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AVR单片机你真的能理解吗?

AVR单片机你真的能理解吗?

  学习单片机的小伙伴都知道,衡量单片机性能好坏的指标主要有:可靠性好、功能强、高速度、低功耗和低价位,依靠这几点,作为单片机家族中性能较高的AVR,你真的能理解吗?

  AVR单片机产生背景

  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,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。

  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,是以高可靠性为基础的。

  AVR单片机结构

  AVR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。

  AVR单片机特性

  ①哈佛结构,具备1MIPS / MHz的高速运行处理能力;

  ②超功能精简指令集(RISC),具有32个通用工作寄存器,克服了如8051 MCU采用单一ACC进行处理造成的瓶颈现象;

  ③快速的存取寄存器组、单周期指令系统,大大优化了目标代码的大小、执行效率,部分型号FLASH非常大,特别适用于使用高级语言进行开发;

  ④作输出时与PIC的HI/LOW相同,可输出40mA(单一输出),作输入时可设置为三态高阻抗输入或带上拉电阻输入,具备10mA-20mA灌电流的能力;

  ⑤片内集成多种频率的RC振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能,外围电路更加简单,系统更加稳定可靠;

  ⑥大部分AVR片上资源丰富:带E2PROM,PWM,RTC,SPI,USART,TWI,ISP,AD,Analog Comparator,WDT等;

  从上面介绍来看,性价比高、内置丰富、直插封装、支持仿真,值得大家在开发中使用,是目前性价比最高的芯片之一。

  总结:介绍就到此,希望对感兴趣的人有所帮助~

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