什么是AVR单片机

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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?
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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：( R5 b4 u1 ?7 j" h- }
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1：在相同的系统时钟下AVR运行速度最快;% T3 p: y  o8 i, q( K' m1 S
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2: 芯片内部的Flsah、EEPROM、SRAM容量较大;1 {2 ?- u% O6 E# Q. O

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" S+ `6 t0 i6 V( ^/ j8 c6 x. s- e3：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);
0 D9 B! N! j) g) T6 ]6 j, M4：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;  z$ R6 V2 q' F2 |4 s" r; g
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1 J6 z) U% t8 E: w6 |5：每个IO口都可以以推换驱动的方式输出高、低电平，驱动能力强;; X# ~: e9 s  `
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4 ^3 y/ }, N2 Z) i: }5 b6：内部资源丰富，一般都集成AD、DA模数器WM;SPI、USART、TWI、I2C通信口;丰富的中断源等。

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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。* \1 @3 Z. x  h
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  A' G1 ?6 k% h& ZAVR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。
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$ X( a: R9 R+ c) D2 XAVR的主要特性- I8 e0 C8 Z; t7 K7 @! L1 m
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, w) S7 J* ?7 q2 T. J3 Z; C4 z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。4 A! ?' [" x; f( v& E
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2 k- I5 r2 F) d# e1 d  g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。& R9 k. l: h+ h7 J9 M: ]: \) y
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# H+ ?1 N; n2 o% N- lAVR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。3 a0 y, e0 z( i- x1 O' l& M
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. v7 B( d) X! b7 }1 n( _3 QAVR单片机硬件结构采取8位机与16位机的折中策略，即采用局部寄存器存堆(32个寄存器文件)和单体高速输入/输出的方案(即输入捕获寄存器、输出比较匹配寄存器及相应控制逻辑)。提高了指令执行速度(1Mips/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，相对简化了硬件结构，降低了成本。故AVR单片机在软/硬件开销、速度、性能和成本诸多方面取得了优化平衡，是高性价比的单片机。, B+ ~# O* S/ I1 z
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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，避免断电丢失。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 RAM。- {( F1 I  j) x# V9 Z


& v6 H( Z( ^7 D4 |+ c4 pAVR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。) }- X5 U! ]4 A& y) p2 C
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, }' x6 W& B" y( X; OAVR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，再与输出比较匹配寄存器配合，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。
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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。
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8 Q2 {" c/ ?+ A/ r" x% d' R" H面向字节的高速硬件串行接口TWI、SPI。TWI与I2C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。$ f  Z( X% S* e! t& U


* n! b( d; L# m+ t' G/ cAVR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BOD，多个复位源(自动上下电复位、外部复位、看门狗复位、BOD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。8 ]7 h8 Q4 G: e. G
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8 b8 j6 A  W1 S2 ?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单片机技术体现了单片机集多种器件(包括FLASH程序存储器、看门狗、EEPROM、同/异步串行口、TWI、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、具输入捕获和比较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，充分体现了单片机技术的从“片自为战”向“片上系统SoC”过渡的发展方向。$ v9 Q0 K2 [4 m
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% B" W( q7 W! ~& g* A( i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。9 S0 Q: i" a& L9 \6 C
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7 M; x- o6 f) mAVR系列单片机的选型
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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:0 b1 M0 \, B+ i6 \0 I; u
低档Tiny系列AVR单片机: 主要有Tiny11/12/13/15/26/28等;" S$ ^# M; L  y/ W1 ^  z& z

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6 T9 Z2 a5 t6 Z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)
9 N) L5 i: {4 a) N/ F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。
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AVR器件引脚从8脚到64脚, 还有各种不同封装供选择。  
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