AT&T TINY2313A

Отличный выбор! ATtiny2313A — это классический 8-битный микроконтроллер от Microchip (ранее Atmel) семейства AVR, известный своей простотой, надежностью и богатой периферией для своих скромных размеров.

Краткое описание

ATtiny2313A — это высокопроизводительный, низкопотребляющий 8-битный микроконтроллер с архитектурой AVR RISC. Он является усовершенствованной версией (с литерой "A") оригинального ATtiny2313, с улучшенными характеристиками по энергопотреблению и стабильности работы. Его ключевая особенность — наличие полноценного порта UART (последовательного интерфейса) при очень малом количестве выводов (20-pin), что делает его идеальным для задач, где требуется обмен данными по UART (RS-232, обмен с ПК, другими модулями) без перехода на более крупные и дорогие модели.

Основная ниша: компактные устройства с последовательной связью, простые контроллеры, управление светом (например, RGB), обучающие проекты, замена логических микросхем.

Технические характеристики

• Архитектура: 8-битная AVR RISC
• Тактовая частота: 0 - 20 МГц (при напряжении 4.5 - 5.5В)
• Производительность: До 20 MIPS (Million Instructions Per Second) на частоте 20 МГц.
• Флэш-память (программа): 2 КБ с поддержкой самопрограммирования.
• EEPROM (данные): 128 байт.
• SRAM (оперативная): 128 байт.
• Количество выводов: 20 (в корпусах PDIP, SOIC, SSOP).
• Количество линий ввода-вывода (I/O): 18 независимых программируемых линий.
• Таймеры/Счетчики:
  • Два 8-битных таймера/счетчика с отдельным предделителем, режим сравнения.
  • Один 16-битный таймер/счетчик с отдельным предделителем, режимы захвата, сравнения и ШИМ (PWM).
  • 10-битный АЦП (Аналого-цифровой преобразователь) — ОТСУТСТВУЕТ. Это важное ограничение.
• Коммуникационные интерфейсы:
  • Полноценный USART — главное преимущество модели.
  • Универсальный последовательный интерфейс (USI), который можно настроить как SPI или I2C (Two-Wire).
• Аналоговый компаратор.
• Внутренний тактовый генератор: 8 МГц (калибруется на производстве, точность ±10%).
• Напряжение питания: 1.8 - 5.5 В (низковольтная версия работает от 2 батареек типа АА).
• Потребление: Очень низкое. В активном режиме ~300 мкА при 1 МГц и 1.8В, в режиме Power-down < 0.1 мкА.
• Способы программирования: ISP (In-System Programming) через SPI-интерфейс, высоковольтное параллельное программирование, само программирование из флэш-памяти.
• Сторожевой таймер (WDT).
• Уровень стойкости (Endurance):
  • Флэш-память: 10,000 циклов стирания/записи.
  • EEPROM: 100,000 циклов стирания/записи.

Парт-номера (Part Numbers) и корпуса

Парт-номер формируется из названия модели, диапазона рабочих температур, типа корпуса и варианта поставки.

• ATtiny2313A-SU — SOIC (20 выводов), промышленный температурный диапазон (-40°C до +85°C), трубка (Tube).
• ATtiny2313A-SUR — То же, что и SU, но поставка в ленте (Tape & Reel) для автоматизированного монтажа.
• ATtiny2313A-PU — Классический PDIP (20 выводов, DIP-корпус для макетных плат), промышленный температурный диапазон, трубка. Самый популярный для хобби и прототипирования.
• ATtiny2313A-SSUR — SSOP (20 выводов, уменьшенный корпус), промышленный температурный диапазон, поставка в ленте.

Для низковольтных применений (1.8 - 5.5В) существуют версии с литерой "V":

• ATtiny2313V-10SU (работает до 10 МГц при 1.8-5.5В)
• ATtiny2313V-10PU

Совместимые и аналогичные модели

1. Прямые аналоги и замены (с идентичной или очень близкой распиновкой):

• ATtiny2313 — Прямой предшественник без "A". Полностью совместим по выводам и периферии, но имеет чуть худшие характеристики по энергопотреблению и может не поддерживать некоторые новые режимы пониженного потребления. ATtiny2313A является рекомендуемой для новых разработок.
• ATtiny4313 — "Старший брат". Имеет абсолютно такую же распиновку, но в 2 раза больше памяти: 4 КБ флэш, 256 байт EEPROM, 256 байт SRAM. Прямая и лучшая аппаратная замена, если не хватает памяти программы.

2. Совместимые по архитектуре и инструментам (но с другой распиновкой):

• ATtiny24/44/84 — Меньше выводов (14), имеют встроенный 10-битный АЦП, но не имеют аппаратного UART (только USI). Выбор, если нужен АЦП, но не нужен UART.
• ATtiny25/45/85 — Классика в 8-выводном корпусе. Очень компактны, но периферия ограничена (нет UART, АЦП есть только у 25).
• ATmega8/48/88/168/328 — Знаменитые микроконтроллеры (как в Arduino Uno). Имеют больше памяти, периферии, АЦП, но и больше выводов (28-32). Хороший следующий шаг, если ATtiny2313A становится мал.

3. Ключевые отличия и что выбрать вместо ATtiny2313A:

• Если нужен и UART, и АЦП — придется переходить на более крупные модели, например, ATmega8, ATmega328P или современные ATtiny1614/1616/3216 из нового семейства AVR DA.
• Если UART не нужен, а важна цена/размер — посмотрите на ATtiny24/44/84 (есть АЦП) или ATtiny25/45/85 (очень дешевые и маленькие).
• Если не хватает памяти — ATtiny4313.
• Для новых разработок — рекомендуется рассмотреть микроконтроллеры нового поколения AVR DA или AVR DB (например, ATTiny3217), которые предлагают значительно больше периферии, памяти и функционала по сопоставимой цене, но имеют другую распиновку и требуют новых инструментов (debugger).

Вывод

ATtiny2313A — это проверенный временем, энергоэффективный микроконтроллер с уникальным для своего класса сочетанием малого размера и наличия полноценного UART. Он отлично подходит для десятков простых задач, где не требуется аналого-цифровое преобразование. Для новых проектов стоит также оценить более современные аналоги, но для поддержки старых разработок или простых учебных задач он остается отличным выбором.