10/21/2024で公開されています 131

Atmega168マイクロコントローラーの仕組み

ATMEGA168は、低電力使用量向けに設計された非常に効率的な8ビットマイクロコントローラーで、埋め込みアプリケーションの範囲に最適です。AVR®RISCアーキテクチャで実行すると、消費電力を低く抑えながら命令を迅速に処理し、小規模プロジェクトとより複雑なシステムの両方に最適です。メモリストレージ、通信サポート、さまざまな発電モードなどの組み込み機能を備えたAtmega168は、信頼できる応答性のある制御を必要とするプロジェクトの柔軟性とパフォーマンスを提供します。ロボット工学、自動化、または教育プロジェクトに取り組んでいるかどうかにかかわらず、このマイクロコントローラーは強力で汎用性の高いソリューションを提供します。

カタログ

Atmega168の概要

ATMEGA168 CMOSテクノロジーを使用し、低電力消費向けに設計された8ビットマイクロコントローラーです。AVR®RISCアーキテクチャで動作します。これにより、単一のクロックサイクルで命令を実行できます。この設計は、処理速度を維持しながら電力効率を最適化するのに役立ち、デバイスがメガヘルツあたり1秒あたり最大100万命令を処理できるようにします。マイクロコントローラーには、PDIP、MLF、およびTQFPの3つのパッケージタイプがあります。PDIPとMLFパッケージには28ピンが付属していますが、TQFPパッケージには32個のピンが含まれています。

Atmega168には、プログラムを保存するための16kbのフラッシュメモリ、1kbのRAM、および512バイトのEEPROMがあり、これにより、約20年の長期データ保持が保証されます。また、オンボード10ビットADCモジュールも含まれており、アナログ信号をデジタルのシグナルに変換するための8つのチャネルを提供します。

Atmega168の傑出した側面の1つは、SPI、I2C、およびUSART通信プロトコルをサポートし、デバイス間通信の観点から柔軟に対応できることです。この機能により、複数の外部コンポーネントとの通信を必要とするプロジェクトには多用途の選択肢があります。

その他の便利な機能には、ウォッチドッグタイマー、パワーアップタイマー、発振器の起動タイマー、ブラウンアウト検出が含まれます。これらの組み込み機能は、予期しない中断なくシステムがスムーズに実行されるようにするのに役立ちます。

ATMEGA168は、PICシリーズのような他のマイクロコントローラーとは異なります。1回のクロックサイクルでほとんどの指示を実行するのに対し、PICマイクロコントローラーは同様のタスクに複数のサイクルを取る可能性があります。さらに、AVRマイクロコントローラーには、PICの「W」レジスタとは異なり、32の汎用レジスタが付属しています。これにより、タスクの処理をスピードアップし、プログラミングの柔軟性を向上させるのに役立ちます。

Atmega168のピンアウト

ATMEGA168 CADデザイン

ATMEGA168シンボル

Atmega168フットプリント

ATMEGA168 3Dモデル

Atmega168の主要な機能

高性能、低電力AVR®8ビットマイクロコントローラーファミリ

ATMEGA168は、最小限の電力を消費しながら高性能を提供するように設計されたマイクロコントローラーのファミリーに属します。このバランスにより、バッテリーの寿命やエネルギーの使用を犠牲にすることなく、効率と処理能力の両方が必要なアプリケーションで使用できます。

高度なRISCアーキテクチャ

•131命令：131の指示が利用可能で、そのほとんどは単一のクロックサイクルで実行できます。Atmega168はレスポンシブエクスペリエンスを提供し、システムをより速くします。

•32 x 8作業レジスタ：32の汎用レジスタを利用して、プログラム内でより効果的にデータを保存および処理できるようにします。

•20 MIPSスループット：20MHzで、Atmega168は毎秒最大2,000万命令を提供でき、タスクに十分な速度を提供できます。

•オンチップ2サイクル乗数：この機能は、乗算をより迅速に実行し、複雑な計算で処理を改善するのに役立ちます。

不揮発性メモリセグメント

•フラッシュメモリ：アプリケーションのニーズに応じて、4kb、8kb、16kb、または32kbのフラッシュメモリから選択できます。これにより、システム内プログラミングが可能になるため、回路から削除せずにマイクロコントローラーのソフトウェアを更新できます。

•EEPROM：512バイトから1kbのEEPROMを使用すると、電源サイクル間に持続する必要があるキャリブレーション値、構成、またはその他の設定などの少量のデータを保存できます。

•SRAM：512バイトから2kBの範囲の内部SRAMは、プログラムの実行中に高速データストレージに使用できます。

記憶保持と長寿

•書き込み/消去サイクル：フラッシュメモリは最大10,000の書き込み/消去サイクルをサポートし、EEPROMは100,000サイクルをサポートし、データストレージの耐久性を提供します。

•データ保持：EEPROMに保存されているデータは、85°Cで最大20年間または25°Cで100年続く可能性があり、長期的なアプリケーションで信頼性が高くなります。

QTouch®ライブラリサポート

•容量性タッチ：Atmega168は、ボタン、スライダー、ホイールなどのタッチセンサーをサポートしているため、タッチ入力をプロジェクトに統合できます。

•センスチャネル：最大64のタッチセンスチャネルを使用することができ、さまざまなアプリケーション用の複雑なタッチインターフェイスを作成できます。

周辺機能

•タイマー/カウンター：2つの8ビットタイマーと1つの16ビットタイマーが含まれているため、タイミングのあるタスクの管理や正確な遅延の生成に柔軟性が得られます。

•PWMチャネル：6つのPWM（パルス幅変調）チャネルがあり、モーター制御や調光LEDなどのアプリケーションに役立ちます。

•ADCチャネル：マイクロコントローラーには、TQFPおよびQFN/MLFパッケージに8つのチャネルまたはPDIPパッケージに6チャネルを備えた10ビットADC（アナログからデジタルコンバーター）が付属しています。これは、センサーとのインターフェースに最適です。

•シリアル通信：USART、SPI、I2Cなどのさまざまな通信プロトコルを使用して、他のデバイスとの簡単な通信を可能にします。

•ウォッチドッグタイマー：この機能は、応答が停止した場合にマイクロコントローラーをリセットすることにより、システムの信頼性を確保するのに役立ちます。

特別なマイクロコントローラー機能

•パワーオンリセットとブラウンアウト検出：これらの機能により、パワーサイクル後にシステムが正しく開始され、低電圧条件を安全に処理できるようになります。

•スリープモード：Atmega168には、アイドル、パワーセーブ、スタンバイなど、6つの睡眠モードがあります。これにより、完全なパフォーマンスが不要になったときに電力消費を削減し、バッテリー寿命を節約できます。

I/Oおよびパッケージオプション

•プログラム可能なI/Oライン：23のプログラム可能な入力/出力ラインを使用すると、さまざまなセンサー、ボタン、またはその他の周辺機器をシステムに簡単に接続できます。

•複数のパッケージオプション：ATMEGA168は、28ピンPDIPや32リードTQFPなどのいくつかのパッケージで利用でき、プロジェクトに最適なパッケージを選択できます。

ATMEGA168技術仕様

マイクロチップテクノロジーATMEGA168A-AU技術仕様、属性、パラメーター、およびマイクロチップテクノロジーATMEGA168A-AUと同様の仕様を持つパーツ。

タイプ	パラメーター
工場のリードタイム	8週間
めっきに連絡してください	錫
マウント	表面マウント
取り付けタイプ	表面マウント
パッケージ /ケース	32-TQFP
ピンの数	32
データコンバーター	A/D 8x10B
I/OSの数	23
ウォッチドッグタイマー	はい
動作温度	-40°C〜85°C Ta
パッケージング	トレイ
シリーズ	AVR®ATMEGA
公開	1997年
JESD-609コード	E3
pbfreeコード	はい
パーツステータス	アクティブ
水分感度レベル（MSL）	3（168時間）
終端の数	32
端子位置	クワッド
端子形式	カモメの翼
ピークリフロー温度（°C）	260
供給電圧	5V
頻度	20MHz
time @ peakリフロー温度（最大）	40代
ベースパーツ番号	ATMEGA168A
電源電圧マックス（VSUP）	5.5V
電源	2/5V
供給電圧-min（vsup）	4.5V
インタフェース	2ワイヤ、I2C、SPI、シリアル、UART、USART
メモリサイズ	16kb
オシレータータイプ	内部
ラムサイズ	1k x 8
電圧 - 供給（VCC/VDD）	1.8V〜5.5V
UPS/UCS/末梢ICタイプ	マイクロコントローラー、RISC
コアプロセッサ	AVR
周辺機器	ブラウンアウト検出/リセット、POR、PWM、WDT
プログラムメモリタイプ	フラッシュ
コアサイズ	8ビット
プログラムメモリサイズ	16kb 8k x 16
接続性	i2c、spi、uart/usart
ビットサイズ	8
ADCがあります	はい
DMAチャネル	いいえ
データバス幅	8b
タイマー/カウンターの数	3
EEPROMサイズ	512 x 8
境界スキャン	いいえ
ローパワーモード	いいえ
形式	固定点
統合キャッシュ	いいえ
ADCチャネルの数	8
シリアルI/OSの数	1
外部割り込みの数	2
PWMチャネルの数	6
I2Cチャネルの数	1
身長	1.05mm
長さ	7mm
幅	7mm
SVHCに到達します	SVHCなし
放射線硬化	いいえ
ROHSステータス	ROHS3準拠
鉛フリー	鉛フリー

Atmega168に匹敵する部品

右側にリストされている3つの部分には、MicroChipテクノロジーATMEGA168A-AUの仕様と同様の仕様があります。

部品番号	atmega168a-au	atmega88pa-au	atmega48a-au	atmega88a-au
メーカー	マイクロチップテクノロジー	マイクロチップテクノロジー	マイクロチップテクノロジー	マイクロチップテクノロジー
パッケージ /ケース	32-TQFP	32-TQFP	32-TQFP	32-TQFP
ピンの数	32	32	32	32
データバス幅	8 b	8 b	8 b	8 b
I/Oの数	23	23	23	23
インタフェース	2ワイヤ、I2C、SPI、シリアル、UART	I2C、SPI、シリアル、UART、USART	2ワイヤ、I2C、SPI、シリアル、UART	I2C、SPI、USART
メモリサイズ	16 kb	4 kb	8 kb	8 kb
供給電圧	5 v	5 v	5 v	5 v
周辺機器	ブラウンアウト検出/リセット	ブラウンアウト検出/リセット	ブラウンアウト検出/リセット	ブラウンアウト検出/リセット
比較を表示します	ATMEGA168A-AU対ATMEGA88PA-AU	ATMEGA168A-AU対ATMEGA88PA-AU	ATMEGA168A-AU対ATMEGA48A-AU	ATMEGA168A-AU対ATMEG

ATMEGA168の機能ブロック図

ATMEGA168のAVRコアは、算術ロジックユニット（ALU）と直接相互作用する32の汎用レジスタで設計されています。このセットアップにより、2つの独立したレジスタに同時にアクセスでき、1つのクロックサイクルで指示を完了します。この効率により、ATMEGA168は従来のCISCマイクロコントローラーと比較してはるかに効率的になり、処理速度が最大10倍高速になります。

ATMEGA168は、最大8kバイトのシステム内プログラマブルフラッシュメモリ、1kbytes of SRAM、および1kbytes of Eepromを提供します。また、23の汎用I/Oライン、3つのタイマー/カウンター、およびUSART、SPI、I2Cなどのさまざまな通信インターフェイスが付属しています。さらに、マイクロコントローラーには、アナログからデジタルへの変換を必要とするタスク用の6チャンネル、10ビットADCが含まれています。

このデバイスは、パフォーマンスを最適化し、バッテリー寿命を延ばすために、さまざまな発電モードをサポートします。アイドルモードでは、タイマーや通信インターフェイスなどの周辺機器をアクティブに保ちながら、CPUがオフになります。パワーダウンモードは、非同期タイマーを除くすべての機能をシャットダウンします。これにより、最小限の消費電力が可能になります。パワーセーブモードは、デバイスの残りの部分をスリープ状態にしながらタイマーをアクティブに保ち、ADCノイズリダースモードは、不要なコンポーネントをオフにすることでアナログからデジタルへの変換中のノイズを減らします。スタンバイモードでは、システムの残りの部分が眠っている間に発振器を実行できるようにすることで、消費電力を低く抑えながら、高速スタートアップを提供します。

読み取りの際にサポートされているときに、ブートフラッシュ操作を中断することなく、アプリケーションフラッシュメモリを更新できます。これにより、メモリを再プログラミングしながら継続的な動作が可能になり、Atmega168が組み込み制御システムの確固たる選択肢になります。

比較：Atmega168 vs. Atmega328

Atmega168とAtmega328の主な区別は、利用可能なフラッシュメモリの量です。Atmega168には16kbのフラッシュメモリがありますが、Atmega328には32kbがあります。これは、プログラムデータのためのより多くのストレージスペースを必要とする大規模なプロジェクトに取り組んでいる場合に理想的です。ただし、ほとんどの愛好家のアプリケーションでは、この違いは重要ではないかもしれません。両方のマイクロコントローラーは、同様の機能、PIN構成、パフォーマンス特性を共有しているため、多くの場合、交換可能になります。

プロジェクトがより大きなコードベースまたはより広範なデータ処理を保存するために、より多くのメモリが必要な場合は、Atmega328を選択できます。それ以外の場合は、小規模なアプリケーションの場合、またはメモリの制約が問題にならない場合、Atmega168も同様に機能します。

Atmega168の代替

部品番号	説明	メーカー
ATMEGA168-24AIマイクロコントローラーとプロセッサ	RISCマイクロコントローラー、8ビット、フラッシュ、24MHz、CMOS、PQFP32、7 x 7 mm、1 mm高さ、0.80 mmピッチ、プラスチック、MS-026ABA、TQFP-32	Atmel Corporation

Atmega168のアプリケーション

学生プロジェクト

Atmega168は、教育プロジェクトに最適です。使いやすさと広範な機能により、シンプルな制御システムからセンサーとモーターのインターフェースの方法を学習するまで、さまざまな小規模アプリケーションに適しています。

組み込みおよびロボットシステム

組み込みシステムまたはロボット工学に取り組んでいる場合、Atmega168は必要なすべての重要なコンポーネントを提供します。その効率的なアーキテクチャとSPIやI2Cなどの通信プロトコルを処理する機能により、ロボットアーム、センサー、または自律車両を制御するための優れた選択肢があります。

産業用自動化

産業用自動化では、ATMEGA168は多くの場合、機械またはプロセスを制御するために使用されます。そのタイマー、ADC、および通信インターフェイスを使用すると、製造環境で繰り返しタスクまたは制御デバイスを自動化するシステムを構築できます。

ホームセキュリティシステム

マイクロコントローラーは、センサーとのインターフェース、侵入、またはコントロールドアロックとのインターフェースに使用できるホームセキュリティシステムに最適です。低消費電力により、長期にわたって確実に実行する必要があるバッテリー駆動のデバイスに最適です。

Quadcoptersの設計

ドローンデザインに興味がある場合、Atmega168はクアッドコプターの脳になります。PWMチャネルを使用してモーター制御を処理し、ADCを使用してセンサーデータをプロセスし、他のデバイスとワイヤレスで通信できるため、軽量で効率的なクワッドコプターに適したオプションになります。

Atmega168のパッケージング

ATMEGA168のメーカー情報

Microchip Technology Inc.は、Atmega168の背後にある会社です。信頼性が高く費用効率の高いマイクロコントローラーおよびアナログ半導体ソリューションを生産することで知られるMicrochipの本社は、アリゾナ州チャンドラーにあります。彼らの焦点は、開発リスクを削減し、システム全体のコストを削減し、さまざまな業界の市場までの時間を速めるのに役立つ製品を提供することです。

データシートPDF

Atmega168a-auデータシート：

Atmega168a-au.pdf

atmega88pa-auデータシート：

atmega88pa-au.pdf

atmega48a-auデータシート：

atmega48a-au.pdf

Atmega88a-auデータシート：

atmega88a-au.pdf

よくある質問[FAQ]

1. Atmega168で開発するには、どのツールが必要ですか？

Atmega168は、開発を容易にするための完全なツールセットを提供します。これらには、C言語コンパイラ、マクロアセンブラ、プログラムデバッガーとシミュレーター、インサーキットエミュレーター、評価板が含まれます。これらのツールは、システムを効率的にプログラム、デバッグ、テストするのに役立ちます。マイクロコントローラー自体には、16kBのインシステムプログラム可能なフラッシュ、512バイトのEEPROM、1kのSRAM、23の汎用I/Oライン、およびUSART、SPI、8チャンネル10ビットADCなどの複数の通信インターフェイスが付属しています。

2。ATMEGA8、ATMEGA48、ATMEGA88、またはATMEGA168のどちらが良いですか？

Atmega48、Atmega88、およびAtmega168は、主にメモリサイズ、ブートローダーのサポート、および割り込みの処理方法が異なります。ATMEGA88とATMEGA168は、独立したブートローダー領域を介した同時読み取りおよび書き込み操作をサポートしますが、ATMEGA48はそうではありません。一方、Atmega8にはいくつかの割り込み関数がなく、メモリサイズが小さくなります。4つのチップすべてが同じピン構成を共有するため、パッケージが同じである限り、それらの間で簡単にアップグレードできます。

3. ATMEGA168V-10PUとは何ですか？

ATMEGA168V-10PUは、より低い電圧で動作するように設計されたATMEGA168マイクロコントローラーのバリエーションです。低消費電力が優先事項であるシステムでよく使用されているため、バッテリー駆動のアプリケーションに最適です。