為什么選用AVR單片機來學(xué)習(xí)單片機

　　電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其單片機更廣泛地應(yīng)用于軍事、工業(yè)、家用電器、智能玩具、便攜式智能儀表等領(lǐng)域，使產(chǎn)品功能、精度和質(zhì)量大幅度提高，電路簡單、故障率低、可靠性高且成本低廉。ATMEL公司把51內(nèi)核與其擅長的FLASH制造技術(shù)相結(jié)合，推出可重復(fù)擦寫1000次以上低功耗的89C51/52/1051/2051等產(chǎn)品，取代其它8751系列，稱霸單片機市場數(shù)年。于1997年，由ATMEL挪威設(shè)計中心的A先生與V先生，利用ATMEL的FLASH新技術(shù)， 共同研發(fā)RISC（Reduced Instruction Set CPU） 精簡指令集高速嵌入式8位單片機，簡稱AVR。

　　學(xué)習(xí)單片機為什么選用AVR單片機？

　　一、進(jìn)入AVR單片機門檻低--一線打天下！

　　1. 反復(fù)擦寫，無報廢產(chǎn)品。AVR單片機的程序存儲器是用FLASH（閃爍存儲器--像閃電一樣快或稱快速擦寫） 構(gòu)成的，可擦寫1000次以上，新工藝AVR器件， 程序存儲器擦寫可達(dá)1萬次以上，不再有報廢品產(chǎn)生。有的單片機，只能燒錄一次， 不能更改， 燒錄錯了產(chǎn)品就報廢。

　　2. 有多種編程方式。AVR程序?qū)懭肟梢圆⑿袑懭耄ㄓ萌f用編程序器），也可用串行ISP（通過PC機RS232口或打印口）在線編程擦寫。也就是說可以不必將IC芯片拆下拿到萬用編程上擦寫，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)品升級。ISP、JTAG這是今后單片機編程的發(fā)展方向 。

　　有的AVR單片機具有Boot區(qū)， Boot區(qū)內(nèi)可以建立自己的管理監(jiān)控，---可以對自己進(jìn)行編程管理，這些芯片如：ATmega8/16/32/64/128，ATmega8515/8535等器件。寫入新軟件時無需外部器件，通過任何接口都可以進(jìn)行編程（并行編程器、ISP、JTGA、 UART 、自編程） 。

　　作為青少年學(xué)習(xí)AVR單片機可使用ISP在線下載編程（即把PC機上編譯好的程序?qū)懙絾纹瑱C的程序存儲器中）方式， 即不需購買仿真器、編程器、擦抹器、芯片適配器等就可搞所有AVR單片機的開發(fā)應(yīng)用， 這就能節(jié)省很多開發(fā)費用。如果有條件，只需化很少錢自己也可焊接一條ISP下載線， 則可一線打天下（開發(fā)所有的AVR單片機）。

　　3. 有多種免費編程語言供選擇。青少年學(xué)習(xí)單片機用什么語言編程也是至關(guān)重要。有一種臺灣及國產(chǎn)的用宏指令方法設(shè)計的單片機學(xué)習(xí)板，優(yōu)點：簡單易學(xué)，適合小學(xué)生用;缺點：不可搞復(fù)雜控制，與大專院校學(xué)習(xí)單片機知識不銜接，又要從頭開始學(xué)習(xí)， 人們稱這是不論不類的語言，與現(xiàn)實社會科研應(yīng)用不能接軌。

　　ATMEL公司提供AVR單片機的集成環(huán)境匯編級開發(fā)調(diào)試軟件是免費的， 軟件模擬調(diào)試功能也是相當(dāng)強大， 對單片機初學(xué)者可節(jié)省購買硬件仿真器的一大筆錢。 高級C語言，ICC AVR C 編譯器 支持無SRAM器件;增加組軟件模塊;Icc DEMO版30天是完全版， 30天后轉(zhuǎn)限2KB版， 作為AVR單片機入門學(xué)習(xí)已足夠了。還有其他高級語言供選擇： IAR AVR C編譯器 編譯器與AVR同步設(shè)計，支持C和EC++ ，DEMO版只生成調(diào)試文件; Code Vision AVR C編譯器 有軟件模塊，DEMO版為限2KB版; GNU C編譯器， 網(wǎng)友聯(lián)盟自由免費版; BASCOM-AVR DEMO版為限2KB版。雙龍將組織相應(yīng)軟件應(yīng)用中文書籍出版。

　　4. 有多種器件供選擇。AVR單片機系列齊全，可適用于各種不同場合的要。AVR有三個檔次：

　　低檔tiny系列AVR單片機： 主要有tiny11/12/15/26/28等;

　　中檔AT90S系列AVR 單片機： 主要有AT90S1200/2313/8515/8535等;

　　高檔ATmega系列AVR單片機： 主要有ATmega8/16/32/64/128，ATmega8515/8535等。

　　AVR器件價格從幾元到近百元， 引腳從8腳到64腳， 還有各種不同封裝供選擇。

　　5. 有多種開發(fā)實驗器配合你學(xué)習(xí)開發(fā)。雙龍電子的散件組裝SL-DIY02-1 AVR單片機積木化開發(fā)實驗器， 提供了一個廉價的學(xué)習(xí)AVR單片機的軟件、硬件開發(fā)平臺， 通過自己組裝單片機實驗器硬件，只要接上PC機及5伏直流電源， 他什么事都能做， 是青少年參加電子大獎賽的廉價工具及助手。雙龍電子還有各種配套積木化應(yīng)用板供選擇：SL-DIY02-2組態(tài)開發(fā)板， SL-DIY02-3帶A/D開發(fā)實驗板， SL-DIY02-4整流穩(wěn)壓電源板，SL-DIY02-5萬通實驗板， SL-DIY02-7電機驅(qū)板，SL-DIY02-8通信顯示板。SL-DIY02-6機器人板（含驅(qū)動、探測、整流穩(wěn)壓、遙控接口） ;還有各種開發(fā)實驗器、仿真器供選擇。SL-AVR/SL-AVR+/SL-AVRAD/SL-MEGA8開發(fā)實驗器， 以上開發(fā)實驗器均有相應(yīng)書籍由出版社出版。硬件仿真器有ICE-200，JTAG ICE。

　　二、AVR是屬高速單片機

　　1. 一個時鐘周期執(zhí)行一條指令。AVR是高速單片機！硬件應(yīng)用哈佛（Harward）結(jié)構(gòu)，具有預(yù)取指令功能， 即在執(zhí)行一條指令時， 預(yù)先把下一條指令己取進(jìn)來，使得指令可以在一個時鐘周期內(nèi)執(zhí)行。

　　2. 多累加器型、數(shù)據(jù)處理速度快。超功能精簡指令！具有32個通用工作寄存器， 相當(dāng)于有32條立交橋， 可以快速通行。相當(dāng)多的單片機只有一個累加器， 就像一條獨木橋，什么事都要通過累加器， 真是又累又慢，吃力不討好，速度快不了。AVR單片機系列中有128B到4KB的SRAM靜態(tài)隨機數(shù)據(jù)存儲器，可靈活使用指令運算， 存放數(shù)據(jù)。

　　3. 中斷響應(yīng)速度快。AVR像8051一樣，有多個固定中斷向量入口地址，可快速響應(yīng)中斷。而PIC只有一個中斷入口，要查詢后才能響應(yīng)中斷，失去了最佳響應(yīng)中斷時間。

　　4. 高級C語言編程效率高。從高級語言C代碼完成同一任務(wù)實例比較， 8 MHz AVR 速度要相當(dāng)224 MHz 80C51，AVR比80C51快28倍。

　　看各種單片機性能比較：

　　68HC11：代碼效率高，但是處理能力只有AVR的1/10，功耗卻高 2.5倍

　　PIC 速度快， 但是在相同功耗下AVR性能比其高3.5倍

　　三、AVR是低功耗單片機

　　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)閉時為100nA，更適用于電池供電的應(yīng)用設(shè)備。

　　四、高度保密（LOCK）， 可保護(hù)你的科研成果！

　　–不可破解的位加密鎖LOCK bit技術(shù);

　　–不象有的單片機那樣可通過電子顯微鏡看到保密位方式破解

　　–FLASH保密位單元深藏于芯片內(nèi)部， 無法用電子顯微鏡看到保密位;

　　–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）而不必浪費IC芯片或電路板，大大提高產(chǎn)品質(zhì)量及競爭力。

　　五、I/O口功能強、驅(qū)動能力大

　　AVR的I/O口是真正的I/O口，能正確反映I/O口輸入/輸出的真實情況。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） 。工業(yè)級產(chǎn)品！具有大電流（灌電流）10～40mA，可直接驅(qū)動可控硅SSR或繼電器， 節(jié)省了外圍驅(qū)動器件。

　　六、具有A/D轉(zhuǎn)換電路， 可作數(shù)據(jù)采集閉環(huán)控制

　　AVR內(nèi)帶模擬比較器，I/O口可作A/D轉(zhuǎn)換用，可組成廉價的A/D轉(zhuǎn)換器。AT90S4434/8535具有8路10位A/D;AT90S2333/4433具有6路10位A/D;功能更強的ATMEGA128有FLASH 128KB，EEPROM 4KB，RAM 4KB，I/O端口48個，中斷源16個 ，外中斷8個，SPI，UART，8路10位A/D，ISP。

　　七、有的AVR單片機可組成零外設(shè)元件單片機系統(tǒng)

　　AT90S1200/2343/ATtiny15/ATmega8等部分AVR器件具有內(nèi)部RC振蕩器，1-8MHz的工作頻率，使該類單片機成為無外加元器件即可工作，就是一片芯片，可謂簡單方便又省錢，作加密器件使用更妙。

　　八、單片機工作可靠性強

　　可重設(shè)啟動復(fù)位。AVR系列有內(nèi)部電源開關(guān)啟動計數(shù)器，可將低電平復(fù)位（/RESET）直接接到Vcc端。當(dāng)電源開時，由于利用內(nèi)部RC的看門狗定時器，可延遲MCU啟動執(zhí)行程序。這種延時使I/O口穩(wěn)定后執(zhí)行程序，以提高單片機工作可靠性。有的AVR單片機還有復(fù)位電壓調(diào)節(jié)功能供選擇， 適用于單片機使用不同電源電壓的場合。有看門狗定時器（WDT），安全保護(hù)，防止程序走亂（飛），提了高產(chǎn)品的抗干擾能力。

　　工作電壓范圍寬（2.7～6.0V），電源抗干擾性強。 AT90LXX為低電壓器件（2.7～6.0V）， AT90SXX電壓為 （4.0～6.0V），最低器件ATTINY12己到1.8V ～ 5.5V。

　　九、有功能強大的計數(shù)器/定時器

　　C/T計數(shù)器/定時器，有8位和16位，可作比較器;計數(shù)器外部中斷和PWM（也可當(dāng)D/A）用于控制輸出，有的有3-4個PWM，作電機無級調(diào)速是理想器件。

　　十、有異步、同步串行通訊接口

　　有串行異步通訊UART接口，不占用定時器和SPI同步傳輸功能，因其高速故可以工作在一般標(biāo)準(zhǔn)整數(shù)頻率，而波特率可達(dá)576K。

　　十一、AT90S4414/AT90S8515具有可擴展外部數(shù)據(jù)存儲器達(dá)64KB。

　　它們的引腳排列及功能與8051相似，即可替代替8051系列單片機（8751或8752）的應(yīng)用系統(tǒng)。僅差復(fù)位電平，只需對調(diào)復(fù)位電阻、電容位置。還增加很多新功能，WDT，A/D，PWM等

　　十二、 并具有較大容量、可擦寫10萬次的EEPROM，對掉電后數(shù)據(jù)保存帶來方便，來電后能記住掉電時的工作狀態(tài)，EEPROM（64B～4KB） 。

　　十三、 ATmega16/32/64/128等單片機，還具有JTAG邊界掃描（芯片內(nèi)部功能檢測）、仿真、編程功能， 大大降低了單片機開發(fā)成本。