1024B
EEPROM		512B
ATmega8性能參數特性
工作頻率		0-8MHz (ATmega8L)
	0-16MHz (ATmega8)
工作電壓		2.7-5.5V (ATmega8L)
	4.5-5.5V (ATmega8)
I/O口		23個
16位定時器 / 計數器		1
8位定時器 / 計數器		2
PWM		3
RTC		YES
SPI		1
UART		1
TWI		YES
10位ADC		6（DIP）; 8（TQFP / MLF）
模擬比較器		1
WDT		1（帶獨立片內振盪器）
外部中斷		2
睡眠模式		5種
硬體乘法器		YES
片內振盪器		YES
引腳電平中斷/喚醒功能		NO
掉電檢測		YES
上電復位		YES
ATmega8封裝與引腳數
PDIP		28PIN
QFP		32PIN
QFN / MLF		32PIN
ATmega8編程與調試方式
編程方式		ISP　IAP　H/PV
仿真方式		仿真頭接入，; 模擬式仿真

4 ATmega8(L)

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AVR 核心具有豐富的指令集和32 個通用工作暫存器。所有的暫存器都直接與算邏單元

(ALU) 相連線，使得一條指令可以在一個時鐘周期內同時訪問兩個獨立的暫存器。這種結

構大大提高了代碼效率，並且具有比普通的CISC 微控制器最高至10 倍的數據吞吐率。

ATmega8 有如下特點:8K 位元組的系統內可程式Flash( 具有同時讀寫的能力，即RWW)，

512 位元組 EEPROM，1K 位元組 SRAM，32 個通用I/O 口線，32 個通用工作暫存器，三個

具有比較模式的靈活的定時器/ 計數器(T/C), 片內/ 外中斷，可程式串列USART，面向

位元組的兩線串列接口， 10 位6 路 (8 路為TQFP 與MLF 封裝)ADC，具有片內振盪器的

可程式看門狗定時器，一個SPI 串列連線埠，以及五種可以通過軟體進行選擇的省電模式。

工作於空閒模式時CPU 停止工作，而SRAM、T/C、 SPI 連線埠以及中斷系統繼續工作；

掉電模式時晶體振盪器停止振盪，所有功能除了中斷和硬體復位之外都停止工作；在省

電模式下，異步定時器繼續運行，允許用戶保持一個時間基準，而其餘功能模組處於休眠

狀態； ADC 噪聲抑制模式時終止CPU 和除了異步定時器與ADC 以外所有I/O 模組的工

作，以降低ADC 轉換時的開關噪聲； Standby 模式下只有晶體或諧振振盪器運行，其餘

功能模組處於休眠狀態，使得器件只消耗極少的電流，同時具有快速啟動能力。

本晶片是以Atmel 高密度非易失性存儲器技術生產的。片內ISP Flash 允許程式存儲器通

過ISP 串列接口，或者通用編程器進行編程，也可以通過運行於AVR 核心之中的引導程

序進行編程。引導程式可以使用任意接口將應用程式下載到套用Flash存儲區(Application

Flash Memory)。在更新套用Flash存儲區時引導Flash區(Boot Flash Memory)的程式繼續

運行，實現了RWW 操作。 通過將8 位RISC CPU 與系統內可程式的Flash 集成在一個

晶片內，ATmega8 成為一個功能強大的單片機，為許多嵌入式控制套用提供了靈活而低

成本的解決方案。

ATmega8 具有一整套的編程與系統開發工具，包括：C 語言編譯器、宏彙編、 程式調試

器/ 軟體仿真器、仿真器及評估板。

聲明本數據手冊的典型值來源於對器件的仿真，以及其他基於相同產生工藝的 AVR 微控制器

的標定特性。本器件經過特性化之後將給出實際的最大值和最小值。

5

ATmega8(L)

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引腳說明

VCC 數字電路的電源。

GND 地。

連線埠B(PB7..PB0)

XTAL1/XTAL2/TOSC1/TOSC2

連線埠B 為8 位雙向I/O 口，具有可程式的內部上拉電阻。其輸出緩衝器具有對稱的驅動特

性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時，若內部上拉電阻使能，連線埠被外部電路拉

低時將輸出電流。在復位過程中，即使系統時鐘還未起振，連線埠B 處於高阻狀態。

通過時鐘選擇熔絲位的設定， PB6 可作為反向振盪放大器或時鐘操作電路的輸入端。

通過時鐘選擇熔絲位的設定PB7 可作為反向振盪放大器的輸出端。

若將片內標定RC 振盪器作為晶片時鐘源，且ASSR 暫存器的AS2 位設定，PB7..6 作為

異步 T/C2 的TOSC2..1 輸入端。

連線埠B 的其他功能見P 55“ 連線埠B 的第二功能” 及P 22“ 系統時鐘及時鐘選項” 。

連線埠C(PC5..PC0) 連線埠C 為7 位雙向I/O 口，具有可程式的內部上拉電阻。其輸出緩衝器具有對稱的驅動特

性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時，若內部上拉電阻使能，連線埠被外部電路拉

低時將輸出電流。在復位過程中，即使系統時鐘還未起振，連線埠C 處於高阻狀態。

PC6/RESET 若RSTDISBL 熔絲位編程， PC6 作為I/O 引腳使用。注意PC6 的電氣特性與連線埠C 的

其他引腳不同

若RSTDISBL 熔絲位未編程，PC6 作為復位輸入引腳。持續時間超過最小門限時間的低

電平將引起系統復位。門限時間見P 35Table 15 。持續時間小於門限時間的脈衝不能保

證可靠復位。

連線埠C 的其他功能見後。

連線埠D(PD7..PD0) 連線埠D 為8 位雙向I/O 口，具有可程式的內部上拉電阻。其輸出緩衝器具有對稱的驅動特

性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時，若內部上拉電阻使能，則連線埠被外部電路

拉低時將輸出電流。在復位過程中，即使系統時鐘還未起振，連線埠D 處於高阻狀態。

連線埠D 的其他功能見後。

RESET 復位輸入引腳。持續時間超過最小門限時間的低電平將引起系統復位。門限時間見 P

35Table 15 。持續時間小於門限時間的脈衝不能保證可靠復位。

30 ATmega8(L)

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電源管理及睡眠模式睡眠模式可以使應用程式關閉MCU 中沒有使用的模組，從而降低功耗。AVR 具有不同

的睡眠模式，允許用戶根據自己的套用要求實施剪裁。

進入睡眠模式的條件是置位暫存器MCUCR 的SE，然後執行SLEEP 指令。具體哪一種

模式( 空閒模式、ADC 噪聲抑制模式、掉電模式、省電模式及Standby 模式) 由MCUCR

的SM2、SM1 和SM0 決定，如Table 13 所示。使能的中斷可以將進入睡眠模式的MCU

喚醒。經過啟動時間，外加4 個時鐘周期後， MCU 就可以運行中斷例程了。然後返回到

SLEEP的下一條指令。喚醒時不會改變暫存器檔案和SRAM的內容。如果在睡眠過程中發

生了復位，則MCU 喚醒後從中斷向量開始執行。

注意，由於TOSC 與XTAL 共用同一引腳，對於許多AVR MCU 中有的擴展Standby 模

式在ATmega8 中已刪除。

P 22Figure 10 介紹了ATmega8不同的時鐘系統及其分布。此圖在選擇合適的睡眠模式時

非常有用。

MCU 控制暫存器－ MCUCR MCU 控制暫存器包含了電源管理的控制位。

· Bit 7 – SE: 休眠使能

為了使MCU 在執行SLEEP 指令後進入休眠模式， SE 必須置位。為了確保進入休眠模

式是程式設計師的有意行為，建議僅在SLEEP 指令的前一條指令置位SE。MCU 一旦喚醒立

即清除SE。

· Bits 6..4 – SM2..0: 休眠模式選擇位 2、1 和0

如 Table 13 所示，這些位用於選擇具體的休眠模式。

Note: 1. 僅在使用外部晶體或諧振器時Standby 模式才可用。

Bit 7 6 5 4 3 2 1 0

SE SM2 SM1 SM0 ISC11 ISC10 ISC01 ISC00 MCUCR

讀/ 寫R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W

初始值0 0 0 0 0 0 0 0

Table 13. 休眠模式選擇

SM2 SM1 SM0 休眠模式

0 0 0 空閒模式

0 0 1 ADC 噪聲抑制模式

0 1 0 掉電模式

0 1 1 省電模式

1 0 0 保留

1 0 1 保留

1 1 0 Standby(1) 模式