AVR單片機是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強型內(nèi)置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精簡指令集高速8位單片機。AVR的單片機可以廣泛應(yīng)用于計算機外部設(shè)備、工業(yè)實時控制、儀器儀表、通訊設(shè)備、家用電器等各個領(lǐng)域。
AVR的主要特性
高可靠性、功能強、高速度、低功耗和低價位 , 一直是衡量單片機性能的重要指標,也是單片機占領(lǐng)市場、賴以生存的必要條件。
早期單片機主要由于工藝及設(shè)計水平不高、功耗高和抗干擾性能差等原因,所以采取穩(wěn)妥方案：即采用較高的分頻系數(shù)對時鐘分頻,使得指令周期長,執(zhí)行速度慢。以后的 CMOS單片機雖然采用提高時鐘頻率和縮小分頻系數(shù)等措施,但這種狀態(tài)并未被徹底改觀(51以及51兼容)。此間雖有某些精簡指令集單片機(RISC)問世,但依然沿襲對時鐘分頻的作法。
AVR單片機的推出,徹底打破這種舊設(shè)計格局,廢除了機器周期,拋棄復(fù)雜指令計算機(CISC)追求指令完備的做法;采用精簡指令集,以字作為指令長度單位,將內(nèi)容豐富的操作數(shù)與操作碼安排在一字之中(指令集中占大多數(shù)的單周期指令都是如此),取指周期短,又可預(yù)取指令,實現(xiàn)流水作業(yè),故可高速執(zhí)行指令。當(dāng)然這種速度上的升躍,是以高可靠性為其后盾的。
AVR單片機硬件結(jié)構(gòu)采取8位機與16位機的折中策略,即采用局部寄存器存堆(32個寄存器文件)和單體高速輸入/輸出的方案(即輸入捕獲寄存器、輸出比較匹配寄存器及相應(yīng)控制邏輯)。提高了指令執(zhí)行速度(1Mips/MHz),克服了瓶頸現(xiàn)象,增強了功能;同時又減少了對外設(shè)管理的開銷,相對簡化了硬件結(jié)構(gòu),降低了成本。故AVR單片機在軟/硬件開銷、速度、性能和成本諸多方面取得了優(yōu)化平衡,是高性價比的單片機。
AVR單片機內(nèi)嵌高質(zhì)量的Flash程序存儲器,擦寫方便,支持ISP和IAP,便于產(chǎn)品的調(diào)試、開發(fā)、生產(chǎn)、更新。內(nèi)嵌長壽命的EEProm可長期保存關(guān)鍵數(shù)據(jù),避免斷電丟失。片內(nèi)大容量的RAM不僅能滿足一般場合的使用,同時也更有效的支持使用高級語言開發(fā)系統(tǒng)程序,并可像MCS-51單片機那樣擴展外部 RAM。
AVR單片機的I/O線全部帶可設(shè)置的上拉電阻、可單獨設(shè)定為輸入/輸出、可設(shè)定(初始)高阻輸入、驅(qū)動能力強(可省去功率驅(qū)動器件)等特性,使的得I/O口資源靈活、功能強大、可充分利用。
