技術(shù)知識(shí)分享之AVR單片機(jī)簡(jiǎn)介及其特性分析

AVR單片機(jī)是Atmel公司1997年推出的RISC單片機(jī)，RISC(精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī))是相對(duì)于CISC(復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī))而言的。RISC 并非只是簡(jiǎn)單地去減少指令，而是通過使計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單合理而提高運(yùn)算速度的。RISC優(yōu)先選取使用頻率最高的簡(jiǎn)單指令，避免復(fù)雜指令：并固定指令寬度，減少指令格式和尋址方式的種類，從而縮短指令周期，提高運(yùn)行速度。由于AVR采用了RESC的這種結(jié)構(gòu),使AVR系列單片機(jī)都具備了1MIPS/MHz(百萬(wàn)條指令每秒/兆赫茲)的高速處理能力。

AVR單片機(jī)吸收了DSP雙總線的特點(diǎn)，采用Harvard總線結(jié)構(gòu)，因此單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是分離的，并且可對(duì)具有相同地址的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行獨(dú)立的尋址。

在AVR單片機(jī)中，CPU執(zhí)行當(dāng)前指令時(shí)取出將要執(zhí)行的下一條指令放入寄存器中，從而可以避免傳統(tǒng) MCS51系列單片機(jī)中多指令周期的出現(xiàn)。

傳統(tǒng)的MCS51系列單片機(jī)所有的數(shù)據(jù)處理都是基于一個(gè)累加器的，因此累加器與程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換就成了單睛機(jī)的瓶頸；在AVR單片機(jī)中，寄存器由32個(gè)通用工作寄存器組成，并且任何一個(gè)寄存器都可以充當(dāng)累加器，從而有效地避免了累加器的瓶頸效應(yīng)，提高了系統(tǒng)的性能。

AVR單片機(jī)具有良好的集成性能，AVR系列的單片機(jī)都具備在線編程接口，其中的Mega系列還具備JTAG仿真和下載功能；都含有片內(nèi)看門狗電路、片內(nèi)程序Flash、同步串行接口SPI；多數(shù)AVR單片機(jī)還內(nèi)嵌了AD轉(zhuǎn)換器、EEPROM、摸擬比較器、PWM定時(shí)計(jì)數(shù)器等多種功能；AVR 片機(jī)的I/O接口具有很強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，灌電流可直接驅(qū)動(dòng)繼電器、LED等器件，從而省去驅(qū)動(dòng)電路，節(jié)約系統(tǒng)成本。

AVR單片機(jī)采用低功率、非揮發(fā)的CMOS工藝制造,除具有低功耗、高密度的特點(diǎn)外，還支持低電壓的聯(lián)機(jī) Flash、EEPROM寫入功能。

AVR單片機(jī)還支持Basic、C等高級(jí)語(yǔ)言編程。采用高級(jí)語(yǔ)言對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)是單片機(jī)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)單片機(jī)用高級(jí)語(yǔ)言編程可很容易地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)移植，并加快軟件的開發(fā)過程。

AVR單片機(jī)具有多個(gè)系列，包括 Awww.icdec.comTtiny、AT90、ATmega，每個(gè)系列又包括多個(gè)產(chǎn)品，它們?cè)诠δ芎痛鎯?chǔ)器容量等方面有很大的不同，但基本結(jié)構(gòu)和原理都類似，而且編程方也相同。