ATmega128在开发应用中应注意的问题

　　(1)先进的RISC精简指令集结构:ATmega128具有133条功能强大的指令,大部分指令在单时钟周期内执行;有32b×8个通用工作寄存器;片内带有执行时间为2个时钟周期的硬件乘法器。

　　(2)非易失性程序和数据存储器:ATmega128具有128KB在线可重复编程Flash、4KB的E2PROM以及4KB内部SRAM。在其BOOT区具有独立的加密位,可通过片内的引导程序实现在系统编程,写操作时真正可读。

　　(3)具有JTAG接口:通过JTAG接口对Flash、E2PROM熔丝位和加密位编程。

　　(4)增强的硬件功能:ATmega128具有2个带预分频器和一种比较模式的8位定时/计数器;2个扩充的带预分频器和比较模式、捕获模式的16位定时/计数器;独立振荡器的实时计数器;2通道8位PWM;6通道2~16位精度PWM;8通道10位A/D转换;输出比较调节器;8个单端通道;7个微分通道;2个增益为1x、10x或200x的微分通道;二线(I2C)串行接口;2路可编程串行UART接口;主/从SPI串　行接口;带内部振荡器的可编程看门狗定时器等。

　　(5)独有的特点:上电复位和可编程的低电压检测;内部可校准的RC振荡器;5种睡眠模式,即空闲模式、ADC噪声抑制模式、省电模式、掉电模式、待命模式和扩展待命模式;可通过软件选择时钟频率;通过1个熔丝选定ATmega103兼容模式;全局上拉禁止。

　　笔者通过使用ATmega128单片机,总结出在使用ATmega128过程中应注意的问题,希望能给即将使用该单片机的读者提供有用的信息。

1ATmega128的开发工具及其应注意问题

　　随着用户对编译器的要求越来越高,开发商也在不断地提高编译器对用户的方便程度。目前的大趋势是从用汇编语言开发单片机发展到用C语言开发。笔者在对开发ATmega128编译器的选择时,考虑到时间上的局限以及开发的方便性等问题,最终选择了ImageCraft的ICCAVR工具。

　　ICCAVR是一种使用符合ANSI标准的C语言开发微控制器程序的工具。它集合了编译器和工程管理器的集成工作环境(IDE),可以编译生成INTEL HEX格式文件。

　　ICCAVR和人们通常所用的编译器的使用的方法大同小异,故本文不再详述。本文主要对使用中应当注意的问题作一介绍。

(1)该编译器在设置中有一项“Return Stack Size”,默认值为16,但在程序量很大而且子函数较多的情况下,该默认值就不适合了,编译时会出错。碰到这种情况建议将该选项的值改大。

(2)在经过一段时间的使用后,发现该编译器对C语言的编译效率不是很理想。但设置当中有一编译优化选择项“Enable Code Compression”,使用它在一定情况下可以减少程序所占的空间。不过当程序在“default”编译优化选择的情况下所占的程序空间达到95%以上时,使用“Enable Code Compression”编译就会出错。所以笔者认为,虽然ATmega128具有128KB的程序空间,但在使用过程中也应当考虑到数据结构方面的问题。

　　应用ICCAVR生成hex文件以后,下一步就是将hex文件烧录到ATmega128中去。笔者选用的软件是PonyProg2000。这是一款操作简单但功能强大的烧录软件,它支持包括AVR、PIC在内的多种单片机型。作者是通过PC机的并口以串行方式连接到ATmega128的JTAG接口的。在烧录的整个过程当中,最关键的问题是芯片晶振的选择以及熔丝的配置。晶振的选择较为简单,只要注意使用外部晶振还是内部晶振,并设置好相应的选项就可以了。由于ATmega128具有IAP(应用中编程)及用户可以在应用程序中对Flash块、加密位等实现擦除和编程等操作功能,而熔丝位的设置正是实现IAP功能的必要条件,因此可以通过ATmega128的用户手册再根据自己需要的实际情况来进行设置。正确的晶振和熔丝设置都是必不可少的,否则不能正确下载。这一步非常重要应特别注意,以免走弯路。下面介绍使用晶振和熔丝的设置方法。

　　这里采用PonyProg2000中“configruation and security bits”菜单命令来进行设置,其界面如图1所示。