AVR单片机编程一般采用怎样的方式？

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。