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用“海纳百川”来形容市场确实有一定的道理，即使如今ARM Cortex-M系列的微控制器生态圈遍布全球，但是在差异化的细分市场中，其它架构的MCU产品终究占有不小的市场份额，以低功耗著称的Atmel AVR系列就是其中的一类，更是随着开源硬件Arduino的火热，AVR系列微控制器的热度又呈逐渐上升趋势。
近日，爱板网就拿到了一款基于AVR微控制器的Atmel Xplained系列的mini评估板——ATmega328P-XMINI，正如其名，板卡非常的迷你小巧，仅有小孩的一个巴掌大小（75mm*60mm）。
ATmega328P-XMINI评估板
ATmega328P-XMINI评估板采用4层板的设计，板卡搭载了Atmel常见的“资源组合模式”，即EDBG调试模块+微控制器+外设，不过，在此板卡上，外设资源基本可以“忽略”，倒是主MCU的信号脚都通过“洞洞板”引出，非常方便扩展。
ATmega328P-XMINI评估板
ATmega328P-XMINI板载资源：
- ATmega328p（ATmega328p数据手册） AVR微控制器
- EDBG模块：Atmega32u4（Atmega32u4数据手册）微控制器
- 用户按键*1、用户LED*1、调试LED*1
- JTAG、Arduino R3、ISP接口（预留）
除了用于基本调试的用户按键以及用户LED外，ATmega328P-XMINI评估板预留了与Arduino R3兼容的扩展接口，JTAG接口以及ISP接口，板卡同样搭载了Atmel特有的方便用户开发调试的EDBG模块，功能包括：
- Debug接口
- 虚拟串口
- 数据网关接口(DGI)
用户只需一根mircoUSB线，即可轻松通过最新的免费IDE设计工具Atmel Studio6.2连接板卡实现编译、下载调试等操作。
另外，相信大家注意到了，事实上这种“凸字形”外观的板卡大家并不陌生，这与爱板网不久前评测过的Atmega168 Xplained Mini可算是“隶属同门”，何其相似（如下图）。
Atmega168 Xplained Mini评估板
当然，仔细分辨的话这两者之间的区别也同样明显。之前的Atmega168 Xplained Mini在板卡的接口设计时采用了与电脑USB Host接口直连的设计（类似U盘接口），虽然这样做省去了额外的microUSB线，拿来即用，非常简单方便，但是在板卡实际的开发、评估的时，免不了需要在板卡上DIY、扩展、测试等，这时，如果板卡直连在电脑主机的USB上，会使这些操作变得非常麻烦，而且得小心翼翼的操作。而我们看到如今在ATmega328P-XMINI开发板上已经改回原来的microUSB接口，显然这样的设计更符合实际使用习惯，更为合理。
除此之外，ATmega328P-XMINI开发板还在板卡的供电电路设计上做了优化：
- 板卡微控制器仍旧采用microUSB的5V供电，不过在供电电路设计中加上了一个保持电流为500mA的保险丝
- 为兼容Arduino R3的扩展接口中的3.3V电压信号，在microUSB接口处额外设计了3.3V电压输出的LDO电路
清楚了解板卡这些硬件单元和外设功能，我们再重点来看看ATmega328P-XMINI板载的AVR微控制器ATmega328p-MU。（下一页）
推荐开发板
ATmega328p-MU（ATmega328p-MU数据手册）微控制器
ATmega328p-MU是一颗高性能、低功耗的“迷你”8位AVR微控制器（如下图），精简指令集架构，接近芯片级的封装，集成了32KB Flash，1KB EEPROM以及2KB RAM，最大可支持23个GPIO口的扩展，非常适合低功耗、小系统控制架构的白色小家电产品。
ATmega328P-MU微控制器
- 高性能、低功耗的8位AVR微控制器，RSIC架构，工作电压1.8V~5.5V，MLF封装
- 集成USART、SPI、PWM、ADC、TWI、定时器、看门狗等，最大可支持扩展23个IO口
- 集成内部晶体振荡，温度传感器，Atmel QTouch 库支持
- 微控制器主频速度分级：0 - 4MHz@1.8 - 5.5V, 0 - 10MHz@2.7 - 5.5.V, 0 - 20MHz @ 4.5 - 5.5V
- 功耗@1MHz, 1.8V：Active Mode（0.2mA）、Power-down Mode:（0.1µA）、Power-save Mode（ 0.75µA） (Including 32kHz RTC)
ATmega328p-MU具有AVR微控制器的典型特性，精简指令集架构，适应宽工作电压范围，灵活的低功耗模式，支持Atmel特有的QTouch库，最大可支持23个IO口，作为一款8位的单片机，性能和功能都已经足够强大了。
说实话，看到ATmega328P-XMINI评估板搭载这颗微控制器还是挺让人意外的，对于使用过Arduino开发板的朋友应该对这个型号的AVR微控制器并不陌生，比如笔者手上的这块Arduino开发板，搭载了基于Atmel ATMEGA328P-PU AVR微控制器，见下图
Atmel ATMEGA328P-PU微控制器
虽然封装工艺差别很大，型号也有相差，但是功能基本相同，唯一区别的就数ADC的通道数：
- ATmega328P-MU：8通道的10位ADC
- ATMEGA328P-PU：6通道的10位ADC
不过，正如所见到的，Arduino开发板搭载的PDIP28封装的ATMEGA328P-PU更适合学习、开发之用，而高集成度的ATmega328P-MU才是一款真正倾向于产品化应用开发领域的MCU，总之一句话，熟悉Arduino的用户一定能快速上手Atmel ATmega328P-XMINI。
Atmel ATmega328P-XMINI应用与使用
如果你非常熟悉单片机应用市场，那么你就会发现低功耗的8位微控制器在系统控制简单的白色小家电领域非常的活跃，比如冰箱、洗衣机、电饭煲等的面板控制系统，再者，在这个人们越来越重视高质量生活的时代，楼宇控制的舒适性也一再被强调，比如下面的恒温调节器产品，同样可以通过低功耗的AVR系列微控制器实现。
恒温调节器应用
介绍完评估板和微控制器的一些特点后，再来实际上电体验一下板卡的功能。ATmega328P-XMINI出厂内置的是一个通过用户按键控制实现LED点亮或者熄灭的程序，在连接microUSB上电后，系统会自动执行初始化，然后运行内置程序，如下图
ATmega328P-XMINI上电运行出厂程序
要想对板卡进一步开发，那就必须配合IDE工具了。对于初次接触Atmel开发板的用户，爱板网推荐大家使用Atmel官网提供的免费强大的IDE设计工具Atmel Studio6.2，这不仅可以帮助用户快速上手Atmel的评估板，更包含了最新最全的官方例程资源，比如可支持最新的Xplained mini系列评估板，如下图
以ATmega328P-XMINI为例，只需一根microUSB线即可连接Atmel Studio6.2，实现编译、下载、调试等功能的操作。具体的步骤在这就不再详细叙述了，可以参考爱板网关于Atmega168 Xplained Mini板卡评测的内容。
小结
介绍了Atmel ATmega328P-XMINI评估板以及ATMEGA328P-MU AVR微控制器的特点及应用，板载Atmel独有的EDBG模块省去了额外的硬件调试器，预留的原型区域提供给用户各种DIY的可能，接近芯片级封装的“迷你”AVR微控制器更是给Arduino用户提供了从开发到产品化的保障，加上强大的IDE设计工具Atmel Studio6.2，无论是学习、开发、DIY，Atmel ATmega328P-XMINI都能轻松胜任。
参考资料
- ATmega328P-XMINI 购买链接
- Atmel中文论坛
- Atmel Studio6.2设计工具
- Atmel Xplained Mini 开发板资料
- Atmel ATmega328p AVR微控制器资料
免费获取途径
推荐开发板
下载ECAD模型
