??單片機ATMEGA8 是一款常用到的 八位單片機,它時 RISC 指令集合。能夠在 16MHz 時鐘下達到 16 MIPS。它能夠支持全靜態工作模式,也就是說,工作始終可以低至 ?0Hz,下面測量一下這個單片機在低頻下的工作特性。

▲ 圖1.1.1 測試單片機??設計測試電路,將 單片機晶振兩端連接到端口,這樣可以從外部引入時鐘震蕩信號。通過電源端口測量單片機的功耗電流。鋪設單面PCB,一分鐘之后得到測試電路板。電路板制作的非常完美。下面進行焊接測試。

AD\Test\2024\August\TestMega8Clock.PcbDoc

▲ 圖1.2.1
▲ 圖1.2.2??焊接電路板,清洗之后進行測試,在主程序中,循環改變 LED 的狀態。使用示波器測量 LED輸出波形的頻率為 726.8kHz,大約是 時鐘頻率的 二十二 分之一,此時,電源功耗為 26.8mA。



▲ 圖1.2.3 LED的波形??使用 DG1062給 MEGA8的 OSC1提供一個 22Hz 的正弦波。OSC1是MEGA8晶振的e輸入端口。可以看到此時,單片機依然工作,只是 LED 閃爍頻率非常低了。但是,此時 LED 閃爍頻率似乎不是 1Hz。

??將DG1062輸出信號改為 方波信號,此時,可以看到 單片機的 LED 閃爍頻率為 1Hz,這說明,在 正弦波驅動下,有可能其中存在著一些干擾信號,產生額外的工作時鐘脈沖。測試,單片機的工作電流在3mA 和 9mA 之間擺動。這有可能是因為 LED 的點亮所帶來的 電流波動。
▲ 工作電流的波動??下面,將LED 從電路板上拆下來,這樣就可以消除 LED 電流對于單片機工作電流的影響。可以看到,此時單片機的工作電流穩定在 4.7mA左右。

??通過網絡編程,控制 DG1062輸出的頻率從 10Hz 變化到 20MHz,測量單片機工作電流。測量顯示,單片機工作電流與頻率之間近似呈現線性關系。


▲ 圖1.4.1 頻率和工作電流之間的關系??下面,在測量單片機工作頻率從 10Hz到1MHz 之間的工作電流,開始的時候,工作電流之后 2.2mA,當頻率變化到 1MHz的時候,工作電流增加到 5mA。


▲ 圖1.4.2 工作頻率從10Hz變化到1MHz對應的工作電流??為了得到單片機低頻下的工作電流,再次測量了從 10Hz 到100kHz 對應的單片機工作電流。

▲ 圖1.4.3 測量從 10Hz到100kHz 對應的工作電流??本文測量了ATMEAG8 低頻工作特性,它是一個全靜態單片機,工作頻率可以降低到 0Hz,在工作頻率為0Hz時,靜態電流大約為 2mA。后面,隨著工作頻率的增加,工作電流大致線性上升。
