学习单片机的小伙伴可能都知道，衡量单片机性能好坏的指标主要有:可靠性好、功能强、高速度、低功耗和低价位，依靠这几点，我们在项目开发过程中才做到性价比较高的产品，满足功能的同时，有一个好的利润。作为单片机家族中性能较高的AVR，你真的了解它的特性吗？

 

AVR单片机产生背景

 

早期单片机主要由于工艺及设计水平不高、功耗高和抗干扰性能差等原因,采用较高的分频系数对时钟分频,使得指令周期长,执行速度慢。以后的 CMOS单片机虽然采用提高时钟频率和缩小分频系数等措施,但这种状态并未被彻底改观。

 

AVR单片机的推出,彻底打破这种旧设计格局,废除了机器周期,抛弃复杂指令计算机(CISC)追求指令完备的做法;采用精简指令集,以字作为指令长度单位,将内容丰富的操作数与操作码安排在一字之中(指令集中占大多数的单周期指令都是如此),取指周期短,又可预取指令,实现流水作业,故可高速执行指令。当然这种速度上的升跃,是以高可靠性为基础的。

 

AVR单片机结构

 

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单片机特性

 

 ①哈佛结构，具备1MIPS / MHz的高速运行处理能力；

 

②超功能精简指令集（RISC），具有32个通用工作寄存器，克服了如8051 MCU采用单一ACC进行处理造成的瓶颈现象；

 

 ③快速的存取寄存器组、单周期指令系统，大大优化了目标代码的大小、执行效率，部分型号FLASH非常大，特别适用于使用高级语言进行开发；

 

④作输出时与PIC的HI/LOW相同，可输出40mA（单一输出），作输入时可设置为三态高阻抗输入或带上拉电阻输入，具备10mA-20mA灌电流的能力；

 

⑤片内集成多种频率的RC振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能，外围电路更加简单，系统更加稳定可靠；

 

 ⑥大部分AVR片上资源丰富：带E2PROM，PWM，RTC，SPI，USART，TWI，ISP，AD，Analog Comparator，WDT等；

 

从上面介绍来看，性价比高、内置丰富、直插封装、支持仿真，值得大家在开发中使用，是目前性价比最高的芯片之一。