我的ATtiny记录
这一篇博客主要讨论一下我玩过的基于SPI的ICSP编程头的DIP与SOIC封装的ATtiny。
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--by Captdam @ 2024-08-11 20:26 GMT editedAVR系列8位单片机可以分为轻装上阵的ATtiny系列，例如ATtiny25；和功能强大的ATmega系列，例如作为Arduino UNO核心的ATmega328。笼统地来说，ATtiny系列引脚少，内部硬件功能少，且缺乏乘法器，但是价格更低廉；ATmega系列引脚多，带有完整支持的硬件通讯模块，能够制作出功能更强大的系统，但是相应的价格也更高。值得一提的是，无论是ATtiny系列还是ATmega系列，CPU的功能与速度（除了没有乘法器）都是一摸一样（对于寻址空间超过16KB的芯片，比如说ATmega2560，读写数据与程序跳转反而需要额外一个时钟，所以更慢了）。
因为我使用的是机械切割覆铜板制作PCB，因此我更喜欢能够制作出小尺寸PCB的设计，因为可以节约铣的时间，也容许更大的基板不平整造成的误差。但是因为铣刀刀头尺寸的限制，我制作的PCB的走线最低只能到0.007-inch（0.2mm）的工艺，也就是说，只能稳定制造使用引脚间距2.54mm的DIP或间距1.27mm的SOIC封装的芯片的PCB。当然，对于IC以外的引脚密度不高的环境，是可以做到更细的走线的，比如使用2N7002这样的SOT-23封装。
ATtiny25
ATtiny25 ATtiny45 ATtiny85
亮点
最小，也是最便宜的AVR（现在有更小的ATtiny4，但是使用TPI编程），能够制作超小的电路。
8个引脚，5个IO，再加上1个可选择的RESET/IO（但是我非常不建议使用RESET角做IO）。
麻雀虽小五脏俱全，有EEPROM和SRAM（是的，有的AVR甚至没有SRAM，全靠32个或16个通用寄存器），有两个8-bit计时器，有USI（我愿称之为阉割版的I2C+SPI），有ADC甚至支持差分放大器。
此外，计时器还支持Dead time generator，可以用作开关电源。
ATtiny25完整功能
ATtiny25尺寸非常小，价格也便宜，适合用来制作一些功能简单的电路，例如：
- I2C或SPI通讯节点。
- PWM生成器/舵机控制器（需要软件提高计时器分辨率）。
- 开关电源。
- 简单的可编程逻辑电路。
- 简单的可编程传感器。
- 替代例如NE555或74XX系列电路，并且支持更灵活的引脚安排，特别是这些基础逻辑电路现在供应量越来越少价格越来越高。
上图展示了一个使用SOIC封装的ATtiny25制作的3路舵机控制器。其中支持USI的两个IO用作I2C通讯，另外三个IO作为PWM（严格来说应该叫PPM）信号输出。因为ATtiny的计时器只有8-bit宽度，精度不足以生成0.5ms-2.5ms/20ms的PWM信号，所以使用软件PWM。不过这一个嵌入式系统功能简单，CPU完全由能力应付基于USI的半软件通讯与高精度软件PWM。
ATtiny24
ATtiny24 ATtiny44 ATtiny84
亮点
很小，总共14个引脚，11个IO，再加上1个可选择的RESET/IO（同样，我非常不建议使用RESET角做IO）。
- 其中8个IO在PORTA，所以能够提供一个完整的8-bit接口，更重要的是这八个引脚是按照顺序排列。所以，PORTA非常方便用于和并行总线交互，例如LCD1602。
- PORTB的四个引脚中，两个引脚可以接外部晶振，一个引脚可以作为RESET。
有EEPROM和SRAM，有一个8-bit计时器和一个16-bit计时器，有USI通讯模块，有ADC甚至支持差分放大器。
相比于ATtiny25，ATtiny24的引脚更多一些，而且包含了16-bit的计时器，能够做出更复杂的功能。例如：
- I2C或SPI通讯节点。
- PWM生成器/舵机控制器（纯硬件）。
- 相对复杂的可编程逻辑电路。
- 相对复杂的可编程传感器。
- 替代例如74XX系列电路，并且支持更灵活的引脚安排，特别是这些基础逻辑电路现在供应量越来越少价格越来越高。
ATtiny441
ATtiny441 ATtiny841
亮点
ATtiny24的升级替代品，完全兼容ATtiny24的功能与引脚。ATtiny24能做的ATtiny441都能做，ATtiny24不能做的ATtiny441也能做。
有EEPROM和SRAM。
有一个8-bit计时器和一个16-bit计时器，可以选择输出的IO。
两套模电比较器，更多的ADC输入选择并支持差分放大器。
两套UART/USART通讯模块，一套SPI通讯模块，一套I2C从机模块，并且可以选择IO引脚。完全硬件支持多种通讯独立工作，不再需要半软件的USI。
缺点
比ATtiny24贵一点（ATtiny441现在比ATtiny44贵10% - 2024年7月Digikey上价格），但是在将来为了ATtiny24迭代，可能ATtiny24会变得更贵。
没有DIP封装，必须要制作PCB或是使用转接板，对洞洞板玩家很不友好。
ATtiny441完整功能
作为ATtiny24的升级版，ATtiny441包含了更多的硬件模块，能够用更少的代码与CPU参与做出更复杂的功能。例如：
- UART与I2C与SPI通讯节点。
- PWM生成器/舵机控制器（纯硬件）。
- 使用电脑串口控制的仪器。
ATtiny261
ATtiny261 ATtiny461 ATtiny861
亮点
ATtiny26的升级替代品，完全兼容ATtiny26的功能与引脚。（ATtiny26现在比ATtiny261还贵 - 2024年7月Digikey上价格）
总共20个引脚，15个IO，再加上1个可选择的RESET/IO（同样，我非常不建议使用RESET角做IO）。
- 芯片一侧为供电与地，另一侧为模电模块供电与地。但是也不是不使用ADC就可以不接电，我制作PCB时一般直接连接左右两侧的供电和地，但是麻烦的是需要画一个X。
- 芯片一侧为按照顺序排列的PORTA与可选择的USI，主要作为模电输入。
- 芯片一侧为按照顺序排列的PORTB与可选择的USI，部分可作为模电输入，部分可作为计时器IO。
有EEPROM和SRAM。
有一个8/16-bit计时器和一个8/10-bit计时器，可以输出计时器的正反信号对。
有ADC并支持不同增益的差分放大器。
有USI通讯模块，可选择IO引脚。
ATtiny261完整功能
ATtiny261拥有更多的IO，能够满足更复杂的功能。例如：
- I2C与SPI通讯节点。
- PWM生成器/舵机控制器（纯硬件）。
ATtiny2313
ATtiny2313 ATtiny4313
和其他ATtiny相比，添加了硬件USART，能够做串口通讯；但是砍掉了ADC。
我觉得很鸡肋，但是好像也找不到别的支持USART还是DIP封装的ATtiny了。我倾向于要么使用软件UART，要么就直接上ATmega系列，或者能接受SOIC封装的话就是用ATtiny441。
ATtiny2313完整功能
ATtiny48
ATtiny48 ATtiny88
阉割版的ATmega48/88，删掉了USART模块。
我觉得很鸡肋，不如直接上ATmega48/88，价格也没差多少。
ATtiny48完整功能
