ATmega2560外部SRAM擴(kuò)展鍵盤的應(yīng)用設(shè)計(jì)

摘要：文中從應(yīng)用的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于ATmega2560微控制器外部SRAM擴(kuò)展鍵盤的應(yīng)用系統(tǒng)。從硬件的原理框圖到軟件都給出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：ATmega2560；外部SRAM擴(kuò)展；鍵盤；應(yīng)用設(shè)計(jì)

    ATmega2560微控制器是ATmega系列中最為高檔的一款。它在消費(fèi)電子產(chǎn)品和工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。由于開發(fā)成本較低，容易上手，功能強(qiáng)大，只需要制作一條簡單的ISP下載線，就能夠把編好的程序?qū)懭胨某绦虼鎯?chǔ)器中進(jìn)行丌發(fā)，可節(jié)省很多開發(fā)成本。本文通過介紹了ATmega2560微控制器外部SRAM擴(kuò)展盤的應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例，介紹了靈活應(yīng)用外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展功能方法，讓初學(xué)者能迅速掌握設(shè)計(jì)難點(diǎn)和要點(diǎn)。

1 ATmega2560微控制器概述
    ATmega2560具有速度快、時(shí)鐘頻率高，I／O 口功能強(qiáng)、驅(qū)動(dòng)能力大，存儲(chǔ)功能靈活、外設(shè)豐富，低功耗、高度保密行，特別是簡單易上手、開發(fā)成本低的特點(diǎn)。
    ATmega2560微控制器Flash容量256 kB，EEPROM容鼉?yōu)? kB，SRAM容量為8 kB，通朋的I／O口有86個(gè)，串口USART數(shù)目為4個(gè)，16個(gè)10位的ADC通道，6種睡眠模式，采用TQFP封裝。
1．1 ATmega2560微控制器編譯軟件
    ATmega2560控制器是ATmega系列AVR單片機(jī)中的一款。ATmega2560集成開發(fā)環(huán)境可選用AVRStudio v4．14．exe．包括了AVR Assemblet編譯器，AVR Studio調(diào)試功能，AVR Prog串行、并行下載功能，和JTAG ICE仿真等功能。需要用C語言編程時(shí)添加Win AVR-20100110-insta ll．exe軟件。
1．2 ATmega2560微控制器下載軟件
    選用廣州天河雙龍電子有限公司的下載程序軟件SLISP V1518 PNP．exe。安裝后的MCU下載軟件如圖1所示，該軟件可下載從ATmega8到ATmega2561多款型號(hào)微控制器。軟件可通過設(shè)置導(dǎo)航或工廠缺省設(shè)定很方便的設(shè)置熔絲位。設(shè)置好下載軟件的各項(xiàng)參數(shù)后，點(diǎn)擊圖1中的flash選項(xiàng)，選擇要編寫的執(zhí)行代碼程序，點(diǎn)擊編程，程序輕松下載到ATmega2560中的flash里。

1．3 ATmega2560微控制器下載ISP線制作
    圖2所示為最簡單的ISP并口下載線原理圖，用四個(gè)1 kΩ電阻和一個(gè)DB25插座即可完成。在沒有仿真器的環(huán)境下用該下載器是一個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的選擇。SCK管腳分別對(duì)應(yīng)ATmega2560的20腳，MISO對(duì)應(yīng)22腳，RESET對(duì)應(yīng)30腳，MOSI對(duì)應(yīng)21腳，GND則連接到ATmega2560的所有接地腳。該ISP并口下載線制作十分簡單。

2 ATmega2560微控制器外部SRAM擴(kuò)展鍵盤設(shè)計(jì)
2．1 硬件電路設(shè)計(jì)
    該硬件電路主要由ATmega2560微控制器、LM1085IS-5．0穩(wěn)壓器、AHC573鎖存器及可編程外圍接口M82C55A、以及鍵盤輸入電路共同組成。圖3為ATmega2560微控制器主體控制電路，圖4為外部SRAM (數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器)擴(kuò)展的鍵盤掃描電路。其中圖4中的XP并口為ISP下載接口，通過ISP并口下載器可將執(zhí)行代碼下載到ATmega2560程序存儲(chǔ)器中。

    M82C55A的PA口設(shè)置為輸出口，PB設(shè)置為輸入口，PA和PB口交叉點(diǎn)構(gòu)成鍵盤掃描電路。
    ATmega2560微控制器的PA口(71～78腳)既作為外部存儲(chǔ)器接口地址低字節(jié)，又復(fù)用為數(shù)據(jù)口，PC口(53～60腳)僅作為外部存儲(chǔ)器接口地址的高字節(jié)使用。當(dāng)ALE (70腳)外部存儲(chǔ)器地址鎖存使能信號(hào)有效時(shí)，PA 口作為16化地址總線的低8位使用，通過鎖存器AH573鎖存地址輸出和PC口的高8位地址共同組成了16位的外部存儲(chǔ)地址空間。當(dāng)外部存儲(chǔ)器的讀或?qū)懣刂菩盘?hào)有效時(shí)，即RD (52腳)或WR(51腳)有效時(shí)，PA口將作為數(shù)據(jù)口傳送數(shù)據(jù)。
2．2 軟件設(shè)計(jì)
    (1)軟件設(shè)計(jì)流程圖
    軟件程序的流程框圖如圖5所示。

    (2)關(guān)鍵程序解析
   


3 結(jié)束語
    本文從應(yīng)用的角度出發(fā)，構(gòu)建了一個(gè)完整的ATmega2560微控制器外部SRAM擴(kuò)展鍵盤應(yīng)用設(shè)計(jì)，從硬件的原理到軟件設(shè)計(jì)都給出了詳細(xì)的解析，在ATmega2560外部SRAM擴(kuò)展應(yīng)用中具有一定的應(yīng)用價(jià)值。