AVR单片机有哪些优势？

AVR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。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。AVR单片机是 Atmel 公司 1997 年推出的 RISC 单片机。RISC(精简指令系统计算机)是相对于CISC(复杂指令系统计算机)而言的。RISC 并非只是简单地去减少指令，而是通过使计算机的结构更加简单合理而提高运算速度的。

采用RISC精简指令系统

RISC(精简指令系统计算机)是相对于CISC(复杂指令系统计算机)而言的。RISC 并非只是简单地去减少指令，而是通过将计算机的结构变得更加简单合理来提高计算机的运算速度，目前市面上常见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优先选取使用频率最高的简单指令，避免复杂指令，并固定指令宽度，减少指令格式和寻址方式的种类，从而缩短指令周期，提高运行速度。由于AVR 采用RISC的这种结构，使AVR系列单片机都具备了1MIPS/MHz(百万条指令每秒/兆赫兹)的高速处理能力。可以适用于对计算能力要求更高的场景下。

采用内嵌高质量的Flash程序存储器

高质量的Flash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可以长期保存关键数据，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。

I/O管脚全部带可设置的上拉电阻

这样的话可以单独设定为输入/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。

1) Flash程序存储器可擦写1000次以上,不再有报废品产生。PIC有的是OTP,只能烧录一次。AVR程序存储器数据为16位组织,也可按8位理解。PIC是12/14位程序存储器,作寄存器转移和算术、逻辑运算带来不便。

(2) 高速度(50ns)、低功耗!硬件应用Harward结构,具有预取指令功能,使得指令可以在一个时钟周期内执行。PIC要4个时钟周期执行一条指令。MSC-51要12个时钟周期执行一条指令。

(3) 超功能精简指令!具有32个通用工作寄存器(相当于8051中的32个累加器,克服了单一累加器数据处理造成的瓶颈现象),有128B～4KB个SRAM,可灵活使用指令运算。

(4) 工业级产品!具有大电流(灌电流)10～20mA或40mA(单一输出),可直接驱动SSR或继电器;有看门狗定时器(WDT),安全保护,防止程序走飞,提高产品的抗干扰能力。

(5) 程序写入可以并行写入(用万用编程序器),也可用串行在线ISP擦写。也就是说不必将IC拆下拿到万用编程上烧录,而可直接在电路板上进行程序修改、烧录等操作,方便产品现场升级。有ISP、JTAG及自编功能,这是今后单片机编程的发展方向 。

(6) AVR的I/O口是真正的I/O口,能正确反映I/O口的真实情况。I/O口有输入/输出, 三态高阻输入,也可设定内部拉高电阻作输入端的功能,便于作各种应用特性所需(多功能I/O口)

(7) 高度保密(LOCK)!

–不可破解的Lock bit技术

–不象Mask ROM那样可通过电子显微镜破解–Flash单元深藏于芯片内部

–可多次烧写的Flash且具有多重密码保护锁死(LOCK)功能,因此可快速完成产品商品化,并可多次更改程序(产品升级)而不必浪费IC或电路板,大大提高产品质量及竞争力。

(8) AVR内带模拟比较器,I/O口可作A/D转换用,可组成廉价的A/D转换器。

(9) 可重设启动复位。AVR系列有内部电源开关启动计数器,可将低电平复位(/RESET)直接接到Vcc端。当电源开时,由于利用内部RC的看门狗定时器,可延迟MCU启动执行程序。这种延时使I/O口稳定后执行程序,以提高单片机工作可靠性。有的还有内部复位电压检测电路BOD,而检测电压可调。

(10) 具有休眠省电功能(POWER DOWN)及闲置(IDLE)低功耗功能。一般耗电在1～2.5mA,典型功耗情况,WDT关闭时为100nA。

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)和多种作用(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作用的定时器/计数器、具替换作用的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。