ATmega16HVB, ATmega32HVB

8-битный AVR микроконтроллер с внутрисистемно-программируемой Flash памятью размером 16/32 кбайт

Отличительные особенности:

• Высокопроизводительный, маломощный 8-битный микроконтроллер AVR
• Улучшенная RISC-архитектура
  • Эффективный набор из 124 инструкций, большинство которых выполняются за один цикл синхронизации
  • 32 8-битных рабочих регистра общего назначения
  • Полностью статическая работа
  • Производительность до 8 MIPS на тактовой частоте 8 МГц
• Высокоизносостойкие сегменты энергонезависимой памяти
  • 16/32 кбайт внутрисистемно-самопрограммируемой Flash памяти (ATmega16HVB/32HVB)
  • 512 байт/1 кбайт ЭСППЗУ
  • 1/2 кбайт внутреннего статического ОЗУ
  • Количество циклов записи/стирания Flash памяти 10 тыс./ЭСППЗУ 100 тыс.
  • Хранение данных: 20 лет при температуре 85°C/100 лет при температуре 25°C
  • Опциональный загрузочный сектор с отдельными битами защиты
    • Внутрисистемное программирование под управлением встроенной загрузочной программой
    • Возможность чтения по время записи
  • Программируемая защита кода программы
• Функции управления батарейным источником
  • Два, три или четыре последовательно-включенных гальванических элемента
  • Защита от повышенных токов (заряд и разряд)
  • Защита от токовой перегрузки (заряд и разряд)
  • Защита от короткого замыкания (разряд)
  • Высоковольтные выходы для управления n-канальными полевыми транзисторами (заряд и разряд)
  • Высоковольтный выход для управления p-канальным полевым транзистором (предварительный заряд)
  • Встроенные полевые транзисторы для балансировки гальванических элементов
• Встроенные устройства ввода-вывода
  • Два конфигурируемых 8- или 16-битных таймера с отдельным предделителем частоты и опциональными функциями захвата и сравнения
  • Последовательный программируемый интерфейс SPI
  • 12-битный АЦП с шестью внешними и одним внутренним входами
  • АЦП для счета кулонов с высокой разрешающей способностью
  • Последовательный интерфейс TWI (SM-Bus-совместимый)
  • Программируемый сторожевой таймер
• Специальные возможности микроконтроллера
  • Встроенная отладочная система debugWIRE
  • Внутрисистемное программирование через порты SPI
  • Сброс при подаче питания
  • Встроенный стабилизатор напряжения
  • Внешние и внутренние источники прерываний
  • Энергосберегающие режимы работы: холостой ход (Idle), снижение шума АЦП (ADC Noise Reduction), экономичный (Power-save) и отключения (Power-off)
• Дополнительные возможности защищенной аутентификации доступны только после подписания соглашения о конфиденциальности
• Корпус
  • 44-выв. TSSOP
• Напряжение питания: 4…25В
• Максимально-допустимое напряжение на высоковольтных выводах: 35 В
• Температурный диапазон: -30…+85°C
• Класс быстродействия: 1…8 МГц

Структурная схема:

Расположение выводов:

Общее описание:

ATmega16HVB/32HVB - специализированные микроконтроллеры, предназначенные для выполнения функций мониторинга и защиты в 3- и 4 -элементных литиево-ионных аккумуляторных батареях. Основными преимуществами использования микроконтроллеров в данном применении являются высокая защищенность (за счет аутентификации), малая стоимость и высокая эффективность использования энергии аккумуляторов. Микроконтроллеры поддерживают возможности защищенной аутентификации, а также автономной защиты аккумулятора в процессе его заряда и разряда. У МК предусмотрен вход внешней защиты, который может использоваться для реализации других механизмов защиты аккумулятора, например, защита от недопустимого превышения зарядного напряжения, которая легко реализуется небольшим числом недорогих пассивных компонентов. Набор возможностей МК ATmega16HVB/32HVB делает их ключевым компонентом в любой системе, где важную роль играет высокая безопасность, защита аккумулятора, высокая степень системной интеграции и малая стоимость.

МК ATmega16HVB/32HVB обладают необходимой избыточностью встроенных ресурсов для гарантирования защиты аккумулятора в аварийных режимах работы. При разработке МК учтена защита гальванических элементов аккумулятора в случае короткого замыкания выводов, потери мощности (вызванной замыканием, как батарейного питания, так и напряжения V_CC), подключения зарядного устройства неверной полярностью или сбоев программы. Благодаря этому, микроконтроллеры ATmega16HVB/32HVB являются идеальным однокристальным решением для применений с высокими требованиями к безопасности.

ATmega16HVB/32HVB интегрируют стабилизатор напряжения с широким входным диапазоном 4…25 В. Данное напряжение стабилизируется до номинального уровня 3.3 В и, затем, используется для питания встроенных логических и аналоговых блоков. Возможности стабилизатора, в сочетании с очень малым энергопотреблением в энергосберегающих режимах работы, позволят существенно улучшить эффективность использования энергии аккумулятора по сравнению с существующими решениями.

Микроконтроллерами также поддерживается запатентованный Atmel режим "Deep Under-voltage Recovery" (DUVR), который позволяет выполнить предварительный заряд глубоко разряженного аккумулятора без использования отдельного полевого транзистора. Однако, для совместимости с существующими схемами заряда, у микроконтроллеров предусмотрен выход управления таким полевым транзистором.

Схема защиты аккумулятора, основываясь на измеренных токах заряда и разряда, выявляет опасные условия и, при необходимости, защищает от них. Для высокоточного контроля каждого гальванического элемента в микроконтроллеры встроен 12-битный АЦП. У АЦП также предусмотрены один дополнительный внутренний вход для измерения собственной температуры кристалла и два входа для подключения внешних термисторов.

Еще один АЦП оптимизирован для накопления токов заряда и разряда (счетчик кулонов) с 18-битной разрешающей способностью и высокой точностью. Он также может использоваться для оцифровки мгновенных значений тока с 13-битной разрешающей способностью. С помощью встроенных полевых транзисторов имеется возможность программно реализовать алгоритм балансировки гальванических элементов аккумуляторной батареи.

Микроконтроллеры интегрируют следующие аппаратные ресурсы: 16/32 кбайт внутрисистемно-самопрограммируемой Flash памяти с возможностями чтения во время записи, 512 байт/1 кбайт ЭСППЗУ, 1/2 кбайт статического ОЗУ, 32 рабочих регистра общего назначения, 12 линий ввода-вывода общего назначения, 5 высоковольтных линий ввода-вывода общего назначения с открытым стоком, один особо высоковольтный выход общего назначения с открытым стоком, интерфейсы debugWIRE для доступа к встроенной отладочной системе и SPI для внутрисистемного программирования, SM-Bus-совместимый модуль TWI, два универсальных таймера/счетчика с режимами захвата и сравнения, система прерываний с внутренними и внешними источниками, 12-битный сигма-дельта АЦП для измерения напряжений и температуры, сигма-дельта АЦП с высокой разрешающей способностью для счета кулонов и измерения мгновенных значений тока, балансировочные полевые транзисторы, блок защищенной аутентификации, модуль автономной защиты аккумулятора, программируемый сторожевой таймер с внутренним генератором и программно-выбираемые энергосберегающие режимы.

Микроконтроллеры выполнены на основе ядра AVR, которое сочетает обширный набор инструкций с 32 рабочими регистрами общего назначения. Все 32 регистра напрямую подключены к арифметико-логическому устройству (АЛУ), что позволяет одной инструкции за один цикл синхронизации осуществить доступ к двум разным регистрам. Результирующая архитектура отличается более эффективным кодом программы и на порядок превосходит по производительности обычные CISC-микроконтроллеры.

Микроконтроллеры выпускаются по разработанной Atmel технологии высоковольтной и высокоплотной энергонезависимой памяти. Встроенная Flash память поддерживает возможность перепрограммирования внутрисистемно через последовательной интерфейс SPI, с помощью обычного программатора энергонезависимой памяти или под управлением встроенной загрузочной программы, исполняемой ядром AVR. Загрузочная программа для загрузки кода программы в прикладной сектор Flash памяти может использовать любой интерфейс. Программа в загрузочном секторе Flash памяти продолжает исполняться даже во время обновления сектора прикладной программы, тем самым, добиваясь действительной поддержки "чтения во время записи".

Объединение в одном кристалле 8-битного RISC ЦПУ с внутрисистемно-самопрограммируемой Flash памятью и высокоточными аналоговыми блоками делает микроконтроллеры ATmega16HVB/32HVB универсальным и недорогим инструментом для решения задач защищенной аутентификации, высокоточного мониторинга и защиты в составе литиево-ионных аккумуляторных батарей. Данные микроконтроллеры являются представителями семейства AVR Smart Battery.

Микроконтроллеры ATmega16HVB/32HVB поддерживается всеми необходимыми аппаратными и программными средствами для проектирования, в т.ч. Си-компиляторы, макроассемблеры, программные отладчики/симуляторы и адаптеры встроенной отладочной системы.

Информация для заказа:

Документация:

		376 Kb Engl Краткое описание микросхем ATmega16HVB, ATmega32HVB
		Rus Система команд и архитектура
		Програмное обеспечение
		Инструментальные средства для 8-разрядных AVR-микроконтроллеров