AVR單片機(jī)有哪些優(yōu)勢(shì)？

AVR單片機(jī)是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強(qiáng)型內(nèi)置Flash的RISC(Reduced InstrucTIon Set CPU) 精簡(jiǎn)指令集高速8位單片機(jī)?？梢詮V泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)外部設(shè)備、工業(yè)實(shí)時(shí)控制、儀器儀表、通訊設(shè)備、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域。AVR單片機(jī)是 Atmel 公司 1997 年推出的 RISC 單片機(jī)。RISC(精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī))是相對(duì)于CISC(復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī))而言的。RISC 并非只是簡(jiǎn)單地去減少指令，而是通過使計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單合理而提高運(yùn)算速度的。

采用RISC精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)

RISC(精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī))是相對(duì)于CISC(復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī))而言的。RISC 并非只是簡(jiǎn)單地去減少指令，而是通過將計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)變得更加簡(jiǎn)單合理來提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度，目前市面上常見的微控制器大部分都使用的是RISC指令集，包括AVR以及ARM等。RISC優(yōu)先選取使用頻率最高的簡(jiǎn)單指令，避免復(fù)雜指令，并固定指令寬度，減少指令格式和尋址方式的種類，從而縮短指令周期，提高運(yùn)行速度。由于AVR 采用RISC的這種結(jié)構(gòu)，使AVR系列單片機(jī)都具備了1MIPS/MHz(百萬(wàn)條指令每秒/兆赫茲)的高速處理能力?？梢赃m用于對(duì)計(jì)算能力要求更高的場(chǎng)景下。

采用內(nèi)嵌高質(zhì)量的Flash程序存儲(chǔ)器

高質(zhì)量的Flash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(zhǎng)壽命的EEPROM可以長(zhǎng)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(chǎng)合的使用，同時(shí)更有效的支持使用高級(jí)語(yǔ)言開發(fā)系統(tǒng)程序，并可像MCS-51單片機(jī)那樣擴(kuò)展外部RAM。

I/O管腳全部帶可設(shè)置的上拉電阻

這樣的話可以單獨(dú)設(shè)定為輸入/輸出、可設(shè)定(初始)高阻輸入、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)(可省去功率驅(qū)動(dòng)器件)等特性，使的得I/O口資源靈活、功能強(qiáng)大、可充分利用。

1) Flash程序存儲(chǔ)器可擦寫1000次以上,不再有報(bào)廢品產(chǎn)生。PIC有的是OTP,只能燒錄一次。AVR程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)為16位組織,也可按8位理解。PIC是12/14位程序存儲(chǔ)器,作寄存器轉(zhuǎn)移和算術(shù)、邏輯運(yùn)算帶來不便。

(2) 高速度(50ns)、低功耗!硬件應(yīng)用Harward結(jié)構(gòu),具有預(yù)取指令功能,使得指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行。PIC要4個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行一條指令。MSC-51要12個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行一條指令。

(3) 超功能精簡(jiǎn)指令!具有32個(gè)通用工作寄存器(相當(dāng)于8051中的32個(gè)累加器,克服了單一累加器數(shù)據(jù)處理造成的瓶頸現(xiàn)象),有128B～4KB個(gè)SRAM,可靈活使用指令運(yùn)算。

(4) 工業(yè)級(jí)產(chǎn)品!具有大電流(灌電流)10～20mA或40mA(單一輸出),可直接驅(qū)動(dòng)SSR或繼電器;有看門狗定時(shí)器(WDT),安全保護(hù),防止程序走飛,提高產(chǎn)品的抗干擾能力。

(5) 程序?qū)懭肟梢圆⑿袑懭?用萬(wàn)用編程序器),也可用串行在線ISP擦寫。也就是說不必將IC拆下拿到萬(wàn)用編程上燒錄,而可直接在電路板上進(jìn)行程序修改、燒錄等操作,方便產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)。有ISP、JTAG及自編功能,這是今后單片機(jī)編程的發(fā)展方向 。

(6) AVR的I/O口是真正的I/O口,能正確反映I/O口的真實(shí)情況。I/O口有輸入/輸出, 三態(tài)高阻輸入,也可設(shè)定內(nèi)部拉高電阻作輸入端的功能,便于作各種應(yīng)用特性所需(多功能I/O口)

(7) 高度保密(LOCK)!

–不可破解的Lock bit技術(shù)

–不象Mask ROM那樣可通過電子顯微鏡破解–Flash單元深藏于芯片內(nèi)部

–可多次燒寫的Flash且具有多重密碼保護(hù)鎖死(LOCK)功能,因此可快速完成產(chǎn)品商品化,并可多次更改程序(產(chǎn)品升級(jí))而不必浪費(fèi)IC或電路板,大大提高產(chǎn)品質(zhì)量及競(jìng)爭(zhēng)力。

(8) AVR內(nèi)帶模擬比較器,I/O口可作A/D轉(zhuǎn)換用,可組成廉價(jià)的A/D轉(zhuǎn)換器。

(9) 可重設(shè)啟動(dòng)復(fù)位。AVR系列有內(nèi)部電源開關(guān)啟動(dòng)計(jì)數(shù)器,可將低電平復(fù)位(/RESET)直接接到Vcc端。當(dāng)電源開時(shí),由于利用內(nèi)部RC的看門狗定時(shí)器,可延遲MCU啟動(dòng)執(zhí)行程序。這種延時(shí)使I/O口穩(wěn)定后執(zhí)行程序,以提高單片機(jī)工作可靠性。有的還有內(nèi)部復(fù)位電壓檢測(cè)電路BOD,而檢測(cè)電壓可調(diào)。

(10) 具有休眠省電功能(POWER DOWN)及閑置(IDLE)低功耗功能。一般耗電在1～2.5mA,典型功耗情況,WDT關(guān)閉時(shí)為100nA。

AVR單片機(jī)具有多種省電休眠模式，且可寬電壓運(yùn)行(5-2.7V)，抗干擾能力強(qiáng)，可降低一般8位機(jī)中的軟件抗干擾設(shè)計(jì)工作量和硬件的使用量。 AVR單片機(jī)技術(shù)體現(xiàn)了單片機(jī)集多種器件(包括FLASH程序存儲(chǔ)器、看門狗、EEPROM、同/異步串行口、TWI、SPI、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等)和多種作用(增強(qiáng)可靠性的復(fù)位系統(tǒng)、降低功耗抗干擾的休眠模式、品種多門類全的中斷系統(tǒng)、具輸入捕獲和比較匹配輸出等多樣化作用的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、具替換作用的I/O端口…… )于一身，充分體現(xiàn)了單片機(jī)技術(shù)的從“片自為戰(zhàn)”向“片上系統(tǒng)SoC”過渡的發(fā)展方向。