畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告---無(wú)源喚醒有源待機(jī)低功耗rfid系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告</p><p>　　題目： 無(wú)源喚醒有源待機(jī)低功耗RFID系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)</p><p>　　課 題 類 型： 設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)研究□ 論文□ </p><p>　　學(xué) 生 姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>

2、　　專 業(yè) 班 級(jí)： </p><p>　　教 學(xué) 單 位： </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師： </p><p>　　開 題 時(shí) 間： </p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　開題報(bào)告內(nèi)容與要求</b>&l

3、t;/p><p>　　一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及研究意義（價(jià)值）</p><p>　　射頻識(shí)別技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展極為迅速的一種利用射頻通信實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。目前，它在理論研究和實(shí)際應(yīng)用方面都有著重要地位，已經(jīng)被世界公認(rèn)為21世紀(jì)十大重要技術(shù)之一。它采用無(wú)線電和雷達(dá)技術(shù)，利用空間電磁感應(yīng)或者電磁傳播來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞并達(dá)到識(shí)別對(duì)象的目的。RFID技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于物流、公共交通、門禁控

4、制等，具有很好的發(fā)展空間。</p><p>　　本課題在對(duì)現(xiàn)有RFID系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，將傳統(tǒng)有源標(biāo)簽喚醒信號(hào)檢測(cè)機(jī)制進(jìn)行無(wú)源化，利用讀寫器發(fā)射的能量對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行喚醒，實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽待機(jī)低功耗，克服了傳統(tǒng)有源標(biāo)簽待機(jī)功耗較大以及傳統(tǒng)無(wú)源標(biāo)簽通信距離短的問(wèn)題。 本課題討論的RFID系統(tǒng)主要由讀寫器和標(biāo)簽組成，喚醒信號(hào)和收發(fā)信號(hào)可工作在同頻和異頻模式。其中標(biāo)簽工作模式為：標(biāo)簽首先處于待機(jī)模式，標(biāo)簽收到信號(hào)首先由無(wú)源喚醒模塊進(jìn)

5、行驗(yàn)證，當(dāng)驗(yàn)證通過(guò)無(wú)源喚醒打開電源開關(guān)喚醒有源模塊進(jìn)行通信，通信結(jié)束后關(guān)掉電源開關(guān)，標(biāo)簽進(jìn)入待機(jī)模式。待機(jī)模式電池不對(duì)標(biāo)簽有源器件供電，在待機(jī)功耗與器件漏電流量級(jí)相同并忽略漏電流的情況下，功耗可視為零。</p><p>　　二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)（文獻(xiàn)綜述）</p><p>　　射頻識(shí)別(I強(qiáng)D)技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展非常迅速的一門新技術(shù)，利用射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)信

6、息，依靠電磁藕合原理交換能量與數(shù)據(jù)信息。英文全稱Radio Frequency Identification，RFID技術(shù)的起源于雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，早在在上世紀(jì)30年代，美國(guó)陸軍和海軍都面臨著在陸地、海上和空中對(duì)目標(biāo)的識(shí)別的問(wèn)題。1937年，美國(guó)海軍研究試驗(yàn)室(U．S．Naval Research Laboratory(NRL))開發(fā)了敵我識(shí)別系統(tǒng)(Identification Friend．or．Foe(IFF)system)，來(lái)

7、將盟軍的飛機(jī)與敵方的飛機(jī)區(qū)別開來(lái)，并且成為早期RFID技術(shù)萌芽。</p><p>　　RFID技術(shù)涉及信息、制造、材料等諸多高技術(shù)領(lǐng)域，涵蓋無(wú)線通信、芯片設(shè)計(jì)與制造、天線設(shè)計(jì)與制造、標(biāo)簽封裝、系統(tǒng)集成、信息安全等技術(shù)。一些國(guó)家和國(guó)際跨國(guó)公司都在加速推動(dòng)RFID技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用進(jìn)程。RFID技術(shù)發(fā)展的潛力與應(yīng)用空間，被認(rèn)為是21世紀(jì)的最有發(fā)展前途的信息技術(shù)之一。</p><p>　　RFID

8、讀寫器產(chǎn)品類型較多，部分先進(jìn)產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)多協(xié)議兼容。中國(guó)已經(jīng)推出了系列RFID讀寫器產(chǎn)品，小功率讀寫模塊已達(dá)到國(guó)外同類水平，大功率讀寫模塊和讀寫器片上系統(tǒng)(SoC)尚處于研發(fā)階段。</p><p>　　在RFID技術(shù)發(fā)展的應(yīng)用系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)管理平臺(tái)等方面，某些國(guó)際組織提出基于RFID的應(yīng)用體系架構(gòu)，各大軟件廠商也在其產(chǎn)品中提供了支持RFID的服務(wù)及解決方案，相關(guān)的測(cè)試和應(yīng)用推廣工作正在進(jìn)行中。中國(guó)在RFID應(yīng)用架

9、構(gòu)、公共服務(wù)體系、中間件、系統(tǒng)集成以及信息融合和測(cè)試工作等方面取得了初步成果，建立國(guó)家RFID測(cè)試中心已經(jīng)被列入科技發(fā)展規(guī)劃。</p><p>　　中國(guó)已經(jīng)將RFID技術(shù)應(yīng)用于鐵路車號(hào)識(shí)別、身份證和票證管理、動(dòng)物標(biāo)識(shí)、特種設(shè)備與危險(xiǎn)品管理、公共交通以及生產(chǎn)過(guò)程管理等多個(gè)領(lǐng)域。RFID技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：在未來(lái)的幾年中，RFID技術(shù)將繼續(xù)保持高速發(fā)展的勢(shì)頭。電子標(biāo)簽、讀寫器、系統(tǒng)集成軟件、公共服務(wù)體系、標(biāo)準(zhǔn)化等方面都將取

10、得新的進(jìn)展。隨著關(guān)鍵技術(shù)的不斷進(jìn)步，RFID產(chǎn)品的種類將越來(lái)越豐富，應(yīng)用和衍生的增值服務(wù)也將越來(lái)越廣泛。</p><p>　　RFID芯片設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是芯片功耗更低，作用距離更遠(yuǎn)，讀寫速度與可靠性更高，成本不斷降低。芯片技術(shù)將與應(yīng)用系統(tǒng)整體解決方案緊密結(jié)合。</p><p>　　RFID標(biāo)簽封裝技術(shù)將和印刷、造紙、包裝等技術(shù)結(jié)合，導(dǎo)電油墨印制的低成本標(biāo)簽天線、低成本封裝技術(shù)將促

11、進(jìn)RFID標(biāo)簽的大規(guī)模生產(chǎn)，并成為未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)決定產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度的關(guān)鍵因素之一。</p><p>　　RFID讀寫器設(shè)計(jì)與制造的發(fā)展趨勢(shì)是讀寫器將向多功能、多接口、多制式，并向模塊化、小型化、便攜式、嵌入式方向發(fā)展。同時(shí)，多讀寫器協(xié)調(diào)與組網(wǎng)技術(shù)將成為未來(lái)發(fā)展方向之一。</p><p>　　RFID技術(shù)與條碼、生物識(shí)別等自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，以及與互聯(lián)網(wǎng)、通信、傳感網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)融合，構(gòu)筑一個(gè)無(wú)所不

12、在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。海量RFID信息處理、傳輸和安全對(duì)RFID的系統(tǒng)集成和應(yīng)用技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。RFID系統(tǒng)集成軟件將向嵌入式、智能化、可重組方向發(fā)展，通過(guò)構(gòu)建RFID公共服務(wù)體系，將使RFID信息資源的組織、管理和利用更為深入和廣泛。</p><p>　　RFID技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)：</p><p>　　1、成本與價(jià)格：今后RFID技術(shù)的發(fā)展將主要集中在如何降低RFID標(biāo)簽的價(jià)格。標(biāo)簽價(jià)格越低，

13、其應(yīng)用越廣泛。</p><p>　　2、標(biāo)準(zhǔn)：RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的完善和推廣，以EPCglobal推出的EPC第二代標(biāo)準(zhǔn)將成為主流標(biāo)準(zhǔn)。目前，EPC第二代標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)獲得RFID業(yè)界的認(rèn)可，而且有望成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　3、RFID中間件和應(yīng)用軟件的發(fā)展：中間件用來(lái)收集和過(guò)濾來(lái)自于多個(gè)RFID讀寫器的數(shù)據(jù)，并把有用的數(shù)據(jù)傳輸給應(yīng)用軟件系統(tǒng)。應(yīng)用軟件系統(tǒng)負(fù)責(zé)射頻識(shí)別數(shù)據(jù)的處理和應(yīng)用。

14、軟件的發(fā)展趨勢(shì)是如何快速處理超大量的RFID數(shù)據(jù)，以及如何將RFID處理功能與現(xiàn)有的ERP等系統(tǒng)綜合在一起。</p><p>　　4、“物聯(lián)網(wǎng)”(Intemet ofthings)的建設(shè)：“物聯(lián)網(wǎng)”的概念是由EPCglobal提出來(lái)的。它將把世界上萬(wàn)事萬(wàn)物用互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)。今后，世界上的任何物品將有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的RFID識(shí)別碼。根據(jù)這個(gè)RFID識(shí)別碼，我們將可以在互聯(lián)網(wǎng)上找到它所標(biāo)示的產(chǎn)品的有關(guān)信息。</p

15、><p>　　5、RFID與其它技術(shù)結(jié)合使用：人們從單純供應(yīng)鏈的意義上來(lái)考慮RFID技術(shù)的應(yīng)用，如沃爾瑪式的應(yīng)用，到如今，RFID技術(shù)應(yīng)用的方式正趨多樣化，融入了傳感器、GPS、(3IS、移動(dòng)通信等技術(shù)。RFID標(biāo)簽不僅能應(yīng)用于液體、金屬等環(huán)境，甚至可以整合溫度傳感器、GPS等模塊。</p><p>　　三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）研究方案及工作計(jì)劃（含工作重點(diǎn)與難點(diǎn)及擬采用的途徑）目前，RFID的研

16、究和應(yīng)用都得到了前所未有的發(fā)展，與此同時(shí)業(yè)界也遇到了有源標(biāo)簽成本高、電池壽命短而無(wú)源標(biāo)簽作用距離近等技術(shù)瓶頸。本設(shè)計(jì)所要解決的問(wèn)題就是在對(duì)現(xiàn)有的RFID系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，將傳統(tǒng)有源標(biāo)簽喚醒信號(hào)檢測(cè)機(jī)制進(jìn)行無(wú)源化，利用讀寫器發(fā)射的能量對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行喚醒，實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽待機(jī)低功耗，客服了傳統(tǒng)有源標(biāo)簽待機(jī)功耗較大以及傳統(tǒng)無(wú)源標(biāo)簽通信距離短的問(wèn)題。本設(shè)計(jì)就針對(duì)有源標(biāo)簽功耗高，電池壽命十分有限的問(wèn)題，采用無(wú)源喚醒有源的工作方式解決了傳統(tǒng)有源標(biāo)簽周期性喚醒檢

17、測(cè)模式帶來(lái)的待機(jī)功耗問(wèn)題</p><p>　　此設(shè)計(jì)對(duì)于一切在嚴(yán)酷環(huán)境中工作，很難或根本無(wú)法更換電池的標(biāo)簽；標(biāo)簽讀寫不頻繁長(zhǎng)時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài)，但對(duì)標(biāo)簽作用距離、數(shù)據(jù)率有相對(duì)高的要求環(huán)境有很廣闊的前景，例如在交通運(yùn)輸業(yè)、列車調(diào)度、物流配送等領(lǐng)域。針對(duì)標(biāo)簽無(wú)源喚醒模塊和有源模塊進(jìn)行改進(jìn)。無(wú)源喚醒模塊主要集中在電磁能量轉(zhuǎn)換效率和內(nèi)部工作功耗問(wèn)題，以盡可能提高喚醒距離。有源部分主要集中在電池開關(guān)的設(shè)計(jì)和其他有源模塊的設(shè)計(jì)

18、力求小的工作功耗，進(jìn)一步提高標(biāo)簽電池壽命。</p><p><b>　　工作重點(diǎn)與難點(diǎn)：</b></p><p>　　有源RFID標(biāo)簽結(jié)構(gòu)；</p><p>　　無(wú)源RFID標(biāo)簽結(jié)構(gòu)；</p><p>　　無(wú)源喚醒模塊和開關(guān)的設(shè)計(jì)；</p><p>　　如何將有源進(jìn)行無(wú)源化；</p>

19、<p>　　解決功耗大和通信距離短的問(wèn)題；</p><p>　　無(wú)源喚醒有源待機(jī)低功耗RFID系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)；</p><p><b>　　設(shè)計(jì)方案：</b></p><p>　　無(wú)源喚醒有源待機(jī)低功耗RFID系統(tǒng)</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度計(jì)劃：</p><p>　　1-3

20、周：查閱資料，熟悉課題，寫開題報(bào)告</p><p>　　4-5周：熟悉具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)途徑</p><p>　　6-9周: 電路總體方案設(shè)計(jì)</p><p>　　10-12周：修改電路，實(shí)現(xiàn)基本功能</p><p>　　13-14周：各種材料的總結(jié)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析</p><p>　　15-16周：畢業(yè)論文的撰寫</

21、p><p>　　17周：畢業(yè)論文的修改</p><p><b>　　18周：準(zhǔn)備答辯 </b></p><p>　　四、主要參考文獻(xiàn)（不少于10篇，期刊類文獻(xiàn)不少于7篇，應(yīng)有一定數(shù)量的外文文獻(xiàn)，至少附一篇引用的外文文獻(xiàn)（3個(gè)頁(yè)面以上）及其譯文）</p><p>　　[1] 周曉光，王曉華．射頻識(shí)另J(RFID)技術(shù)原理與應(yīng)用

22、實(shí)例[M]．北京：人民郵電出版社，2006</p><p>　　[2] 曾強(qiáng)，歐陽(yáng)字，王潼主．無(wú)線射頻識(shí)別與電子標(biāo)簽[M]．北京：中國(guó)經(jīng)濟(jì)出版社，2005</p><p>　　[3] 吳克利，王洪洋，韋大成．RFID系統(tǒng)以及在節(jié)能模式下操作該系統(tǒng)的方法[P]．2008</p><p>　　[4]蔣皓石，張成，林嘉宇。無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)及其應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)[J]．<

23、/p><p>　　[5]車文毅，閏娜，閡昊．一種支持無(wú)線充電的半有源射頻識(shí)別標(biāo)簽[P]．中國(guó)專利，1996352A，2007</p><p>　　[6]董麗華．RFID技術(shù)與應(yīng)用[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2008</p><p>　　[7]Harley Kent Heinrich,Brewster,Vijay Pillai，White Plains．RFID tag

24、 having combined battery and passive power source[M]．United States Patent．6，944，424 B2，2005</p><p>　　[8]Harvey Lehpamer．RFID design principles[M]．Boston：Artech House，2008</p><p>　　[9]葉里莎，RFID技術(shù)的

25、應(yīng)用[J].通信技術(shù)，2007，(12)：14-16</p><p>　　[10]王曉華；周曉光；孫百生；超高頻射頻識(shí)別讀寫器設(shè)計(jì)[J]電子測(cè)量技術(shù)；2007</p><p>　　[11] 郎為民．射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)原理與應(yīng)用[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2006 </p><p>　　[12] 游戰(zhàn)清等著．無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）理論與應(yīng)用[M]．電子工業(yè)出版

26、社,2004 </p><p>　　[13] 游戰(zhàn)清等著．無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)規(guī)劃與實(shí)施[M]．電子工業(yè)出版社,2005 </p><p>　　[14]趙軍輝編著．射頻識(shí)別技術(shù)與應(yīng)用[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2008年5月</p><p>　　[15]慈新新，王蘇濱，王碩編著．無(wú)線射頻識(shí)別（RFID）系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用[M]．北京：人民郵電出版社．2007年7月&

27、lt;/p><p>　　[16]Intemational Standard Organization and International Electro Technical Commission．ISO／IEC FCD 1 8000-7[J]．2003</p><p>　　[17]MAX4625.MAXIM Corporation[J], 2001</p><p>　　

28、[18]Atmega8 AVR microcontroller.Atmel Corporation, 2007,</p><p>　　[19]MLX90121 13.56MHz RFID Transceiver.Melexis Corporation[J], 2006,</p><p>　　[20]MLX90129 13.56MHz Sensor tag IC.Melexis Corpor

29、ation[J], 2008,</p><p>　　[21]Development kit for the MLX90121 transceiver User Manual.Melexis Corporation[J], 2007</p><p>　　[22]International Standard Organization and International Electro Tech

30、nical Commission．ISO／IEC FCD 15693[J]．1995</p><p>　　[23] 陶玉芬.RFID技術(shù)應(yīng)用展望[J]. 電腦應(yīng)用技術(shù)， 2007，(01)</p><p>　　[24]李南. RFID無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用探析[J]. 激光雜志，2009，(06).</p><p>　　[25]周寧武. RFID技術(shù)應(yīng)用中的瓶頸及應(yīng)對(duì)

31、策略[J]. 商場(chǎng)現(xiàn)代化，2008，(30) .</p><p>　　[26]張有光，唐長(zhǎng)虹. ISO/IEC RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)概述[J]. 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化，2008，(03)</p><p><b>　　外文文獻(xiàn)</b></p><p>　　The ATmega8 is a low-power CMOS 8-bit microcontroller

32、 based on the AVR RISCarchitecture. By executing powerful instructions in a single clock cycle, the ATmega8 achieves throughputs approaching 1 MIPS per MHz, allowing the system designer to optimize power consumption vers

33、us processing speed.</p><p>　　The AVR core combines a rich instruction set with 32 general purpose working registers.All the 32 registers are directly connected to the Arithmetic Logic Unit (ALU), allowing t

34、wo independent registers to be accessed in one single instruction executed in one clock cycle. The resulting architecture is more code efficient while achieving throughputs up to ten times faster than conventional CISC m

35、icrocontrollers.</p><p>　　The ATmega8 provides the following features: 8K bytes of In-System Programmable Flash with Read-While-Write capabilities, 512 bytes of EEPROM, 1K byte of SRAM, 23 general purpose I/

36、O lines, 32 general purpose working registers, three flexible Timer/Counters with compare modes, internal and external interrupts, a serial programmable USART, a byte oriented Two-wire Serial Interface, a 6-channel ADC (

37、eight channels in TQFP and MLF packages) where four (six) channels have 10-bit accuracy and two cha</p><p>　　The device is manufactured using Atmel’s high density non-volatile memory technology.The Flash Pro

38、gram memory can be reprogrammed In-System through an SPI serial interface, by a conventional non-volatile memory programmer, or by an On-chip boot program running on the AVR core. The boot program can use any interface t

39、o download the application program in the Application Flash memory. Software in the Boot Flash Section will continue to run while the Application Flash Section is updated, providing </p><p>　　The ATmega8 AVR

40、 is supported with a full suite of program and system development tools, including C compilers, macro assemblers, program debugger/simulators, In-Circuit Emulators, and evaluation kits.</p><p>　　Pin Descript

41、ions：</p><p>　　VCC： Digital supply voltage.</p><p>　　GND： Ground.</p><p>　　Port B (PB7..PB0) XTAL1/XTAL2/TOSC1/TOSC2：Port B is an 8-bit bi-directional I/O port with internal pull-up

42、 resistors (selected for eachbit). The Port B output buffers have symmetrical drive characteristics with both high sink and source capability. As inputs, Port B pins that are externally pulled low will source current if

43、the pull-up resistors are activated. The Port B pins are tri-stated when a reset condition becomes active, even if the clock is not running.Depending on the clock selection f</p><p>　　TOSC2..1 input for the

44、Asynchronous Timer/Counter2 if the AS2 bit in ASSR is set.</p><p>　　Port C (PC5..PC0) ：Port C is an 7-bit bi-directional I/O port with internal pull-up resistors (selected for each bit). The Port C output bu

45、ffers have symmetrical drive characteristics with both high sink and source capability. As inputs, Port C pins that are externally pulled low will source current if the pull-up resistors are activated. The Port C pins ar

46、e tri-stated when a resetcondition becomes active, even if the clock is not running.</p><p>　　PC6/RESET： If the RSTDISBL Fuse is programmed, PC6 is used as an I/O pin. Note that the electrical characteristic

47、s of PC6 differ from those of the other pins of Port C.If the RSTDISBL Fuse is unprogrammed, PC6 is used as a Reset input. A low level on this pin for longer than the minimum pulse length will generate a Reset, even if t

48、he clock is not running. The minimum pulse length is given in Table 15 on page 36. Shorter pulses are not guaranteed to generate a Reset.</p><p>　　Port D (PD7..PD0)： Port D is an 8-bit bi-directional I/O por

49、t with internal pull-up resistors (selected for each bit). The Port D output buffers have symmetrical drive characteristics with both high sink and source capability. As inputs, Port D pins that are externally pulled low

50、 will source current if the pull-up resistors are activated. The Port D pins are tri-stated when a resetcondition becomes active, even if the clock is not running.</p><p>　　RESET ：Reset input. A low level on

51、 this pin for longer than the minimum pulse length will generate a reset, even if the clock is not running. The minimum pulse length is given in Table 15 on page 36. Shorter pulses are not guaranteed to generate a reset.

52、</p><p>　　AVCC： AVCC is the supply voltage pin for the A/D Converter, Port C (3..0), and ADC (7..6). Itshould be externally connected to VCC, even if the ADC is not used. If the ADC is used,it should be conn

53、ected to VCC through a low-pass filter. Note that Port C (5..4) use digitalsupply voltage, VCC.</p><p>　　AREF： AREF is the analog reference pin for the A/D Converter.</p><p>　　ADC7..6 (TQFP and

54、MLF Package Only)：In the TQFP and MLF package, ADC7..6 serve as analog inputs to the A/D converter.These pins are powered from the analog supply and serve as 10-bit ADC channels.</p><p><b>　　Features：&

55、lt;/b></p><p>　　? High-performance, Low-power AVR® 8-bit Microcontroller</p><p>　　? Advanced RISC Architecture</p><p>　　– 130 Powerful Instructions – Most Single-clock Cycle

56、 Execution</p><p>　　– 32 x 8 General Purpose Working Registers</p><p>　　– Fully Static Operation</p><p>　　– Up to 16 MIPS Throughput at 16 MHz</p><p>　　– On-chip 2-cycl

57、e Multiplier</p><p>　　? Nonvolatile Program and Data Memories</p><p>　　– 8K Bytes of In-System Self-Programmable Flash</p><p>　　Endurance: 10,000 Write/Erase Cycles</p><p

58、>　　– Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits</p><p>　　In-System Programming by On-chip Boot Program</p><p>　　True Read-While-Write Operation</p><p>　　– 512 Bytes EE

59、PROM</p><p>　　Endurance: 100,000 Write/Erase Cycles</p><p>　　– 1K Byte Internal SRAM</p><p>　　– Programming Lock for Software Security</p><p>　　? Peripheral Features<

60、;/p><p>　　– Two 8-bit Timer/Counters with Separate Prescaler, one Compare Mode</p><p>　　– One 16-bit Timer/Counter with Separate Prescaler, Compare Mode, and Capture</p><p><b>　　

61、Mode</b></p><p>　　– Real Time Counter with Separate Oscillator</p><p>　　– Three PWM Channels</p><p>　　– 8-channel ADC in TQFP and MLF package</p><p>　　Six Channel

62、s 10-bit Accuracy</p><p>　　Two Channels 8-bit Accuracy</p><p>　　– 6-channel ADC in PDIP package</p><p>　　Four Channels 10-bit Accuracy</p><p>　　Two Channels 8-bit Accur

63、acy</p><p>　　– Byte-oriented Two-wire Serial Interface</p><p>　　– Programmable Serial USART</p><p>　　– Master/Slave SPI Serial Interface</p><p>　　– Programmable Watchdo

64、g Timer with Separate On-chip Oscillator</p><p>　　– On-chip Analog Comparator</p><p>　　? Special Microcontroller Features</p><p>　　– Power-on Reset and Programmable Brown-out Detect

65、ion</p><p>　　– Internal Calibrated RC Oscillator</p><p>　　– External and Internal Interrupt Sources</p><p>　　– Five Sleep Modes: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, a

66、nd</p><p><b>　　Standby</b></p><p>　　? I/O and Packages</p><p>　　– 23 Programmable I/O Lines</p><p>　　– 28-lead PDIP, 32-lead TQFP, and 32-pad MLF</p>

67、<p>　　? Operating Voltages</p><p>　　– 2.7 - 5.5V (ATmega8L)</p><p>　　– 4.5 - 5.5V (ATmega8)</p><p>　　? Speed Grades</p><p>　　– 0 - 8 MHz (ATmega8L)</p><

68、;p>　　– 0 - 16 MHz (ATmega8)</p><p>　　? Power Consumption at 4 Mhz, 3V, 25°C</p><p>　　– Active: 3.6 mA</p><p>　　– Idle Mode: 1.0 mA</p><p>　　– Power-down Mode: 0

69、.5 μA</p><p><b>　　譯文</b></p><p>　　ATmega8是基于增強(qiáng)的AVR RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間， ATmega8 的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá)1 MIPS/MHz，從而可以緩減系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。</p><p>　　AVR 內(nèi)核具有豐富的指令集

70、和32 個(gè)通用工作寄存器。所有的寄存器都直接與算邏單元(ALU) 相連接，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問(wèn)兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的CISC 微控制器最高至10 倍的數(shù)據(jù)吞吐率。</p><p>　　ATmega8 有如下特點(diǎn):8K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash( 具有同時(shí)讀寫的能力，即RWW)，512 字節(jié) EEPROM，1K 字節(jié) SRAM，32 個(gè)通用I/O 口線

71、，32 個(gè)通用工作寄存器，三個(gè)具有比較模式的靈活的定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器(T/C), 片內(nèi)/ 外中斷，可編程串行USART，面向字節(jié)的兩線串行接口， 10 位6 路 (8 路為TQFP 與MLF 封裝)ADC，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器，一個(gè)SPI 串行端口，以及五種可以通過(guò)軟件進(jìn)行選擇的省電模式。工作于空閑模式時(shí)CPU 停止工作，而SRAM、T/C、 SPI 端口以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；掉電模式時(shí)晶體振蕩器停止振蕩，所有功能除了中斷和

72、硬件復(fù)位之外都停止工作；在省電模式下，異步定時(shí)器繼續(xù)運(yùn)行，允許用戶保持一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，而其余功能模塊處于休眠狀態(tài)； ADC 噪聲抑制模式時(shí)終止CPU 和除了異步定時(shí)器與ADC 以外所有I/O 模塊的工作，以降低ADC 轉(zhuǎn)換時(shí)的開關(guān)噪聲； Standby 模式下只有晶體或諧振振蕩器運(yùn)行，其余</p><p>　　功能模塊處于休眠狀態(tài)，使得器件只消耗極少的電流，同時(shí)具有快速啟動(dòng)能力。</p><p&

73、gt;　　本芯片是以Atmel 高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)生產(chǎn)的。片內(nèi)ISP Flash 允許程序存儲(chǔ)器通過(guò)ISP 串行接口，或者通用編程器進(jìn)行編程，也可以通過(guò)運(yùn)行于AVR 內(nèi)核之中的引導(dǎo)程序進(jìn)行編程。引導(dǎo)程序可以使用任意接口將應(yīng)用程序下載到應(yīng)用Flash存儲(chǔ)區(qū)(ApplicationFlash Memory)。在更新應(yīng)用Flash存儲(chǔ)區(qū)時(shí)引導(dǎo)Flash區(qū)(Boot Flash Memory)的程序繼續(xù)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了RWW 操作。 通過(guò)將8

74、 位RISC CPU 與系統(tǒng)內(nèi)可編程的Flash 集成在一個(gè)芯片內(nèi)，ATmega8 成為一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)，為許多嵌入式控制應(yīng)用提供了靈活而低成本的解決方案。</p><p>　　ATmega8 具有一整套的編程與系統(tǒng)開發(fā)工具，包括：C 語(yǔ)言編譯器、宏匯編、 程序調(diào)試器/ 軟件仿真器、仿真器及評(píng)估板。</p><p><b>　　引腳說(shuō)明：</b></p>

75、;<p>　　VCC： 數(shù)字電路的電源。</p><p><b>　　GND： 地。</b></p><p>　　端口B(PB7..PB0)XTAL1/XTAL2/TOSC1/TOSC2：端口B 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)

76、將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口B 處于高阻狀態(tài)。通過(guò)時(shí)鐘選擇熔絲位的設(shè)置， PB6 可作為反向振蕩放大器或時(shí)鐘操作電路的輸入端。通過(guò)時(shí)鐘選擇熔絲位的設(shè)置PB7 可作為反向振蕩放大器的輸出端。若將片內(nèi)標(biāo)定RC 振蕩器作為芯片時(shí)鐘源，且ASSR 寄存器的AS2 位設(shè)置，PB7..6 作為異步 T/C2 的TOSC2..1 輸入端。</p><p>　　端口C(PC5..PC0)： 端口C 為7

77、位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口C 處于高阻狀態(tài)。</p><p>　　PC6/RESET ：若RSTDISBL 熔絲位編程， PC6 作為I/O 引腳使用。注意PC6 的電氣特性與端口C 的其他引腳不同若RSTDISBL 熔絲位未編程，PC

78、6 作為復(fù)位輸入引腳。持續(xù)時(shí)間超過(guò)最小門限時(shí)間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。門限時(shí)間見P35Table 15 。持續(xù)時(shí)間小于門限時(shí)間的脈沖不能保證可靠復(fù)位。</p><p>　　端口D(PD7..PD0) ：端口D為8位雙向I/O口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端

79、口D 處于高阻狀態(tài)。</p><p>　　RESET： 復(fù)位輸入引腳。持續(xù)時(shí)間超過(guò)最小門限時(shí)間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。門限時(shí)間見 P35Table 15 。持續(xù)時(shí)間小于門限時(shí)間的脈沖不能保證可靠復(fù)位。</p><p>　　AVCC：AVCC 是A/D轉(zhuǎn)換器、端口C (3..0) 及ADC (7..6) 的電源。不使用ADC時(shí)，該引腳應(yīng)直接與VCC 連接。使用ADC 時(shí)應(yīng)通過(guò)一個(gè)低通濾波器與

80、VCC 連接。注意，端口C (5..4) 為數(shù)字電源，VCC。</p><p>　　AREF： A/D 的模擬基準(zhǔn)輸入引腳。ADC7..6(TQFP 與MLF 封裝) TQFP與MLF封裝的ADC7..6作為A/D轉(zhuǎn)換器的模擬輸入。為模擬電源 且作為10位ADC通道。</p><p><b>　　產(chǎn)品特性：</b></p><p>　　? 高性

81、能、低功耗的 8 位AVR® 微處理器</p><p>　　? 先進(jìn)的RISC 結(jié)構(gòu)</p><p>　　– 130 條指令 – 大多數(shù)指令執(zhí)行時(shí)間為單個(gè)時(shí)鐘周期</p><p>　　– 32個(gè)8 位通用工作寄存器</p><p><b>　　– 全靜態(tài)工作</b></p><p>　　

82、– 工作于16 MHz 時(shí)性能高達(dá)16 MIPS</p><p>　　– 只需兩個(gè)時(shí)鐘周期的硬件乘法器</p><p>　　? 非易失性程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器</p><p>　　– 8K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash</p><p>　　擦寫壽命: 10,000 次</p><p>　　– 具有獨(dú)立鎖定位的可選Boot 代

83、碼區(qū)</p><p>　　通過(guò)片上Boot 程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)編程</p><p><b>　　真正的同時(shí)讀寫操作</b></p><p>　　– 512 字節(jié)的EEPROM</p><p>　　擦寫壽命: 100,000 次</p><p>　　– 1K字節(jié)的片內(nèi)SRAM</p>&l

84、t;p>　　– 可以對(duì)鎖定位進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)用戶程序的加密</p><p><b>　　? 外設(shè)特點(diǎn)</b></p><p>　　– 兩個(gè)具有獨(dú)立預(yù)分頻器8 位定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器, 其中之一有比較功能</p><p>　　– 一個(gè)具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的16 位定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器</p><p>　　– 具有獨(dú)

85、立振蕩器的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器RTC</p><p><b>　　– 三通道PWM</b></p><p>　　– TQFP與MLF 封裝的8 路ADC</p><p>　　8 路10 位ADC</p><p>　　– PDIP封裝的6 路ADC</p><p>　　8 路10 位ADC</p>

86、<p>　　– 面向字節(jié)的兩線接口</p><p>　　– 兩個(gè)可編程的串行USART</p><p>　　– 可工作于主機(jī)/ 從機(jī)模式的SPI 串行接口</p><p>　　– 具有獨(dú)立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器</p><p><b>　　– 片內(nèi)模擬比較器</b></p><p

87、>　　? 特殊的處理器特點(diǎn)</p><p>　　– 上電復(fù)位以及可編程的掉電檢測(cè)</p><p>　　– 片內(nèi)經(jīng)過(guò)標(biāo)定的RC 振蕩器</p><p>　　– 片內(nèi)/ 片外中斷源</p><p>　　– 5種睡眠模式: 空閑模式、ADC 噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式及Standby 模式</p><p><

88、;b>　　? I/O 和封裝</b></p><p>　　– 23個(gè)可編程的I/O 口</p><p>　　– 28引腳PDIP 封裝,32 引腳TQFP 封裝,32 引腳MLF 封裝</p><p><b>　　? 工作電壓</b></p><p>　　– 2.7 - 5.5V (ATmega8L)&

89、lt;/p><p>　　– 4.5 - 5.5V (ATmega8)</p><p><b>　　? 速度等級(jí)</b></p><p>　　– 0 - 8 MHz (ATmega8L)</p><p>　　– 0 - 16 MHz (ATmega8)</p><p>　　? 4 Mhz 時(shí)功耗, 3V