Microchip Technology AVR64DD32/28 8位多電壓I/O MCU基于AVR? CPU，設(shè)有硬件乘法器，在1.8V至5.5V的整個電源電壓范圍內(nèi)以高達(dá)24MHz的時鐘速度運(yùn)行。該系列包括16KB、32KB和64KB閃存型號，采用14至32引腳封裝選項（TQFP和VQFN）。AVR? DD系列設(shè)計用于為工業(yè)控制、家用電器產(chǎn)品、汽車和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）等應(yīng)用提供實(shí)時控制和多電壓操作。

數(shù)據(jù)手冊；*附件：Microchip Technology AVR64DD32，28 8位多電壓IO MCU數(shù)據(jù)手冊.pdf

AVR64DD32/28器件采用內(nèi)核獨(dú)立外設(shè)，具有低功耗特性和5V工作電壓，可提高抗噪性。多電壓I/O系統(tǒng)支持與以不同電壓運(yùn)行的系統(tǒng)進(jìn)行安全雙向通信。AVR? DD元件具有事件系統(tǒng)、可配置自定義邏輯 (CCL) 以及智能模擬外設(shè)（例如12位差分ADC、零交叉檢測 (ZCD)、10位DAC以及MVIO），因此非常適合用于傳感器應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)終端節(jié)點(diǎn)以及其他需要信號調(diào)理或電平轉(zhuǎn)換的應(yīng)用。

AVR64DD32/28采用TQFP和VQFN封裝選項，運(yùn)行頻率高達(dá)24MHz，具有64KB閃存、8KB SRAM和256B EEPROM。該器件支持四個多電壓I/O通道，能夠與外部器件進(jìn)行雙向通信，運(yùn)行電壓高于或低于MCU本身。MVIO系統(tǒng)使AVR64DD32成為電路板控制、傳感器應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)終端節(jié)點(diǎn)和其他尺寸受限應(yīng)用以及大型系統(tǒng)中傳感器融合的完美器件。

特性

• 功能安全
  • IEC 60730 B類庫（通過UL認(rèn)證）
  • ISO 26262 FMEDA
• 高性能AVR RISC CPU，帶硬件乘法器
  • 高達(dá)24MHz
  • 外部高頻振蕩器
  • 單周期I/O訪問
  • 兩級中斷控制器
  • 空閑、待機(jī)和掉電睡眠模式
  • 多電壓I/O (MVIO)
  • 事件系統(tǒng) (EVSYS)
  • 可配置自定義邏輯 (CCL)
  • 單引腳編程和調(diào)試接口 (UPDI)
• 存儲器
  • 高達(dá)64KB自編程閃存
  • SRAM高達(dá)8KB
  • 256B EEPROM
• 模擬特性
  • 12位差分模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)
  • 10位數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC)，具有輸出緩沖器
  • 零交叉檢測器 (ZCD)
  • 模擬比較器
• 定時器和計數(shù)器
  • 定時器/計數(shù)器（A型）(TCA)
  • 定時器/計數(shù)器（B型）(TCB)
  • 計時器/計數(shù)器（D型）(TCD)，用于控制應(yīng)用
• 通信
  • USART
  • SPI
  • ^I2C^
• 內(nèi)置安全功能
  • 時鐘故障檢測 (CFD)
  • 上電復(fù)位 (POR)
  • 掉電檢測 (BOD)
  • 電壓電平監(jiān)控器 (VLM)
  • 循環(huán)冗余校驗(yàn) (CRC) 掃描
  • 窗口看門狗計時器，具有窗口模式 (WWDT)
• 封裝選項
  • VQFN-32 的產(chǎn)品評估板
  • TQFP-32 的產(chǎn)品評估板
  • SPDIP-28 的產(chǎn)品評估板
  • SSOP-28日
  • SOIC-28 的產(chǎn)品評估板
  • VQFN-28 的產(chǎn)品評估板

框圖

AVR64DD32/28微控制器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、AVR64DD32/28微控制器概述

AVR64DD32/28是Microchip Technology推出的8位AVR? DD系列微控制器，采用先進(jìn)的RISC架構(gòu)，運(yùn)行時鐘速度高達(dá)24MHz。該系列MCU具有64KB閃存、8KB SRAM和256字節(jié)EEPROM，提供28或32引腳封裝選項。

主要特性包括：

• ?高性能CPU?：單周期I/O訪問、兩級中斷控制器、雙周期硬件乘法器
• ?寬電壓工作范圍?：1.8V至5.5V供電電壓
• ?豐富內(nèi)存資源?：64KB自編程閃存、8KB SRAM、256B EEPROM
• ?低功耗設(shè)計?：三種睡眠模式(Idle/Standby/Power-Down)
• ?多功能外設(shè)?：事件系統(tǒng)、智能模擬功能、高級數(shù)字外設(shè)

二、核心架構(gòu)與內(nèi)存組織

2.1 AVR? CPU架構(gòu)

AVR64DD32/28采用哈佛架構(gòu)，具有分離的程序和數(shù)據(jù)總線，實(shí)現(xiàn)單級流水線操作。關(guān)鍵特性包括：

• 135條指令集
• 32個8位通用寄存器
• 支持8/16/32位算術(shù)運(yùn)算
• 硬件乘法器(支持有/無符號整數(shù)和小數(shù)運(yùn)算)

2.2 內(nèi)存結(jié)構(gòu)

該微控制器采用統(tǒng)一內(nèi)存空間設(shè)計，包含：

?閃存組織?：

• 64KB容量，512B頁大小
• 分為Boot Loader、Application Code和Application Data三個可配置保護(hù)區(qū)域
• 支持在線系統(tǒng)編程(ISP)

?SRAM?：

• 8KB數(shù)據(jù)存儲器
• 堆棧位于SRAM末端

?EEPROM?：

• 256字節(jié)非易失性存儲
• 字節(jié)級擦寫粒度
• 支持單字節(jié)和多字節(jié)(最多32字節(jié))擦除操作

三、關(guān)鍵外設(shè)功能

3.1 時鐘系統(tǒng)

CLKCTRL模塊提供靈活的時鐘管理：

• ?內(nèi)部振蕩器?：24MHz高頻(OSCHF)和32.768kHz低頻(OSC32K)
• ?外部時鐘支持?：晶體振蕩器(XOSCHF/XOSC32K)和外部時鐘輸入
• ?PLL?：最高48MHz輸出
• ?時鐘故障檢測?：自動切換到內(nèi)部時鐘源

3.2 電源管理

SLPCTRL控制器支持三種低功耗模式：

1. ?Idle模式?：CPU停止，外設(shè)保持運(yùn)行
2. ?Standby模式?：高頻時鐘停止，部分外設(shè)可運(yùn)行
3. ?Power-Down模式?：最低功耗，僅保持必要功能

電壓調(diào)節(jié)器可根據(jù)工作模式自動調(diào)整性能/功耗比。

3.3 定時器系統(tǒng)

• ?TCA?：16位定時器/計數(shù)器，帶3個比較通道
• ?TCB?：16位輸入捕獲定時器(3個實(shí)例)
• ?TCD?：12位PWM定時器，優(yōu)化用于功率控制
• ?RTC?：實(shí)時計數(shù)器，支持32.768kHz時鐘源

四、開發(fā)注意事項

4.1 硬件設(shè)計指南

• ?電源去耦?：每個電源引腳對需就近放置100nF電容
• ?復(fù)位電路?：RESET引腳需接100nF濾波電容和330Ω限流電阻
• ?晶體振蕩器?：布局時應(yīng)靠近MCU，避免長走線

4.2 編程與調(diào)試

• ?UPDI接口?：單線編程調(diào)試接口，支持兩種連接方式
• ?代碼保護(hù)?：支持Boot區(qū)讀保護(hù)和應(yīng)用區(qū)寫保護(hù)
• ?CRC校驗(yàn)?：可選啟動時閃存完整性檢查

4.3 低功耗優(yōu)化技巧

1. 合理選擇睡眠模式
2. 禁用未使用外設(shè)時鐘
3. 配置電壓調(diào)節(jié)器為自動模式
4. 使用事件系統(tǒng)減少CPU喚醒

五、典型應(yīng)用場景

AVR64DD32/28非常適合以下應(yīng)用：

• 工業(yè)控制系統(tǒng)
• 消費(fèi)電子產(chǎn)品
• 物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備
• 電機(jī)控制
• 電源管理

其多電壓I/O(MVIO)特性特別適合需要接口不同電壓等級外設(shè)的應(yīng)用場景。