当前位置:首页 > 嵌入式 > 嵌入式分享
[导读]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。

ISP是In System Program的缩写,意思是在系统编程。目前的AVR芯片基本上都具备ISP接口,可通过ISP接口进行编程。它一共使用了两条电源线:VCC、GND,三条信号线:SCK、MOSI、MISO,以及复位线:RESET。由于仅仅使用了几条数据线,所以我们亦常将其称为串行编程。值得注意的是,虽然下载器端使用的信号线名为SCK、MOSI、MISO,但AVR MCU的信号端不一定是名为SCK、MOSI、MISO。AVR的串行编程方式有很多种,如:

(1)STK200/STK300:并口下载器多采用该烧写方式,最早期的一种烧写方式,支持型号少,烧写速度低,不支持AVR Studio。

(2)STK500:ATMEL最推荐的编程方式,由于采用ATMEL官方的STK500固件,使得它可烧写全系列AVR(若对固件进行升级亦可支持未来的AVR型号),烧写速度非常快,支持AVR Studio。

(3)AVRISP(准STK500):由于采用ATMEL官方的STK500固件,使得它可烧写大部分AVR(若对固件进行升级亦可支持未来的AVR型号),烧写速度非常快,支持AVR Studio。

(4)AVRISPmkII:由于采用ATMEL官方的AVRISPmkII固件,使得它可烧写大部分AVR(若对固件进行升级亦可支持未来的AVR型号),烧写速度非常快,支持AVR Studio。

(5)当然还有其它的ISP方式,但已经那些均不是最为常见的串行编程方式,在此不在作一一介绍。

(2)高压/并行编程。

AVR的高压编程/并行编程,实际上是更早出现的编程方法,它功能强大,但需要:

1)连接较多的引脚(故称“并行编程”)

2)使用12V电压(故称“高压编程”)

联合起来一般叫高压/并行编程。实际上,有些编程是高压/串行编程,如Attiny13。(Attiny13端口非常少)高压/并行编程(理论上)能修复任何熔丝位,例如:

1)Attiny13/24/2313、Atmega8/48/88/168等AVR的RESET端口与IO端口是共用的,由于这类AVR的引脚一般较少,(如Attiny13仅有6个IO口),经常出现IO不够用的情况,需要将RESET端口设置为IO端口使用,然而,一旦将RESET设置为IO,便无法再进行ISP编程了,更无法使用ISP恢复RESET功能,因为ISP编程需要RESET功能。然而,这种情况下,使用高压/并行编程,可以恢复RESET功能,(注意:RESET端口与IO端口是共用的AVR,具备debugWIRE功能,“dW”熔丝位必须为启动状态)因为高压/并行编程不需要RESET功能。

2)当设置错了熔丝位导致芯片锁死,这种情况下,使用高压/并行编程,可恢复熔丝位。

AVR单片机吸取了PIC及8051等单片机的优点,改进:

1、程序存储器为价格低廉、可擦写1万次以上、指令长度单元为16位(字)的FlashROM(即程序存储器宽度为16位,按8位字节计算时应乘2)。而数据存贮器为8位。因此AVR还是属于8位单片机。

2、采用CMOS技术和RISC架构,实现高速(50ns)、低功耗(μA)、具有SLEEP(休眠)功能。AVR的一条指令执行速度可达50ns(20MHz),而耗电则在1uA~2.5mA间。AVR采用Harvard结构,以及一级流水线的预取指令功能,即对程序的读取和数据的操作使用不同的数据总线,因此,当执行某一指令时,下一指令被预先从程序存储器中取出,这使得指令可以在每一个时钟周期内被执行。

3、工业级产品。具有大电流10~20mA(输出电流)或40mA(吸电流)的特点,可直接驱动LED、SSR或继电器。有看门狗定时器(WDT)安全保护,可防止程序走飞,提高产品的抗干扰能力。

4、通用数字I/O口的输入输出特性与PIC的HI/LOW输出及三态高阻抗HI-Z输入类同,同时可设定类同与8051结构内部有上拉电阻的输入端功能,便于作为各种应用特性所需(多功能I/O口),AVR的I/O口是真正的I/O口,能正确反映I/O口的输入/输出的真实情况。

5、像8051一样,有多个固定中断向量入口地址,可快速响应中断,而不是像PIC一样所有中断都在同一向量地址,需要以程序判别后才可响应,这会浪费且失去控制时机的最隹机会。

AVR单片机内嵌高质量的Flash程序存储器,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,同时也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

声明:该篇文章为本站原创,未经授权不予转载,侵权必究。
换一批
延伸阅读

74LS175是一款4D触发器集成电路,它包含6个D触发器,这些触发器可以组合起来形成寄存器或抢答器等多种功能部件。

关键字: 74ls175 触发器 寄存器

单片机复位电路的作用是:使单片机恢复到起始状态,让单片机的程序从头开始执行,运行时钟处于稳定状态、各种寄存器、端口处于初始化状态等等。

关键字: 复位电路 单片机 寄存器

寄存器变量是计算机中一种重要的存储方式,它使用CPU中的寄存器来存储数据和指令。寄存器直接与CPU的运算和控制部件相连,因此访问速度非常快,通常在一个CPU周期内就能完成数据的读写操作。相比于内存和硬盘等存储设备,寄存器...

关键字: 寄存器 存储器

寄存器和存储器是计算机及其它电子设备中的两种重要存储组件,它们在存储方式、存储容量和访问速度等方面存在明显的差异。

关键字: 寄存器 存储器

寄存器和内存是计算机系统的两个重要组成部分,它们之间存在着密切的关系。本文将介绍寄存器和内存的基本概念、功能、类型以及它们之间的关系,旨在帮助读者更好地理解计算机系统的运行原理。

关键字: 寄存器 内存

寄存器是计算机硬件中的重要组件,用于临时存储数据和指令。正确地使用寄存器能够提高程序的执行效率,然而不正确的使用也可能导致各种问题。本文将详细介绍寄存器的使用方法以及在使用时需要注意的事项。

关键字: 寄存器 计算机硬件

寄存器和暂存器都是计算机硬件中的重要组件,它们在计算机系统中发挥着不同的作用。下面我们来详细了解一下它们的区别以及各自的特点和应用。

关键字: 寄存器 暂存器

寄存器是一种重要的计算机硬件组件,用于临时存储数据或指令。在计算机架构中,寄存器是CPU内部的一部分,用于加速数据的处理速度。寄存器通常由高速缓存(cache)和随机存取存储器(RAM)组成。

关键字: 寄存器 计算机硬件

日本横滨2023年8月7日 /美通社/ -- Fujitsu Semiconductor Memory Solution Limited宣布推出汽车级I2C接口512Kbit FeRAM——MB85RC512LY。目前可...

关键字: FUJITSU RAM 汽车 温度

纽约2023年8月4日 /美通社/ -- Resuticks因不懈追求创新性受众参与解决方案而受到认可,现在正在重新定义这一领域,专注于通过其旗舰产品RESUL为品牌及其受众...

关键字: TI IC CK RAM
关闭