基于ATmega2560微控制器外部SRAM擴展鍵盤的應用系統(tǒng)設計

本文從應用的角度出發(fā)，設計了一個基于ATmega2560微控制器外部SRAM擴展鍵盤的應用系統(tǒng)。從硬件的原理框圖到軟件都給出了詳細的設計。

ATmega2560微控制器是ATmega系列中最為高檔的一款。它在消費電子產品和工業(yè)自動控制領域都得到了廣泛的應用。由于開發(fā)成本較低，容易上手，功能強大，只需要制作一條簡單的ISP下載線，就能夠把編好的程序寫入它的程序存儲器中進行丌發(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擴展盤的應用設計實例，介紹了靈活應用外部存儲器擴展功能方法，讓初學者能迅速掌握設計難點和要點。

1 ATmega2560微控制器概述

ATmega2560具有速度快、時鐘頻率高，I／O 口功能強、驅動能力大，存儲功能靈活、外設豐富，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。

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，串口USART數目為4個，16個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調試功能，AVR Prog串行、并行下載功能，和JTAGICE仿真等功能。需要用C語言編程時添加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 V1518PNP．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多款型號微控制器。軟件可通過設置導航或工廠缺省設定很方便的設置熔絲位。設置好下載軟件的各項參數后，點擊圖1中的flash選項，選擇要編寫的執(zhí)行代碼程序，點擊編程，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1 kΩ電阻和一個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相當不錯的選擇。SCK管腳分別對應ATmega2560的20腳，MISO對應22腳，RESET對應30腳，MOSI對應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擴展鍵盤設計
2．1 硬件電路設計
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 (數據存儲器)擴展的鍵盤掃描電路。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程序存儲器中。

M82C55A的PA口設置為輸出口，PB設置為輸入口，PA和PB口交叉點構成鍵盤掃描電路。
ATmega2560微控制器的PA口(71～78腳)既作為外部存儲器接口地址低字節(jié)，又復用為數據口，PC口(53～60腳)僅作為外部存儲器接口地址的高字節(jié)使用。當ALE (70腳)外部存儲器地址鎖存使能信號有效時，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位的外部存儲地址空間。當外部存儲器的讀或寫控制信號有效時，即RD (52腳)或WR(51腳)有效時，PA口將作為數據口傳送數據。

2．2 軟件設計
(1)軟件設計流程圖
軟件程序的流程框圖如圖5所示。

(2)關鍵程序解析

3 結束語
本文從應用的角度出發(fā)，構建了一個完整的ATmega2560微控制器外部SRAM擴展鍵盤應用設計，從硬件的原理到軟件設計都給出了詳細的解析，在ATmega2560外部SRAM擴展應用中具有一定的應用價值。