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ATmega128和ATmega128L单片机的数据手册免费下载
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AVR 内核具有丰富的指令集和 32 个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接与算逻单元 （ALU） 相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的复杂指令集微处理器高 10 倍的数据吞吐率。
ATmega128具有如下特点：128K字节的系统内可编程 Flash（具有在写的过程中还可以读的能力，即 RWW）、4K 字节的 EEPROM、4K 字节的 SRAM、53 个通用 I/O 口线、32 个通用工作寄存器、实时时钟 RTC、4 个灵活的具有比较模式和 PWM 功能的定时器 / 计数器 （T/C）、两个 USART、面向字节的两线接口 TWI、 8 通道 10 位 ADC（ 具有可选的可编程增益 ）、具有片内振荡器的可编程看门狗定时器、 SPI 串行端口、与 IEEE 1149.1 规范兼容的 JTAG 测试接口 （ 此接口同时还可以用于片上调试 ），以及六种可以通过软件选择的省电模式。空闲模式时 CPU 停止工作，而 SRAM、 T/C、 SPI 端口以及中断系统继续工作；掉电模式时晶体振荡器停止振荡，所有功能除了中断和硬件复位之外都停止工作，寄存器的内容则一直保持；省电模式时异步定时器继续运行，以允许用户维持时间基准，器件的其他部分则处于睡眠状态； ADC 噪声抑制模式时 CPU 和所有的 I/O 模块停止运行，而异步定时器和 ADC 继续工作，以减少 ADC 转换时的开关噪声； Standby 模式时振荡器工作而其他部分睡眠，使得器件只消耗极少的电流，同时具有快速启动能力；扩展 Standby 模式则允许振荡器和异步定时器继续工作。
器件是以 Atmel 的高密度非易失性内存技术生产的。片内 ISP Flash 可以通过 SPI 接口、通用编程器，或引导程序多次编程。引导程序可以使用任何接口来下载应用程序到应用 Flash存储器。在更新应用Flash存储器时引导Flash区的程序继续运行，实现RWW操作。通过将 8 位 RISC CPU 与系统内可编程的 Flash 集成在一个芯片内， ATmega128 为许多嵌入式控制应用提供了灵活而低成本的方案。
ATmega128 AVR有整套的开发工具，包括C编译器，宏汇编，程序调试器 /仿真器和评估板。
ATmega128 是一个很复杂的微处理器，其 I/O 数目为 AVR 指令集所保留的 64 个 I/O 的超集。为了保持对 ATmega103 的兼容性， ATmega103 的 I/O 位置在 ATmega128 得到了保留。多数添加的 I/O 位于扩展的 I/O 空间 $60 到 $FF （ 即位于 ATmega103 的内部 RAM 空间 ）。这些地址可以通过指令 LD/LDS/LDD 和 ST/STS/STD 来访问，而不是 IN/OUT 指令。对于 ATmega103 用户而言，内部 RAM 可能还是个问题。此外，由于中断向量的增加，若程序使用了绝对地址可能也是个问题。为了解决这些问题，ATmega128 设置了一个熔丝位 M103C。此熔丝位编程后就可以使 ATmega128 工作于 ATmega103 兼容模式。此时扩展 I/O 空间将无法使用，而内部 RAM 正好与 ATmega103 的一致。同时扩展的中断向量也被取消了。
ATmega128百分之百与ATmega103引脚兼容，可以在PCB上取代ATmega103。应用手册 “Replacing ATmega103 by ATmega128” 详细告诉用户在用 ATmega128 取代 ATmega103 时需要注意的地方。
通过编程熔丝位 M103C，从 RAM、 I/O 引脚和中断向量的角度 ATmega128 将与 ATmega103 相兼容。但是， ATmega128 的一些新特点也就无法使用了。如下所示：
• 只剩下一个 USART，而且只支持异步模式。波特率寄存器只有低 8 位可用。
• 只有一个16位的定时器/计数器，两个比较寄存器，而不是两个16位定时器/计数器，三个比较寄存器。
• 不支持两线接口。
• 端口 C 只能输出。
• 端口 G 只能用做第二功能，而不能作为通用 I/O 端口。
• 端口 F 只能作为输入，而不能作为 ADC 的模拟输入引脚。
• 不支持引导程序功能。
• 不能够调节片内 RC 振荡器的频率。
• 外部存储器接口无法释放任何一个地址引脚作为通用 I/O，也不能够为不同的外部存储器地址区配置不同的等待周期。下面的内容则使 ATmega128 更兼容 ATmega103：
• 在 MCUCSR 里只有 EXTRF 和 PORF。
• 改变看门狗溢出时间没有时序要求。
• 外部中断引脚 3 - 0 只能作为电平中断。
• USART 没有 FIFO 缓冲器。
在写操作中， ATmega103 没有使用的 I/O 应该写 0。
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