什么是AVR单片机-AVR单片机有什么优点-为什么要选择AVR单片机-.docx

什么是AVR单片机?AVR单片机有什么优点?为什么要选择AVR单片机？什么是AVR单片机?AVR单片机有什么优点？为什么要选 择AVR单片机？AVR单片机是ATMEL公司研制开发的一种新型单片机， 它与51单片机、PIC单片机相比具有一系列的优点：1：在一样的系统时钟下AVR运行速度最快；2：芯片内部的Flsah、EEPROM. SRAM容量较大;3：所有型号的Flash. EEPROM都可以反复烧写、全部 支持在线编程烧写（ISP）；4：多种频率的内部RC振荡器、上电自动复位、看门狗、 启动延时等功能，零外围电路也可以工作；5：每个10 口都可以以推换驱动的方式输出高、低电平， 驱动能力强；6：内部资源丰富，一般都集成AD、DA模数器;PWM；SPI、 US ART. TWI、12c通信口；丰富的中断源等。目前支持AVR单片机编译器的语言主要有汇编语言、C 语言、BASIC语言等。其中C编译器主要有CodeVisionAVR、 AVRGCC、IAR、ICCAVR等，C语言编译器由于它具有功能强 大、运用灵活、代码小、运行速度快等先天性的优点，使 得它在专业程序设计上具有不可代替的地位。AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置 Flash 的 RISC (Reduced Instruction Set CPU)精简指令集 高速8位单片机。AVR的单片机可以广泛应用于计算机外部 设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各 个领域。AVR的主要特性高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位，一直 是衡量单片机性能的重要指标，也是单片机占领市场、赖以 生存的必要条件。早期单片机主要由于工艺及设计水平不高、功耗高和抗 干扰性能差等原因，所以采取稳妥方案：即采用较高的分频 系数对时钟分频，使得指令周期长，执行速度慢。以后的 CMOS单片机虽然采用提高时钟频率和缩小分频系数等措施， 但这种状态并未被彻底改观(51以及51兼容)。此间虽有某 些精简指令集单片机(RISC)问世，但依然沿袭对时钟分频的 作法。AVR单片机的推出，彻底打破这种旧设计格局，废除了 机器周期，抛弃复杂指令计算机(CISC)追求指令完备的做法; 采用精简指令集，以字作为指令长度单位，将内容丰富的操 作数与操作码安排在一字之中(指令集中占大多数的单周期 指令都是如此)，取指周期短，又可预取指令，实现流水作 业，故可高速执行指令。当然这种速度上的升跃，是以高可 靠性为其后盾的。AVR单片机硬件构造采取8位机与16位机的折中策略, 即采用局部存放器存堆(32个存放器文件)和单体高速输入/ 输出的方案（即输入捕获存放器、输出比拟匹配存放器及相 应控制逻辑）。提高了指令执行速度（IMips/MHz）,克服了瓶 颈现象，增强了功能；同时又减少了对外设管理的开销，相 对简化了硬件构造，降低了本钱。故AVR单片机在软/硬件 开销、速度、性能和本钱诸多方面取得了优化平衡，是高性 价比的单片机。AVR单片机内嵌高质量的Flash程序存储器，擦写方便， 支持ISP和IAP,便于产品的调试、开发、生产、更新。内 嵌长寿命的EEProm可长期保存关键数据，防止断电丧失。 片内大容量的RAM不仅能满足一般场合的使用，同时也更有 效的支持使用高级语言开发系统程序，并可像MCS-51单片 机那样扩展外部RAMoAVR单片机的I/O线全部带可设置的上拉电阻、可单独 设定为输入/输出、可设定（初始）高阻输入、驱动能力强（可 省去功率驱动器件）等特性，使的得I/O 口资源灵活、功能 强大、可充分利用。AVR单片机片内具备多种独立的时钟分频器，分别供 URAT、I2C、SPI使用。其中与8/16位定时器配合的具有多 达10位的预分频器，可通过软件设定分频系数提供多种档 次的定时时间。AVR单片机独有的“以定时器/计数器（单） 双向计数形成三角波，再与输出比拟匹配存放器配合，生成 占空比可变、频率可变、相位可变方波的设计方法（即脉宽 调制输出PWM）”更是令人耳目一新。增强性的高速同/异步串口，具有硬件产生校验码、硬 件检测和校验侦错、两级接收缓冲、波特率自动调整定位（接 收时）、屏蔽数据帧等功能，提高了通信的可靠性，方便程 序编写，更便于组成分布式网络和实现多机通信系统的复杂 应用，串口功能大大超过MCS-51/96单片机的串口，加之AVR 单片机高速，中断服务时间短，故可实现高波特率通讯。面向字节的高速硬件串行接口 TWI、SPIo TWI与12c接 口兼容，具备ACK信号硬件发送与识别、地址识别、总线仲 裁等功能，能实现主/从机的收/发全部4种组合的多机通 信。SPI支持主/从机等4种组合的多机通信。AVR单片机有自动上电复位电路、独立的看门狗电路、 低电压检测电路B0D,多个复位源（自动上下电复位、外部复 位、看门狗复位、B0D复位），可设置的启动后延时运行程序， 增强了嵌入式系统的可靠性。AVR单片机具有多种省电休眠模式，且可宽电压运行 （5-2. 7V）,抗干扰能力强，可降低一般8位机中的软件抗干 扰设计工作量和硬件的使用量。AVR单片机技术表达了单片 机集多种器件（包括FLASH程序存储器、看门狗、EEPR0M. 同/异步串行口、TWE SPI, A/D模数转换器、定时器/计数 器等）和多种功能（增强可靠性的复位系统、降低功耗抗干扰 的休眠模式、品种多门类全的中断系统、具输入捕获和比拟 匹配输出等多样化功能的定时器/计数器、具替换功能的I/O 端口）于一身，充分表达了单片机技术的从“片自为战” 向“片上系统SoC”过渡的开展方向。综上所述，AVR单片机博采众长，又具独特技术，不愧 为8位机中的佼佼者。AVR系列单片机的选型AVR单片机系列齐全，可适用于各种不同场合的要求。AVR单片机有3个档次：低档Tiny系列AVR单片机：主要有 Tinyll/12/13/15/26/28 等；中档 AT90S系列 AVR单片机：主要有 AT90S1200/2313/8515/8535 等；（正在淘汰或转型到 Mega 中）高 档ATmega系 列AVR单 片机：主要有 ATmega8/16/32/64/128（存储容量为 8/16/32/64/128 KB） 以及 ATmega8515/8535 等。AVR器件引脚从8脚到64脚，还有各种不同封装供选择。