眾所周知，AVR微控制器基于先進(jìn)的RISC架構(gòu)。ATmega32是一款基于AVR增強(qiáng)型RISC架構(gòu)的低功耗CMOS 8位微控制器。如果循環(huán)頻率為1MHz，AVR每秒可以執(zhí)行100萬(wàn)條指令。

ATmega32 AVR內(nèi)核具有豐富的指令集和32個(gè)通用工作寄存器，而且所有的寄存器都直接與算邏單元相連。這種結(jié)構(gòu)有效提升運(yùn)行效率，比普通的CISC微控制器最高可至10倍的數(shù)據(jù)吞吐率。其40 Pin DIP設(shè)計(jì)如下圖所示：

主要特征

32x8通用工作寄存器

32K字節(jié)的系統(tǒng)自編程閃存程序存儲(chǔ)器

2K字節(jié)的內(nèi)部SRAM

1024字節(jié)EEPROM

提供40針DIP、44引腳QTFP、44焊盤QFN/MLF封裝

32條可編程I/O線

8 通道、10位ADC

兩個(gè)具有獨(dú)立預(yù)分頻器和比較模式的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

一個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，具有獨(dú)立的預(yù)分頻器、比較模式和捕捉模式

4個(gè)PWM通道

通過(guò)片上引導(dǎo)程序進(jìn)行系統(tǒng)編程

帶有獨(dú)立片上振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器

可編程串行USART

主/從SPI串行接口

特殊特性

六種睡眠模式：空閑、ADC降噪、省電、掉電、待機(jī)和延長(zhǎng)待機(jī)

內(nèi)部校準(zhǔn)RC振蕩器

外部和內(nèi)部中斷源

上電復(fù)位和可編程欠壓檢測(cè)

所有32個(gè)寄存器都直接連接到算術(shù)邏輯單元 (ALU)，允許在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行的一條指令中訪問(wèn)兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。

掉電保存功能，所有其他芯片功能將被禁用，直到出現(xiàn)下一個(gè)外部中斷。異步定時(shí)器允許用戶在設(shè)備的其余部分處于休眠狀態(tài)時(shí)在節(jié)電模式下維護(hù)一個(gè)定時(shí)器。

ADC降噪模式停止CPU和除ADC和異步定時(shí)器外的所有I/O模塊。在待機(jī)模式下，除晶體振蕩器外，其余設(shè)備處于休眠狀態(tài)。主振蕩器和異步定時(shí)器繼續(xù)在擴(kuò)展待機(jī)模式下運(yùn)行。

引腳配置

ATmega32是一款功能強(qiáng)大的微控制器，因?yàn)樗趩纹酒暇哂邢到y(tǒng)自編程閃存，為許多嵌入式控制應(yīng)用提供了高度靈活且具有成本效益的解決方案，其硬件配置如下圖所示：

引腳說(shuō)明：

VCC：數(shù)字電壓源

GND：接地

端口A (PA7-PA0)：此端口用作A/D轉(zhuǎn)換器的模擬輸入。如果不使用A/D轉(zhuǎn)換器，它還可用作8位雙向I/O端口。

PortB (PB7-PB0) 、 Port D (PD7-PD0): 8位雙向I/O口。其輸出緩沖器具有對(duì)稱驅(qū)動(dòng)特性，具有高灌電流和拉電流能力。作為輸入，如果上拉電阻被激活，它們會(huì)被拉得很低。它還提供ATmega32的各種特殊功能特性。

端口C(PC7-PC0)： 8位雙向I/O端口。如果JTAG接口啟用，引腳PC5 (TDI)、PC3 (TMS) 和PC2 (TCK) 上的上拉電阻將被激活。

重置： 這是一個(gè)輸入引腳。

XTAL1：它是反相振蕩放大器的輸入，也是內(nèi)部時(shí)鐘操作電路的輸入。

XTAL2：它是反相振蕩器放大器的輸出。

AVCC：端口A和A/D轉(zhuǎn)換器的電源電壓引腳，它應(yīng)該連接到VCC。

AREF： AREF是A/D轉(zhuǎn)換器的模擬參考引腳。

ATmega32內(nèi)存結(jié)構(gòu)

ATmega32有兩個(gè)主存儲(chǔ)空間，即數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)空間。此外，它還具有用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的EEPROM存儲(chǔ)器。

Flash程序存儲(chǔ)空間

ATmega32包含32K字節(jié)的片上系統(tǒng)可重新編程閃存，用于程序存儲(chǔ)。Flash組織為16kX16，其內(nèi)存分為引導(dǎo)程序部分和應(yīng)用程序部分兩部分。

SRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

寄存器文件、I/O存儲(chǔ)器和內(nèi)部數(shù)據(jù)SRAM由較低的2144個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器位置尋址。前96個(gè)位置尋址寄存器文件和I/O存儲(chǔ)器，內(nèi)部數(shù)據(jù)SRAM由接下來(lái)的2048個(gè)位置尋址。直接、帶位移的間接、間接、帶前減量間接和帶后減量間接是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器覆蓋的5種不同的尋址模式。使用這些尋址模式可以訪問(wèn)32個(gè)通用寄存器、64個(gè) I/O寄存器和2048字節(jié)的內(nèi)部數(shù)據(jù)SRAM。

EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

EEPROM包含1024字節(jié)的數(shù)據(jù)EEPROM存儲(chǔ)器。它可以作為單獨(dú)的數(shù)據(jù)空間進(jìn)行訪問(wèn)，可以在其中讀取和寫入單個(gè)字節(jié)。

輸入/輸出(I/O)內(nèi)存

所有I/O和外圍設(shè)備都放置在I/O空間中。I/O位置由IN和OUT指令訪問(wèn)，在32個(gè)通用寄存器和I/O空間之間傳輸數(shù)據(jù)。使用SBI和CBI指令可直接對(duì)地址為00-1F的 I/O寄存器進(jìn)行位訪問(wèn)。

總結(jié)

ATmega32是以Atmel高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)生產(chǎn)的，片內(nèi)ISP Flash允許程序存儲(chǔ)器通過(guò)ISP串行接口，或者通用編程器進(jìn)行編程，也可以通過(guò)運(yùn)行于AVR內(nèi)核之中的引導(dǎo)程 序進(jìn)行編程。

此外，ATmega32還具有一整套的編程與系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具，包括C語(yǔ)言編譯器、宏匯編、 程序調(diào)試器、軟件仿真器及評(píng)估板?？梢哉f(shuō)，它是一款基于增強(qiáng)AVRRISC結(jié)構(gòu)的熱門低功耗8位CMOS微控制器。