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ATmega128是基于RISC结构的8位高性能、低功耗的处理器，是AVR单片机系列中整体性能最强的一款，其主要特点如下：
● 支持131条AVR指令，其中大多数指令执行时间为单个时钟周期，执行速度快。
● 内部有32个8位通用工作寄存器，硬件乘法器只需两个时钟周期，当工作频率为16MHz时性能高达16MIPS（Million Instructions Per Second，每秒处理的百万级的机器语言指令数）。
● 内置4KB片内SRAM，128KB系统内可编程Flash，4KB E 2 PROM。
● 内置具有独立锁定位的可选Boot代码区，并且可以通过片上Boot程序实现系统内编程。
● 内置4个灵活的具有比较模式和PWM功能的定时计数器T／C和1个实时时钟RTC。
● 内置8通道10位ADC（模拟／数字转换器），可以组合为8个单端通道或7组差分通道，其中有2个具有可编程增益（1×、10×或200×）的差分通道。
● 内置片内模拟比较器。
● 内置具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器。
● 内置多种串行通信接口，包括TWI（I 2 C）两线接口、两路可编程USART和可工作于主机／从机模式的SPI串行接口。
● 提供53个可编程的I／O端口、64引脚TQFP封装和64引脚MLF封装。
● 支持符合JTAG标准的边界扫描，提供和IEEE 1149.1标准兼容的JTAG硬件接口。
● 支持2.7～5.5V （ATmega128L）和4.5～5.5V （ATmega128）工作电压，前者工作频率为0～8MHz，后者为0～16MHz。
图1.1所示为TQFP／MLF封装的ATmega128单片机的引脚图。
ATmega128单片机的各个引脚功能说明如下：
● VCC：电源正输入引脚。
● GND：地。
● PA7～PA0：I／O端口PORTA，8位双向I／O端口，具有可编程的内部上拉电阻，内部输出缓冲器具有对称的驱动特性，可以输出和吸收较大电流；当作为输入使用时，若内部上拉电阻使能，端口被外部电路拉低时将输出电流；在ATmega128的复位过程中，即使系统时钟还未起振，PORTA也处于高阻状态；其第二功能为外部存储器的低字节地址总线和数据接口。
图1.1 ATmega128单片机的引脚图
● PB7～PB0：I／O端口PORTB，8位双向I／O端口，其特点和PORTA类似；PORTB的第二功能参考第7章内容。
● PC7～PC0：I／O端口PORTC，8位双向I／O端口，其特点也和PORTA类似；PORTC的第二功能是外部存储器的高字节地址引脚。
● PD7～PD0：I／O端口PORTD，其功能和特点可以参考PORTA～PORTC，其第二功能参考第7章内容。
● PE7～PE0：I／O端口PORTE，其功能和特点可以参考PORTA～PORTD，其第二功能参考第7章内容。
● PF7～PF0：I／O端口PORTF，其功能和特点可以参考PORTA～PORTE，其第二功能是ATmega128的ADC模块采样输入引脚。
● PG4～PG0，I／O端口PORTG，其功能和特点可以参考PORTA～PORTF，其第二功能参考第7章内容。
●
：复位输入引脚。如果外加一个足够长的低电平，将引起ATmega128复位。
● XTAL1：反向振荡放大器与片内时钟操作电路的输入端。
● XTAL2：反向振荡放大器的输出端。
● AVCC：内置ADC参考电源。不使用ADC时，该引脚应直接与VCC连接；当使用ADC时，该引脚应该通过一个低通滤波电路与VCC连接。
● AREF：ADC模拟基准输入引脚。