AVR與傳統(tǒng)類型的單片機相比,除了必須能實現(xiàn)原來的一些基本的功能,其在結構體系、功能部件、性能和可靠性等多方面有很大的提高和改善。 但使用更好的器件只是為設計實現(xiàn)一個好的系統(tǒng)創(chuàng)造了一個好的基礎和可能性,如果還采用和沿襲以前傳統(tǒng)的硬件和軟件設計思想和方法的話,是不能用好AVR的,甚至也不能真正的了解AVR的特點和長處。 功能越好的器件,需要具備更高技術和能力的人來使用和駕馭它。AVR與傳統(tǒng)類型的單片機相比,除了必須能實現(xiàn)原來的一些基本的功能,其在結構體系、功能部件、性能和可靠性等多方面有很大的提高和改善。
AVR單片機是ATMEL公司研制開發(fā)的一種新型單片機,它與51單片機、PIC單片機相比具有一系列的優(yōu)點:
1:在相同的系統(tǒng)時鐘下AVR運行速度最快;
2: 芯片內(nèi)部的Flsah、EEPROM、SRAM容量較大;
3:所有型號的Flash、EEPROM都可以反復燒寫、全部支持在線編程燒寫(ISP);
4:多種頻率的內(nèi)部RC振蕩器、上電自動復位、看門狗、啟動延時等功能,零外圍電路也可以工作;
5:每個IO口都可以以推換驅(qū)動的方式輸出高、低電平,驅(qū)動能力強;
6:內(nèi)部資源豐富,一般都集成AD、DA模數(shù)器;PWM;SPI、USART、TWI、I2C通信口;豐富的中斷源等。
但使用更好的器件只是為設計實現(xiàn)一個好的系統(tǒng)創(chuàng)造了一個好的基礎和可能性,如果還采用和沿襲以前傳統(tǒng)的硬件和軟件設計思想和方法的話,是不能用好AVR的,甚至也不能真正的了解AVR的特點和長處。功能越好的器件,需要具備更高技術和能力的人來使用和駕馭它。就象一部好的F1賽車,只有具備高超技術的駕駛員才能充分體會到車的特點,并能最大限度的發(fā)揮出車的性能。AVR具有上手入門快,開發(fā)方便簡單的特點,但要充分體會和發(fā)揮AVR的優(yōu)點,還需要應用工程師本身的硬軟件設計開發(fā)能力的不斷學習、實踐提高。
高可靠性、功能強、高速度、低功耗和低價位 , 一直是衡量單片機性能的重要指標,也是單片機占領市場、賴以生存的必要條件。
早期單片機主要由于工藝及設計水平不高、功耗高和抗干擾性能差等原因,所以采取穩(wěn)妥方案:即采用較高的分頻系數(shù)對時鐘分頻,使得指令周期長,執(zhí)行速度慢。以 后的 CMOS單片機雖然采用提高時鐘頻率和縮小分頻系數(shù)等措施,但這種狀態(tài)并未被徹底改觀(51以及51兼容)。此間雖有某些精簡指令集單片機(RISC)問 世,但依然沿襲對時鐘分頻的作法。
AVR單片機的推出,徹底打破這種舊設計格局,廢除了機器周期,拋棄復雜指令計算機(CISC)追求指令 完備的做法;采用精簡指令集,以字作為指令長度單位,將內(nèi)容豐富的操作數(shù)與操作碼安排在一字之中(指令集中占大多數(shù)的單周期指令都是如此),取指周期短, 又可預取指令,實現(xiàn)流水作業(yè),故可高速執(zhí)行指令。當然這種速度上的升躍,是以高可靠性為其后盾的。
盡量合理和充分使用AVR片內(nèi)的資源,如EEPROM、A/D、內(nèi)部的RC振蕩源。盡量采用串口通信連接的外圍器件,大容量的存儲器、LCD控制器、打印機、不用8279(LED數(shù)碼管+鍵盤)而使用7279等。除了必須外擴RAM(如語音和圖象),一般不提倡使用并行擴展(573+譯碼電路),減小硬件和連線以及PCB板上錯誤的出現(xiàn)概率,同時也提高了系統(tǒng)的可靠性。并行擴展向串行擴展是發(fā)展趨勢?,F(xiàn)在有大量的新的外圍器件采用高速的串行接口,如A/D、D/A、RTC、存儲器等。
AVR單片機具有多種省電休眠模式,且可寬電壓運行(5-2.7V),抗干擾能力強,可降低一般8位機中的軟件抗干擾設計工作量和硬件的使用量。 AVR單片機技術體現(xiàn)了單片機集多種器件(包括FLASH程序存儲器、看門狗、EEPROM、同/異步串行口、TWI、SPI、A/D模數(shù)轉換器、定時器 /計數(shù)器等)和多種功能(增強可靠性的復位系統(tǒng)、降低功耗抗干擾的休眠模式、品種多門類全的中斷系統(tǒng)、具輸入捕獲和比較匹配輸出等多樣化功能的定時器/計 數(shù)器、具替換功能的I/O端口…… )于一身,充分體現(xiàn)了單片機技術的從“片自為戰(zhàn)”向“片上系統(tǒng)SoC”過渡的發(fā)展方向。