ATtiny2313 8位AVR微控制器引脚功能_规格参数_擦除方式

ATtiny2313是基于RISC架构小型Flash技术单片机之一，具有GPIO引脚、处理器、内存和其他外围设备的集成IC。微芯科技推出的该低功耗高科技芯片具有每秒1200万条指令的速度和128字节的数据EEPROM，其应用范围从家用设备到工业级，为系统提供数字控制。

在本文中，小编将简单介绍下ATtiny2313微控制器。，并详细说明GPIO引脚的所有特性、规格、引脚配置、操作和应用。

基本概念

ATtiny2313 AVR微控制器是一款8位微控制器，内部振荡器为4MHz。它有20个引脚，其中18个是GPIO引脚、debugWIRE调试属性、端口和一个USART端口，用于串行连接不同的传感器和电子元件。它还具有内置看门狗定时器，可在节能模式下运行。

ATtiny2313微控制器有多种封装方式，常见的有以下三种：

1. PDIP封装（ATtiny2313-20PU）：20引脚，塑料双列直插式封装，易于手动安装和更换，常用于实验和原型设计。

2. SOIC封装（ATtiny2313-20SU）：20引脚，适用于大量生产和自动化贴片加工，无需手动安装。

3. QFN封装（ATtiny2313-20XU）：20引脚，较小的超薄无引脚封装，通常用于紧凑型设计和高密度板级集成电路设计。

这些封装方式的选择应根据具体应用场景和设计需求进行选择。例如要求高密度或紧凑型设计，则选择QFN封装；对手动安装或原型开发更加关注，则选择PDIP封装等。

规格参数

功能和外围设备	可用性
结构	RISC
针数	20
静态随机存取存储器	128字节
EEPROM/HEF	128字节
程序存储器	2千字节
处理器速度	20兆赫（最大）
内部振荡器	4兆赫
比较器数量	1
模数转换器	不支持
解码器	不支持
USB模块	不支持
外设引脚选择	不支持
PWM通道	4个
PWM分辨率	1024
定时器数量	2个
12C模块	1个
串口模块	1个
电容触摸通道	4个
窗口看门狗定时器 (WWDT)	不支持

功能特性

• 数据总线宽度：8位
• 引脚数：20（PDIP/SOIC/MLF/QFN）
• 处理器速度：每秒1200万条指令
• 程序内存：2KB
• 静态RAM：128字节
• 数据 EEPROM：128字节
• 脉宽调制通道：4
• 工作温度：-40°C – 85°C

外设功能

下面列出了一些详细的外设功能：

• 采用闪存技术的高性能CMOS微控制器
• 可在 2.7–5.5伏的宽范围内工作，因此非常省电
• 内置紧急掉电检测电路
• 工作频率高达4MHz，但可以更改以节省能源
• 32X8通用寄存器
• 它带有外部和内部重置选项
• 3 种电源模式，即空闲模式、掉电模式和待机模式
• 具有内部/外部中断和2个不同的定时器
• 用于串行编程的SPI、USART端口
• 看门狗定时器工作并将设备从睡眠模式唤醒，并且可以通过编程激活或停用
• 基于8位RISC架构的CPU
• 每个周期120条指令集
• 125×8字节的电可擦除存储器可编程只读存储器，用于永久存储一些数据

引脚配置

下图显示了ATtiny2313 AVR微控制器的引脚排列：

ATtiny2313 AVR微控制器的引脚配置说明如下：

Pin	引脚名称	功能说明
1	Reset/dW/PA2	PortA2/复位/调试线脚
2	PD0/RXD	双I/O端口D0/UART接收引脚
3	PD1/TXD	双I/O端口D1/UART传输引脚
4	PA1/XTAL2	PortA1/振荡器输出引脚
5	PA0/XTAL1	端口A0/振荡器引脚
6	CKOUT/XCK/INT0/PD2	时钟输出/USART时钟/中断0/双I/O端口D2引脚
7	PD3/INT1	双I/O端口 D3/中断1引脚
8	PD4/T0	双I/O端口D4/Timer0输出脚
9	PD5/OC0B/T1	双I/O端口D5/输出比较B输出/TImer1引脚
10	GND	接地
11	PD6/ICP	双I/O端口D6/输入捕获引脚
12	PB0/AIN0/PCINT0	双I/O端口B0/模拟比较器0/引脚变化中断0引脚
13	PB1/AIN1/PCINT1	双I/O端口B1/模拟比较器1/引脚变化中断1引脚
14	PB2/OC0A/PCINT2	双I/O端口B2/输出比较0A/引脚变化中断2引脚
15	PB3/OC1A/PCINT3	双 I/O端口B3/输出比较1A/引脚变化中断3引脚
16	PB4/OC1B/PCINT4	双I/O端口B4/输出比较1B/引脚变化中断4引脚
17	PB5/MOSI/DI/SDA/PCINT5	双I/O端口B5/MOSI/SDA/引脚转换中断5引脚
18	PB6/MISO/DO/PCINT6	双I/O端口B6/MISO/数据输出/引脚转换中断6引脚
19	PB7/UCSK/SCL/PCINT7	双I/O端口B7/通用串行接口/SCL/引脚更换中断7引脚
20	VCC	电源引脚

• GPIO管脚：共有20个GPIO管脚，其中18个输入输出管脚，3个端口
• 中断：中断是用于在例程指令之前执行特定指令的子例程。
• 振荡器/XTAL：ATtiny2313有一个 4 MHz的内部振荡器，但可以通过外部振荡器引脚提供时钟来定制它以进行快速处理。
• MOSI/MISO：这些引脚用于控制器和设备的串行通信和接口，MOSI用于将数据从微控制器发送到外围设备，而MISO用于接收数据。
• ICP：输入捕捉引脚用于捕捉定时器的脉冲测量。
• dW：用于通过读写所有内存块来控制程序执行流程。

UART Pins

UART	Pin引脚号
RXD	PD0
TXD	PD1

Externall Interrrupt Pins

Interrupt号	Pin引脚号
INT0	PD3
INT1	PD4

UART Pins

SPI Pins	Pin引脚号
MOSI	PB5
MISO	PB6
SCK	PB7

I2C Pins

UART	Pin引脚号
SDA	PB5
SCL	PB7

如何对ATtiny2313 AVR微控制器进行编程？

目前市场上可用的不同软件和编译器可用于对ATtiny2313 AVR微控制器进行编程。

我们需要IDE、IPE、合适的编译器和程序员/调试器来开发程序。IDE（Integrated Development Environment）的作用是为编程提供环境。编译器将程序转换为可读的HEX 文件。IPE（集成编程环境）用于在AVR MCU中烧录HEX文件。

• 集成开发环境：Atmel Studio 7
• 编译器：AVR和ARM工具链

其实，汇编语言仍然可以用于编程。一些最常用的编译器是Atmel制造商提供的用于AVR、AVR和ARM工具链的Micro C，即Microchip本身。

Atmel-ICE是一种在线编程器/调试器，在AVR编程中起着不可或缺的作用，它支持由计算机操作的在线串行编程，使用Atmel Studio将代码烧录到ATtiny2313 AVR中。此外，还需要Perfboard（万用板）、焊台、晶体振荡器、电容器、AVR IC等硬件。

 

替代型号

ATtiny2313 AVR微控制器替代和等效的型号包括：

• ATtiny2313A (等效)
• ATmega8515
• ATmega8535
• ATmega645A
• ATmeg6490
• ATmega8a
• ATmega88PA
• ATtiny28L
• ATtiny48
• ATtiny417

注意：ATtiny2313A常见的型号包括ATTINY2313A-U、ATTINY2313A-PU、ATTINY2313A-SU，这三个型号的区别在于封装方式不同，具体如下：

1. ATTINY2313A-U：U表示为裸露的芯片，没有外壳，适合用户自己进行PCB设计或在面包板上焊接。
2. ATTINY2313A-PU：PU表示为PDIP封装，即塑料双列直插式封装，适合用户使用插座焊接到PCB板上，方便更换和维修。
3. ATTINY2313A-SU：SU表示为SOIC封装，即小型轮廓集成电路封装，适合用户进行贴装加工，可适用于更小的设计空间。

这三种型号芯片参数、功能完全相同，只是封装不同，根据用户的实际需要，选择不同的封装方式。

主要应用

ATtiny2313 AVR微控制器的应用非常的广泛，一些比较常见的应用包括：

• 传感器系统
• 医疗系统
• 家庭自动化系统
• 低成本嵌入式系统
• 汽车系统
• 国防和安全目的

擦除方式

ATTINY2313 AVR微控制器的擦除分为两种方式：全片擦除和扇区擦除。

• 全片擦除；全片擦除就是将整个芯片中的内容擦除，该方式适用于需要清空整个芯片并重新烧录程序的情况。擦除流程如下：

（1）将芯片的RESET引脚接地。

（2）发送擦除命令到芯片，即CCP区域写入先后为0x55和0xAA，然后将Spmen位（SPM控制寄存器的位7）设为1，最后将Erase位（SPM控制寄存器的位1）设为1即可。

（3）等待芯片擦除完毕。

• 扇区擦除；扇区擦除只擦除指定扇区中的内容，该方式适用于需要更新某些指令的情况。擦除流程：

（1）将芯片的RESET引脚接地。

（2）发送擦除该扇区命令到芯片，即CCP区域写入先后为0x55和0xAA ，然后将Spmen位（SPM控制寄存器的位7）设为1，最后设置页编码位（SPM控制寄存器的位0~4）为要擦除的页的编码。

（3）等待芯片擦除完毕。

需要注意的是，擦除之前需要先读取保护位，如果为1则需要先关闭保护位才能进行擦除操作。

封装设计参数

ATtiny2313 8位AVR微控制器提供三种封装，即20P3、20S和20M1。下图显示了ATtiny2313 8位AVR微控制器 (20P3) 的封装设计参数，它向我们展示了设计PCB卡时所需组件的物理尺寸：

总结

ATTINY2313是Atmel的8位RISC系列微控制器，采用AVR指令集，包含20个输入/输出引脚，运行频率最高可达20 MHz。该芯片内置2KB的闪存用于程序存储，128字节的EEPROM用于数据存储，并且还有128字节的静态RAM用于高速数据存储。

该微控制器还具有多种通信接口，包括USART、SPI和两个可编程计时器/计数器模块，适用于控制不同类型的设备。ATTINY2313广泛应用于专业和个人电子设备以及嵌入式系统。其低功耗特性使其适用于需要长时间运行，如测量、监控和控制系统。同时，ATTINY2313具有内置保护功能，支持电源电压检测、过热检测和软件复位等安全措施。