AT90CAN32/64/128：高性能8位微控制器的深度剖析

在嵌入式系统设计领域，选择一款合适的微控制器至关重要。AT90CAN32、AT90CAN64和AT90CAN128这三款微控制器凭借其出色的性能和丰富的功能，成为了众多工程师的首选。今天，我们就来深入了解一下这三款微控制器。

文件下载：AT90CAN128-16MI.pdf

一、核心特性

1. 高性能低功耗架构

AT90CAN32/64/128采用AVR® 8位微控制器先进RISC架构，拥有133条强大指令，多数指令可在单时钟周期内执行。它具备32个8位通用工作寄存器和外设控制寄存器，支持全静态操作。在16MHz时钟频率下，吞吐量可达16 MIPS，还集成了片上2周期乘法器，能有效提升运算效率。

2. 非易失性存储器

这三款微控制器提供不同容量的闪存（32K/64K/128K字节），具备10,000次的写入/擦除循环耐力，支持系统内编程（ISP），还可选配独立锁定位的引导代码区，引导大小可选择1K、2K、4K或8K字节。此外，它们还配备了1K/2K/4K字节的EEPROM（100,000次写入/擦除循环耐力）和2K/4K/4K字节的内部SRAM，同时支持最大64K字节的可选外部存储空间，并设有编程锁以保障软件安全。

3. JTAG接口

支持JTAG（IEEE std. 1149.1兼容）接口，具备边界扫描功能，可用于编程闪存（硬件ISP）、EEPROM、锁定位和熔丝位，还提供广泛的片上调试支持。

4. CAN控制器

集成CAN控制器2.0A & 2.0B，通过ISO 16845认证。拥有15个全消息对象，具备独立的标识符标签和掩码，支持发送、接收、自动回复和帧缓冲接收模式，在8MHz时钟频率下最大传输速率可达1Mbits/s，还支持时间戳、TTC和监听模式。

5. 丰富的外设功能

• 定时器/计数器：包括8位同步定时器/计数器-0、8位异步定时器/计数器-2和双16位同步定时器/计数器-1 & 3，具备多种功能，如预分频、外部事件计数、输出比较和PWM输出等。
• ADC：8通道、10位SAR ADC，支持8个单端通道、7个差分通道和2个可编程增益（1x、10x或200x）的差分通道。
• 其他外设：还具备片上模拟比较器、面向字节的两线串行接口、双可编程串行USART和主/从SPI串行接口等。

6. 特殊功能

具备上电复位和可编程欠压检测功能，内部校准RC振荡器，8个外部中断源，5种睡眠模式（空闲、ADC降噪、省电、掉电和待机），软件可选时钟频率，以及全局上拉禁用功能。

二、型号对比

AT90CAN32、AT90CAN64和AT90CAN128在硬件和软件上兼容，主要区别在于内存大小：	设备	闪存	EEPROM	RAM
AT90CAN32	32K字节	1K字节	2K字节
AT90CAN64	64K字节	2K字节	4K字节
AT90CAN128	128K字节	4K字节	4K字节

工程师可以根据项目需求选择合适的型号。如果项目对存储容量要求不高，AT90CAN32可能是一个经济实惠的选择；而对于需要更大存储容量的项目，AT90CAN64或AT90CAN128则更为合适。

三、引脚配置与描述

1. 引脚配置

AT90CAN32/64/128提供64引脚的TQFP和QFN封装，不同引脚具有不同的功能。例如，Port A - G为8位双向I/O端口，具备内部上拉电阻，在复位时引脚呈三态。RESET引脚用于复位，XTAL1和XTAL2用于连接振荡器，AVCC为A/D转换器的电源引脚，AREF为A/D转换器的模拟参考引脚。

2. 引脚功能

每个端口除了基本的I/O功能外，还承担着各种特殊功能。例如，Port F不仅可作为A/D转换器的模拟输入，还可作为双向I/O端口，同时还与JTAG接口相关。在使用时，需要根据具体需求合理配置引脚。

四、寄存器总结

文档中详细列出了各种寄存器的地址、名称和位定义，这些寄存器用于控制微控制器的各种功能。例如，CAN相关寄存器用于配置CAN控制器，定时器/计数器相关寄存器用于控制定时器和计数器的工作模式，USART相关寄存器用于配置串行通信等。工程师在编程时，需要根据实际需求对这些寄存器进行设置。

五、订购与封装信息

1. 订购信息

提供了不同型号的订购代码、速度、电源供应、封装、操作范围和产品标记等信息。例如，AT90CAN32-16AI表示速度为16MHz，电源供应范围为2.7 - 5.5V，采用A2 64封装，适用于工业温度范围（-40°C至+85°C）。

2. 封装信息

介绍了A2 64（64引脚薄型塑料鸥翼四方扁平封装）、Z64-1和Z64-2（64引脚QFN封装）三种封装的详细尺寸和相关参数。在设计电路板时，需要根据封装类型预留合适的空间和引脚布局。

六、应用与思考

AT90CAN32/64/128适用于许多嵌入式控制应用，如工业自动化、汽车电子、智能家居等。其丰富的功能和高性能能够满足不同应用场景的需求。在实际应用中，工程师需要根据具体项目需求，合理选择型号和配置参数，充分发挥微控制器的优势。同时，也需要注意一些细节问题，如电源管理、引脚配置和寄存器设置等，以确保系统的稳定性和可靠性。

你在使用AT90CAN32/64/128的过程中遇到过哪些问题？你是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。