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avr
閱讀�4680時間�2017-06-14 13:45:27

  AVR單片��1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強型內(nèi)置Flash的RISC(Reduced Instruction Set Computer) 精簡指令集高�8位單片機。AVR的單片機可以廣泛�(yīng)用于計算機外部設(shè)�、工�(yè)實時控制�儀器儀�、通訊�(shè)備、家用電器等各個領(lǐng)�� 1997�,由Atmel公司挪威�(shè)計中心的A先生和V先生,利用Atmel公司的Flash新技�(shù),共同研�(fā)出RISC精簡指令集高�8位單片機,簡稱AVR�

特點

  高可靠性、功能強、高速度、低功耗和低價�,一直是衡量單片機性能的重要指�,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�(shè)計水平不�、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�,使得指令周期長,執(zhí)行速度�。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�,但這種狀�(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�(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�;采用精簡指令集,以字作為指令長度單�,將�(nèi)容豐富的操作�(shù)與操作碼安排在一字之�(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�。當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)�(gòu)采取8位機�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�/輸出的方�(即輸入捕獲寄存器、輸出比較匹配寄存器及相�(yīng)控制邏輯)。提高了指令�(zhí)行速度(1Mips/MHz),克服了瓶頸�(xiàn)�,增強了功能;同時又減少了對外設(shè)管理的開�,相對簡化了硬件�(jié)�(gòu),降低了成本。故AVR單片機在�/硬件開銷、速度、性能和成本諸多方面取得了�(yōu)化平衡,是高性價比的單片��
  AVR單片機內(nèi)嵌高�(zhì)量的Flash程序存儲�,擦寫方便,支持ISP和IAP,便于產(chǎn)品的�(diào)�、開�(fā)、生�(chǎn)、更�。內(nèi)嵌長壽命的EEProm可長期保存關(guān)鍵數(shù)�(jù),避免斷電丟�。片�(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語言開發(fā)系統(tǒng)程序,并可像MCS-51單片機那樣擴展外� RAM�
  AVR單片機的I/O線全部帶可設(shè)置的上拉電阻、可單獨�(shè)定為輸入/輸出、可�(shè)定(初始)高阻輸�、驅(qū)動能力強(可省去功率�(qū)動器件)等特性,使的得I/O口資源靈�、功能強大、可充分利用�
  AVR單片機片�(nèi)具備多種獨立的時鐘分頻器,分別供UART、I2C、SPI使用。其中與8/16位定時器配合的具有多�10 位的�(yù)分頻器,可通過軟件�(shè)定分頻系�(shù)提供多種檔次的定時時�。AVR單片機獨有的“以定時�/計數(shù)器(單)雙向計數(shù)形成三角�,再與輸出比較匹配寄存器配合,生成占空比可變、頻率可變、相位可變方波的�(shè)計方�(即脈寬調(diào)制輸出PWM)”更是令人耳目一��
  增強性的高速同/異步串口,具有硬件產(chǎn)生校驗碼、硬件檢測和校驗偵錯、兩級接收緩�、波特率自動�(diào)整定位(接收時)、屏蔽數(shù)�(jù)幀等功�,提高了通信的可靠性,方便程序編寫,更便于組成分布式網(wǎng)�(luò)和實�(xiàn)多機通信系統(tǒng)的復(fù)雜應(yīng)�,串口功能大大超過MCS-51/96單片機的串口,加之AVR單片機高�,中斷服�(wù)時間短,故可實現(xiàn)高波特率通訊�
  面向字節(jié)的高速硬件串行接口TWI、SPI。TWI與I2C接口兼容,具備ACK信號硬件�(fā)送與識別、地址識別、總線仲裁等功能,能實現(xiàn)�/從機的收/�(fā)全部4種組合的多機通信。SPI支持�/從機�4種組合的多機通信�
  AVR單片機有自動上電�(fù)位電�、獨立的看門狗電路、低電壓檢測電路BOD,多個復(fù)位源(自動上下電復(fù)�、外部復(fù)位、看門狗復(fù)�、BOD�(fù)�),可�(shè)置的啟動后延時運行程序,增強了嵌入式系統(tǒng)的可靠��
  AVR單片機具有多種省電休眠模�,且可寬電壓運行�5-1.8V),抗干擾能力強,可降低一�8位機中的軟件抗干擾設(shè)計工作量和硬件的使用量�
  AVR單片機技�(shù)體現(xiàn)了單片機集多種器�(包括FLASH程序存儲�、看門�、EEPROM、同/異步串行�、TWI、SPI、A/D模數(shù)�(zhuǎn)換器、定時器/計數(shù)器等)和多種功�(增強可靠性的�(fù)位系�(tǒng)、降低功耗抗干擾的休眠模�、品種多門類全的中斷系�(tǒng)、具輸入捕獲和比較匹配輸出等多樣化功能的定時�/計數(shù)�、具替換功能的I/O端口…� )于一�,充分體�(xiàn)了單片機技�(shù)的從“片自為�(zhàn)”向“片上系�(tǒng)SoC”過渡的�(fā)展方��
  綜上所�,AVR單片機博采眾長,又具獨特技�(shù),不愧為8位機中的佼佼者�

與眾不同

� 哈佛�(jié)�(gòu),具�1MIPS / MHz的高速運行處理能力;
� 超功能精簡指令集(RISC�,具�32個通用工作寄存�,克服了�8051 MCU采用單一ACC進行處理造成的瓶頸現(xiàn)��
� 快速的存取寄存器組、單周期指令系統(tǒng),大大優(yōu)化了目標代碼的大�、執(zhí)行效�,部分型號FLASH非常大,特別適用于使用語言進行開發(fā)�
� 作輸出時與PIC的HI/LOW相同,可輸出40mA(單一輸出�,作輸入時可�(shè)置為三態(tài)高阻抗輸入或帶上拉電阻輸�,具�10mA-20mA灌電流的能力�
� 片內(nèi)集成多種頻率的RC振蕩�、上電自動復(fù)�、看門�、啟動延時等功能,外圍電路更加簡�,系�(tǒng)更加�(wěn)定可靠;
� 大部分AVR片上資源豐富:帶E2PROM,PWM,RTC,SPI,USART,TWI,ISP,AD,Analog Comparator,WDT等;
� 大部分AVR除了有ISP功能�,還有IAP功能,方便升級或銷毀�(yīng)用程�
AVR系列單片機的選型
AVR單片機系列齊�,可適用于各種不同場合的要求。AVR單片機有3個檔次:
低檔Tiny系列AVR單片機: 主要有Tiny11/12/13/15/26/28��
中檔AT90S系列AVR 單片機: 主要有AT90S1200/2313/8515/8535等; (正在淘汰或轉(zhuǎn)型到Mega�)
ATmega系列AVR單片機: 主要有ATmega8/16/32/64/128� 存儲容量�8/16/32/64/128 KB)以及ATmega8515/8535��

開發(fā)工具

  AVR StudioATMEL的AVR單片機的集成�(huán)境匯編級開發(fā)�(diào)試軟件,完全免費。ATMEL AVR Studio集成開發(fā)�(huán)�(IDE),包括了AVR Assembler編譯�、AVR Studio�(diào)試功能、AVR Prog串行、并行下載功能和JTAG ICE仿真等功��
  SL ISP 雙龍公司開發(fā)的ISP下載軟件。之前的版本都比較普�,版�1.423引入了STK500的熔絲位界面,讓操作比較簡易,并且不容易出錯。是國產(chǎn)的老牌下載��
  PnoyProg �(jīng)典的ISP下載軟件。但這個版本有一個缺陷:該軟件讀出的時鐘校正值只�1MHZ的校�,其他頻率的校正值無法讀出。這是一個很好用的免費軟�。一年多沒有更新��2005.05更新了一個新版本,支持了 tiny2313,mega8515,mega8535,但奇怪的�,仍不支� M48/88/168.
  VMLAB Vmlab是AVR系列單片機的一個純軟件模擬仿真工具。從V3.12開始,它變成了免費的版本。Vmlab還能仿真ST62系列的單片機
  GCCAVR(WinAVR) GCC是Linux的開�(fā)語言。就嵌入系統(tǒng)�(yīng)用來�,幾乎所有市面上有一定市場份額的8bit以上MCU都有愛好者移植GCC在其上�
  GCC的編譯器�(yōu)化程度可以說是目前世界上民用軟件中做的的,完全用ANSI?C�(guī)范寫出的超過一萬行代碼的程�,還沒有任何一種編譯器�(chǎn)生的目標代碼能比GCC�(chǎn)生的代碼速度更快,同時它的bug�(shù)量卻也可以算作所有民用C編譯器中最少的
  �8bit開發(fā)而言,GCC還有一個很嚴重的缺陷就�,不支持float�(shù)�(jù)類型,實際上GCC在所有環(huán)境中都把float直接定義為double,這樣,對8bit�(huán)境來�,就顯得負擔過重了�
  被移植到WINDOWS平臺�,整合了各個組件后的Windows版GCCAVR就是WinAVR。不是IDE,自己定制IDE的時候就要用到makefile,makefile重要作用就是:指定所用的單片機類�,指定編譯的文件,設(shè)定編譯優(yōu)化條件等�
  ICC ICC是用來給AVR單片機編寫C語言程序�,比較,但需要付��
  IARAVR IAR是公認全世界的嵌入式開發(fā)軟件,IARAVR集成了高效的C編譯器,是目前開�(fā)代碼效率的開�(fā)工具,也是AVR開發(fā)工具當中支持64bit�(shù)�(jù)的的開發(fā)工具,其代碼�(yōu)化效率也是的,軟件售價比較昂貴,國內(nèi)使用的人較少�

熱門開發(fā)

  stk500下載線STK500� ATmel 官方目前推薦的下載燒錄方式。在 AVR Studio�,它保持不斷的升級與更新,可以支�、AVR芯片。下載速度比并口ISP快,并且更加�(wěn)��
  JTAG 仿真� 使用 AVR Studio 打開 *.cof � *.elf 仿真文件后,就能進行仿真操作。方便開�(fā)時測試與�(diào)試�
  支持仿真的芯片:ATmega16、ATmega32、ATmega64、ATmega128、ATmega323、ATmega162 、ATmega165

入門級芯�

  ATmega16
  推薦原因�
  1� 目前的主流AVR,性價比的AVR芯片之一,貨源充足。零售價僅為20��100片以上批量可降至14��2. 16K的FLASH,滿足絕大部分的實驗需要�3. �(nèi)置豐�、強大的功能。幾乎涉及AVR芯片的所有功能。詳情請參考中文數(shù)�(jù)手冊�4. 支持JTAG仿真,不需要購買較昂貴的仿真器�5. 有直插封�,方便實驗焊�。AVR芯片分類AVR單片機系列齊�,可適用于各種不同場合的要求。AVR單片機有3個檔次:低檔Tiny系列AVR單片機: 主要有Tiny11/12/13/15/26/28等;中檔AT90S系列AVR 單片機: 主要有AT90S1200/2313/8515/8535�� (正在淘汰或轉(zhuǎn)型到Mega中,詳情請參考:AVR宣布到期的芯片清單) ATmega系列AVR單片機: 主要有ATmega8/16/32/64/128� 存儲容量�8/16/32/64/128 KB)以及ATmega8515/8535。新的型號還� ATmega48/88/168 (存儲容量�4/8/16K) 等�
  LGT8F0XA系列
  LGT8F0XA
  �2012-4-6提及并發(fā)布的一種極低成本的8位通用單片�,基于RISC(精簡指令集),其指令集和總線結(jié)�(gòu)類似于AVR單片��
  3級流水線�(shè)計,131條指�� 大多�(shù)指令�(zhí)行時間為單個時鐘周��32�8位通用工作寄存�,工作于16MHz時性能高達16MIPS,單周期的硬件乘法器(8×8),芯片可以跑�32MIPS@32Mhz 外部晶振,零售價�1.99��

維庫電子�,電子知�,一查百��

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