什么是AVR單片機,AVR單片機的特點優勢有哪些
時間:2018-04-27作者:華清遠見
一(yi)、 AVR單片機簡介(jie) 1.1、AVR的(de)誕生 AVR單片(pian)機是ATMEL公司在1997年研(yan)發的增強型內置Flash的RISC精簡指(zhi)令集高速單片(pian)機。可(ke)以廣泛應用(yong)于計算機外(wai)部設備、工業(ye)實時控制、儀器(qi)儀表、通(tong)訊設備、家用(yong)電(dian)器(qi)等各個領域。 1.2、AVR的特點(dian) 采(cai)用RISC精簡(jian)指令系統 RISC(精簡指(zhi)(zhi)令(ling)系(xi)(xi)統計(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji))是(shi)相對于CISC(復雜(za)指(zhi)(zhi)令(ling)系(xi)(xi)統計(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji))而(er)言的(de)(de)。RISC 并非只是(shi)簡單地去減少指(zhi)(zhi)令(ling),而(er)是(shi)通過將計(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)結(jie)構(gou)變得更(geng)加簡單合理來提(ti)高(gao)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)運(yun)算(suan)速(su)度(du),目前市面上常(chang)見的(de)(de)微控制器大(da)部分都使用(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)RISC指(zhi)(zhi)令(ling)集,包括AVR以及ARM等。RISC優先選(xuan)取(qu)使用(yong)(yong)頻率最高(gao)的(de)(de)簡單指(zhi)(zhi)令(ling),避免(mian)復雜(za)指(zhi)(zhi)令(ling),并固定指(zhi)(zhi)令(ling)寬度(du),減少指(zhi)(zhi)令(ling)格式(shi)和尋址(zhi)方式(shi)的(de)(de)種(zhong)類,從而(er)縮短指(zhi)(zhi)令(ling)周期,提(ti)高(gao)運(yun)行(xing)速(su)度(du)。由于AVR 采(cai)用(yong)(yong)RISC的(de)(de)這種(zhong)結(jie)構(gou),使AVR系(xi)(xi)列單片機(ji)(ji)(ji)都具(ju)備了1MIPS/MHz(百(bai)萬條指(zhi)(zhi)令(ling)每(mei)秒/兆赫茲)的(de)(de)高(gao)速(su)處理能(neng)力。可以適(shi)用(yong)(yong)于對計(ji)算(suan)能(neng)力要求更(geng)高(gao)的(de)(de)場景(jing)下(xia)。 采用(yong)內嵌高質量的Flash程序存儲器 高(gao)質量的(de)(de)Flash擦(ca)寫方便(bian),支持ISP和(he)IAP,便(bian)于產品(pin)的(de)(de)調(diao)試、開發(fa)、生產、更新。內嵌(qian)長壽命的(de)(de)EEPROM可以(yi)長期(qi)保存關(guan)鍵數據,避免斷(duan)電丟失。片內大容量的(de)(de)RAM不僅能(neng)滿足一般場合(he)的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong),同時更有效(xiao)的(de)(de)支持使(shi)(shi)用(yong)高(gao)級(ji)語言開發(fa)系統(tong)程序,并可像MCS-51單片機那樣擴展外(wai)部(bu)RAM。 I/O管腳全部帶可設置的上拉電阻 這樣的(de)話可以單獨(du)設定為輸入/輸出、可設定(初始)高阻輸入、驅動能力強(可省去(qu)功(gong)率驅動器件)等特性,使的(de)得I/O口資源靈活、功(gong)能強大、可充分(fen)利用。 片(pian)內具備(bei)多種獨立的(de)時(shi)鐘分頻(pin)器 可分(fen)(fen)別供URAT、I2C、SPI使用。其中與8/16位定(ding)(ding)時(shi)器配合的具有多達10位的預分(fen)(fen)頻器,可通過軟件設(she)定(ding)(ding)分(fen)(fen)頻系數提(ti)供多種(zhong)檔次的定(ding)(ding)時(shi)時(shi)間(jian)。 增強性的高速USART 具有硬件產(chan)生(sheng)校(xiao)驗碼、硬件檢測和校(xiao)驗、兩級接收緩沖、波特(te)(te)率(lv)自動調整定位、屏蔽數據幀等功能,提(ti)高了通(tong)信的(de)可(ke)靠性,方便(bian)程序(xu)編寫(xie),更便(bian)于組成(cheng)分布(bu)式網絡(luo)和實現多機通(tong)信系統(tong)的(de)復雜應用,串口(kou)(kou)功能大大超過(guo)MCS-51單(dan)(dan)片機的(de)串口(kou)(kou),并且由于AVR單(dan)(dan)片機速度快,中斷(duan)服務時間短,故可(ke)實現高波特(te)(te)率(lv)通(tong)訊。 穩定的系統可靠性 AVR單片機有自動上電(dian)(dian)復(fu)(fu)(fu)位(wei)電(dian)(dian)路(lu)、獨立的(de)看門狗電(dian)(dian)路(lu)、低電(dian)(dian)壓(ya)檢測電(dian)(dian)路(lu)BOD,多個復(fu)(fu)(fu)位(wei)源(yuan)(自動上下電(dian)(dian)復(fu)(fu)(fu)位(wei)、外部復(fu)(fu)(fu)位(wei)、看門狗復(fu)(fu)(fu)位(wei)、BOD復(fu)(fu)(fu)位(wei)),可設置的(de)啟動后延時運(yun)行程(cheng)序,增(zeng)強了嵌入式系統(tong)的(de)可靠性(xing)。 二、 AVR單(dan)片機系(xi)列(lie)簡(jian)介 AVR單片機系(xi)列齊全,可適用于(yu)各種不同場(chang)合(he)的要(yao)求(qiu),共有3個檔次,分別為: 低檔Tiny系列:主要有Tiny11/12/13/15/26/28等(deng); 中檔(dang)AT90S系列:主要有AT90S1200/2313/8515/8535等;(正在淘汰或轉(zhuan)型到Mega中) 高檔ATmega:主(zhu)要有ATmega8/16/32/64/128(存儲(chu)容(rong)量為(wei)8/16/32/64/128KB)以及(ji)ATmega8515/8535等。 AVR器(qi)件引腳(jiao)從8腳(jiao)到64腳(jiao)不等,還有各(ge)種不同封裝可供(gong)用戶(hu)根據(ju)實際情況進(jin)行選(xuan)擇(ze)選(xuan)擇(ze)。 三、 AVR單(dan)片(pian)機(ji)的優勢 哈佛結構,具備1MIPS / MHz的高速運行處理能力; 超功能精簡(jian)指令集(RISC),具有32個通用(yong)工(gong)作(zuo)寄存器,克服了如8051 MCU采用(yong)單一ACC進(jin)行處理造成的瓶頸現象; 快(kuai)速的(de)存取寄存器組、單周期指令系統(tong),大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)優(you)化了(le)目標(biao)代碼的(de)大(da)(da)(da)小(xiao)、執(zhi)行效(xiao)率,部分(fen)型(xing)號FLASH非(fei)常大(da)(da)(da),特別適用于使用高級(ji)語言進(jin)行開發; 作輸(shu)出(chu)時(shi)與PIC的HI/LOW相(xiang)同,可輸(shu)出(chu)40mA,作輸(shu)入(ru)時(shi)可設(she)置為三態高阻抗輸(shu)入(ru)或帶上拉電阻輸(shu)入(ru),具(ju)備10mA-20mA灌電流的能力; 片內(nei)集成多種頻率的(de)RC振蕩器、上(shang)電自動(dong)復(fu)位、看門狗、啟動(dong)延時等功(gong)能,外圍電路(lu)更加(jia)簡單,系統更加(jia)穩定可靠(kao); 大部分AVR片上資(zi)源豐富:帶(dai)E2PROM,PWM,RTC,SPI,UART,TWI,ISP,AD,Analog Comparator,WDT等; 大部分AVR除了有(you)ISP功能外(wai),還有(you)IAP功能,方便升級或銷(xiao)毀應用程序。 四(si)、 AVR單片機的應用 基(ji)于AVR單片機的優秀的性(xing)能與(yu)以(yi)上的特點,可以(yi)看出(chu),AVR單片機目前可以(yi)適用于大部分嵌入式(shi)應(ying)用場景中,同時(shi)由于AVR單片機的封裝形式(shi)多樣,可以(yi)用于教(jiao)學當中,例如使用雙列直插型單片機可以(yi)讓學生自己(ji)動(dong)手設(she)計焊接一個單片機的最小系統,學習軟硬件技術。 相關資訊
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