AVR單片機(jī)是什么

什么是AVR單片機(jī)？AVR單片機(jī)是什么意思？

　　單片機(jī)又稱(chēng)單片微控制器，它是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上，概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。單片機(jī)技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)分支,是簡(jiǎn)易機(jī)器人的核心元件。

　　 1997年,由ATMEL公司挪威設(shè)計(jì)中心的A先生與V先生利用ATMEL公司的Flash新技術(shù), 共同研發(fā)出RISC精簡(jiǎn)指令集的高速8位單片機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng)AVR。

　　 AVR單片機(jī)的優(yōu)勢(shì)特征

　　單片機(jī)已廣泛地應(yīng)用于軍事、工業(yè)、家用電器、智能玩具、便攜式智能儀表和機(jī)器人制作等領(lǐng)域，使產(chǎn)品功能、精度和質(zhì)量大幅度提升，且電路簡(jiǎn)單，故障率低，可靠性高，成本低廉。單片機(jī)種類(lèi)很多，在簡(jiǎn)易機(jī)器人制作和創(chuàng)新中，為什么選用AVR單片機(jī)呢？

　　 一、簡(jiǎn)便易學(xué)，費(fèi)用低廉

　　首先，對(duì)于非專(zhuān)業(yè)人員來(lái)說(shuō)，選擇AVR單片機(jī)的最主要原因，是進(jìn)入AVR單片機(jī)開(kāi)發(fā)的門(mén)檻非常低，只要會(huì)操作電腦就可以學(xué)習(xí)AVR單片機(jī)的開(kāi)發(fā)。單片機(jī)初學(xué)者只需一條ISP下載線，把編輯、調(diào)試通過(guò)的軟件程序直接在線寫(xiě)入AVR單片機(jī)，即可以開(kāi)發(fā)AVR單片機(jī)系列中的各種封裝的器件。AVR單片機(jī)因此在業(yè)界號(hào)稱(chēng)“一線打天下”。

　　其次，AVR單片機(jī)便于升級(jí)。AVR程序?qū)懭胧侵苯釉陔娐钒迳线M(jìn)行程序修改、燒錄等操作，這樣便于產(chǎn)品升級(jí)。

　　再次，AVR單片機(jī)費(fèi)用低廉。學(xué)習(xí)AVR單片機(jī)可使用ISP在線下載編程方式(即把PC機(jī)上編譯好的程序?qū)懙絾纹瑱C(jī)的程序存儲(chǔ)器中)，不需購(gòu)買(mǎi)仿真器、編程器、擦抹器和芯片適配器等，即可進(jìn)行所有AVR單片機(jī)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，這可節(jié)省很多開(kāi)發(fā)費(fèi)用。程序存儲(chǔ)器擦寫(xiě)可達(dá)10000次以上，不會(huì)產(chǎn)生報(bào)廢品。

　　 二、高速、低耗、保密

　　首先，AVR單片機(jī)是高速嵌入式單片機(jī)：

　　 1、AVR單片機(jī)具有預(yù)取指令功能，即在執(zhí)行一條指令時(shí)，預(yù)先把下一條指令取進(jìn)來(lái)，使得指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行。

　　 2、多累加器型，數(shù)據(jù)處理速度快。AVR單片機(jī)具有32個(gè)通用工作寄存器，相當(dāng)于有32條立交橋，可以快速通行。

　　 3、中斷響應(yīng)速度快。AVR單片機(jī)有多個(gè)固定中斷向量入口地址，可快速響應(yīng)中斷。

　　其次，AVR單片機(jī)耗能低。對(duì)于典型功耗情況，WDT關(guān)閉時(shí)為100nA，更適用于電池供電的應(yīng)用設(shè)備。有的器件最低1.8 V即可工作。

　　再次，AVR單片機(jī)保密性能好。它具有不可破解的位加密鎖Lock Bit技術(shù)，保密位單元深藏于芯片內(nèi)部，無(wú)法用電子顯微鏡看到。

　　 三、I/O口功能強(qiáng),具有A/D轉(zhuǎn)換等電路

　　 1. AVR單片機(jī)的I/O口是真正的I/O口，能正確反映I/O口輸入/輸出的真實(shí)情況。工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，具有大電流(灌電流)10～40 mA,可直接驅(qū)動(dòng)可控硅SSR或繼電器，節(jié)省了外圍驅(qū)動(dòng)器件。

　　 2. AVR單片機(jī)內(nèi)帶模擬比較器，I/O口可用作A/D轉(zhuǎn)換，可組成廉價(jià)的A/D轉(zhuǎn)換器。ATmega48/8/16等器件具有8路10位A/D。

　　 3. 部分AVR單片機(jī)可組成零外設(shè)元件單片機(jī)系統(tǒng)，使該類(lèi)單片機(jī)無(wú)外加元器件即可工作，簡(jiǎn)單方便，成本又低。

　　 4. AVR單片機(jī)可重設(shè)啟動(dòng)復(fù)位,以提高單片機(jī)工作的可靠性。有看門(mén)狗定時(shí)器實(shí)行安全保護(hù),可防止程序走亂(飛),提高了產(chǎn)品的抗干擾能力。

　　 四、有功能強(qiáng)大的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器及通訊接口

　　定時(shí)/計(jì)數(shù)器T/C有8位和16位,可用作比較器。計(jì)數(shù)器外部中斷和PWM(也可用作D/A)用于控制輸出，某些型號(hào)的AVR單片機(jī)有3～4個(gè)PWM，是作電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的理想器件。

　　 AVR單片機(jī)有串行異步通訊UART接口,不占用定時(shí)器和SPI同步傳輸功能,因其具有高速特性，故可以工作在一般標(biāo)準(zhǔn)整數(shù)頻率下,而波特率可達(dá)576K。

　　 AVR單片機(jī)的型號(hào)標(biāo)識(shí)解析

　　 1. 型號(hào)緊跟的字母，表示電壓工作范圍。帶“V”：1.8-5.5V；若缺省，不帶“V”：2.7-5.5V。

　　例：ATmega48-20AU，不帶“V”表示工作電壓為2.7-5.5V。

　　 2. 后綴的數(shù)字部分，表示支持的最高系統(tǒng)時(shí)鐘。

　　例：ATmega48-20AU，“20”表示可支持最高為20MHZ的系統(tǒng)時(shí)鐘。

　　 3. 后綴第一（第二）個(gè)字母，表示封裝。“P”：DIP封裝，“A”：TQFP封裝，“M”：MLF封裝。

　　例：ATmega48-20AU，“A”表示TQFP封裝。

　　 4. 后綴最后一個(gè)字母，表示應(yīng)用級(jí)別。“C”：商業(yè)級(jí)，“I”：工業(yè)級(jí)（有鉛）、“U”工業(yè)級(jí)（無(wú)鉛）。

　　例：ATmega48-20AU，“U”表示無(wú)鉛工業(yè)級(jí)。ATmega48-20AI，“I”表示有鉛工業(yè)級(jí)。

　　 AVR 8-Bit MCU的最大特點(diǎn)

　　與其它8-Bit MCU相比，AVR 8-Bit MCU最大的特點(diǎn)是：

　　 · 哈佛結(jié)構(gòu)，具備1MIPS / MHz的高速運(yùn)行處理能力；

　　 · 超功能精簡(jiǎn)指令集（RISC），具有32個(gè)通用工作寄存器，克服了如8051 MCU采用單一ACC進(jìn)行處理造成的瓶頸現(xiàn)象；

　　 · 快速的存取寄存器組、單周期指令系統(tǒng)，大大優(yōu)化了目標(biāo)代碼的大小、執(zhí)行效率，部分型號(hào)FLASH非常大，特別適用于使用高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)；

　　 · 作輸出時(shí)與PIC的HI/LOW相同，可輸出40mA（單一輸出），作輸入時(shí)可設(shè)置為三態(tài)高阻抗輸入或帶上拉電阻輸入，具備10mA-20mA灌電流的能力；

　　 · 片內(nèi)集成多種頻率的RC振蕩器、上電自動(dòng)復(fù)位、看門(mén)狗、啟動(dòng)延時(shí)等功能，外圍電路更加簡(jiǎn)單，系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠；

　　 · 大部分AVR片上資源豐富：帶E2PROM，PWM，RTC，SPI，UART，TWI，ISP，AD，Analog Comparator，WDT等；

　　 · 大部分AVR除了有ISP功能外，還有IAP功能，方便升級(jí)或銷(xiāo)毀應(yīng)用程序。

　　 AVR單片機(jī)的應(yīng)用區(qū)域

　　目前，AVR已被廣泛用于：

　　 · 空調(diào)控制板

　　 · 打印機(jī)控制板

　　 · 智能電表

　　 · 智能手電筒

　　 · LED控制屏

　　 · 醫(yī)療設(shè)備

　　 · GPS

　　 從市場(chǎng)角度看AVR單片機(jī)

　　 · 性?xún)r(jià)比：AVR大部分型號(hào)的性?xún)r(jià)比較高，性?xún)r(jià)比表現(xiàn)突出的型號(hào)有：atmega48、atmega8、atmega16、atmega169P

　　 · 供貨方面：通用型號(hào)的AVR供貨較為穩(wěn)定，非常規(guī)型號(hào)的AVR樣品及供貨仍存在問(wèn)題。

　　 · 市場(chǎng)占有率：目前，AVR的市場(chǎng)占有率還是不如PIC與51，但，AVR的優(yōu)點(diǎn)使得AVR的市場(chǎng)占有一直在擴(kuò)展，AVR的年用量也一直在上漲。

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