AVR單片機(jī)教程之單片嵌入式系統(tǒng)的詳細(xì)資料概述

　　主要內(nèi)容

　　AVR系列單片微控制器為核心的單片嵌入式系統(tǒng)的原理、硬軟件設(shè)計(jì)、調(diào)試等應(yīng)用方法

　　什么是嵌入式系統(tǒng) ？

　　將面對(duì)工控領(lǐng)域?qū)ο?，嵌入到各種控制應(yīng)用系統(tǒng)、各類電子系統(tǒng)和電子產(chǎn)品中，實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)稱之為嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

　　嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)與應(yīng)用

　　嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為核心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、安全性、成本、體積、重量、功耗、環(huán)境等方面有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

　　一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，如PC機(jī)的外部設(shè)備中就包含了5-10個(gè)嵌入式系統(tǒng)：鍵盤、鼠標(biāo)、軟驅(qū)、硬盤、顯示卡、顯示器、Modem、網(wǎng)卡、聲卡、打印機(jī)、掃描儀、數(shù)字相機(jī)、USB集線器等均是由嵌入式處理器控制的。

　　AVR單片機(jī)的主要特點(diǎn)

　　1.程序存儲(chǔ)器為價(jià)格低廉、可擦寫1萬(wàn)次以上、指令長(zhǎng)度單元為16位（字）的FlashROM（即程序存儲(chǔ)器寬度為16位，按8位字節(jié)計(jì)算時(shí)應(yīng)乘2）。而數(shù)據(jù)存貯器為8位。

　　2.采用CMOS技術(shù)和RISC架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高速（50ns）、低功耗（μA）、具有SLEEP（休眠）功能。AVR的一條指令執(zhí)行速度可達(dá)50ns （20MHz），而耗電則在1μA～2.5mA間。

　　3.高度保密。可多次燒寫的Flash且具有多重密碼保護(hù)鎖定（LOCK）功能，因此可低價(jià)快速完成產(chǎn)品商品化，且可多次更改程序（產(chǎn)品升級(jí)），方便了系統(tǒng)調(diào)試，而且不必浪費(fèi)IC或電路板，大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量及競(jìng)爭(zhēng)力。

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

　　5.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。片內(nèi)含有128-4K字節(jié)SRAM，可靈活使用指令運(yùn)算，適合使用功能很強(qiáng)的C語(yǔ)言編程，易學(xué)、易寫、易移植。

　　6.程序?qū)懭肫骷r(shí)，可以使用并行方式寫入（用編程器寫入），也可使用串行在線下載（ISP）、在應(yīng)用下載（IAP）方法下載寫入。也就是說(shuō)不必將單片機(jī)芯片從系統(tǒng)板上拆下拿到萬(wàn)用編程器上燒錄，而可直接在電路板上進(jìn)行程序的修改、燒錄等操作，方便產(chǎn)品升級(jí)，尤其是對(duì)于使用SMD表貼封裝器件，更利于產(chǎn)品微型化。

　　7. 通用數(shù)字I/O口的輸入輸出特性與PIC的HI/LOW輸出及三態(tài)高阻抗HI-Z輸入類同，同時(shí)可設(shè)定類同與8051結(jié)構(gòu)內(nèi)部有上拉電阻的輸入端功能，便于作為各種應(yīng)用特性所需（多功能I/O口），AVR的I/O口是真正的I/O口，能正確反映I/O口的輸入/輸出的真實(shí)情況。

　　8.單片機(jī)內(nèi)集成有模擬比較器，可組成廉價(jià)的A/D轉(zhuǎn)換器

　　9.像8051一樣，有多個(gè)固定中斷向量入口地址，可快速響應(yīng)中斷，而不是像PIC一樣所有中斷都在同一向量地址，需要以程序判別后才可響應(yīng)，這會(huì)浪費(fèi)且失去控制時(shí)機(jī)的最隹機(jī)會(huì)。

　　10.同PIC一樣，帶有可設(shè)置的啟動(dòng)復(fù)位延時(shí)計(jì)數(shù)器。AVR單片機(jī)內(nèi)部有電源上電啟動(dòng)計(jì)數(shù)器，當(dāng)系統(tǒng)RESET復(fù)位上電后，利用內(nèi)部的RC看門狗定時(shí)器，可延遲MCU正式開始讀取指令執(zhí)行程序的時(shí)間。這種延時(shí)啟動(dòng)的特性，可使MCU在系統(tǒng)電源、外部電路達(dá)到穩(wěn)定后再正式開始執(zhí)行程序，提高了系統(tǒng)工作的可靠性，同時(shí)也可節(jié)省外加的復(fù)位延時(shí)電路。

　　11.具有多種不同方式的休眠省電功能和低功耗的工作方式。

　　12.許多AVR單片機(jī)具有內(nèi)部的RC振蕩器，提供1/2/4/8MHz的工作時(shí)鐘，使該類單片機(jī)無(wú)需外加時(shí)鐘電路元器件即可工作，非常簡(jiǎn)單和方便。

　　13.有多個(gè)帶預(yù)分頻器的8位和16位功能強(qiáng)大的計(jì)數(shù)器/定時(shí)器（C/T），除了實(shí)現(xiàn)普通的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能外，還具有輸入捕獲、產(chǎn)生PWM輸出等更多的功能。

　　14.性能優(yōu)良的串行同/異步通訊USART口，不占用定時(shí)器?？蓪?shí)現(xiàn)高速同/異步通信

　　15.Mega8515及Mega128等芯片具有可并行擴(kuò)展的外部接口，擴(kuò)展能力達(dá)64KB 。

　　16.工作電壓范圍寬2.7V～6.0V，具有系統(tǒng)電源低電壓檢測(cè)功能，電源抗干擾性能強(qiáng)。

　　17.有多通道的10位A/D及實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC。許多AVR芯片內(nèi)部集成了8路10位A/D接口，如：mega8、mega16、mega8535等

　　18.AVR單片機(jī)還在片內(nèi)集成了可擦寫10萬(wàn)次的EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，等于又增加了一個(gè)芯片，可用于保存系統(tǒng)的設(shè)定參數(shù)、固定表格和掉電后的數(shù)據(jù)的保存。即方便了使用，減小了系統(tǒng)的空間，又大大提高了系統(tǒng)的保密性 。

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