AVR相比51系列單片機的優(yōu)勢特征

1997年,由ATMEL公司挪威設計中心的A先生與V先生利用ATMEL公司的Flash新技術(shù), 共同研發(fā)出RISC精簡(jiǎn)指令集的高速8位單片機，簡(jiǎn)稱(chēng)AVR。

AVR單片機的優(yōu)勢特征

單片機已廣泛地應用于軍事、工業(yè)、家用電器、智能玩具、便攜式智能儀表和機器人制作等領(lǐng)域，使產(chǎn)品功能、精度和質(zhì)量大幅度提升，且電路簡(jiǎn)單，故障率低，可靠性高，成本低廉。單片機種類(lèi)很多，在簡(jiǎn)易機器人制作和創(chuàng )新中，為什么選用AVR單片機呢？

一、簡(jiǎn)便易學(xué)，費用低廉
首先，對于非專(zhuān)業(yè)人員來(lái)說(shuō)，選擇AVR單片機的最主要原因，是進(jìn)入AVR單片機開(kāi)發(fā)的門(mén)檻非常低，只要會(huì )操作電腦就可以學(xué)習AVR單片機的開(kāi)發(fā)。單片機初學(xué)者只需一條ISP下載線(xiàn)，把編輯、調試通過(guò)的軟件程序直接在線(xiàn)寫(xiě)入AVR單片機，即可以開(kāi)發(fā)AVR單片機系列中的各種封裝的器件。AVR單片機因此在業(yè)界號稱(chēng)“一線(xiàn)打天下”。
其次，AVR單片機便于升級。AVR程序寫(xiě)入是直接在電路板上進(jìn)行程序修改、燒錄等操作，這樣便于產(chǎn)品升級。
再次，AVR單片機費用低廉。學(xué)習AVR單片機可使用ISP在線(xiàn)下載編程方式(即把PC機上編譯好的程序寫(xiě)到單片機的程序存儲器中)，不需購買(mǎi)仿真器、編程器、擦抹器和芯片適配器等，即可進(jìn)行所有AVR單片機的開(kāi)發(fā)應用，這可節省很多開(kāi)發(fā)費用。程序存儲器擦寫(xiě)可達10000次以上，不會(huì )產(chǎn)生報廢品。

二、高速、低耗、保密
首先，AVR單片機是高速嵌入式單片機：
1、AVR單片機具有預取指令功能，即在執行一條指令時(shí)，預先把下一條指令取進(jìn)來(lái)，使得指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內執行。
2、多累加器型，數據處理速度快。AVR單片機具有32個(gè)通用工作寄存器，相當于有32條立交橋，可以快速通行。
3、中斷響應速度快。AVR單片機有多個(gè)固定中斷向量入口地址，可快速響應中斷。
其次，AVR單片機耗能低。對于典型功耗情況，WDT關(guān)閉時(shí)為100nA，更適用于電池供電的應用設備。有的器件最低1.8 V即可工作。
再次，AVR單片機保密性能好。它具有不可破解的位加密鎖Lock Bit技術(shù)，保密位單元深藏于芯片內部，無(wú)法用電子顯微鏡看到。

三、I/O口功能強,具有A/D轉換等電路

1. AVR單片機的I/O口是真正的I/O口，能正確反映I/O口輸入/輸出的真實(shí)情況。工業(yè)級產(chǎn)品，具有大電流(灌電流)10～40 mA,可直接驅動(dòng)可控硅SSR或繼電器，節省了外圍驅動(dòng)器件。
2. AVR單片機內帶模擬比較器，I/O口可用作A/D轉換，可組成廉價(jià)的A/D轉換器。ATmega48/8/16等器件具有8路10位A/D。
3. 部分AVR單片機可組成零外設元件單片機系統，使該類(lèi)單片機無(wú)外加元器件即可工作，簡(jiǎn)單方便，成本又低。
4. AVR單片機可重設啟動(dòng)復位,以提高單片機工作的可靠性。有看門(mén)狗定時(shí)器實(shí)行安全保護,可防止程序走亂(飛),提高了產(chǎn)品的抗干擾能力。

四、有功能強大的定時(shí)器/計數器及通訊接口
定時(shí)/計數器T/C有8位和16位,可用作比較器。計數器外部中斷和PWM(也可用作D/A)用于控制輸出，某些型號的AVR單片機有3～4個(gè)PWM，是作電機無(wú)級調速的理想器件。

AVR單片機有串行異步通訊UART接口,不占用定時(shí)器和SPI同步傳輸功能,因其具有高速特性，故可以工作在一般標準整數頻率下,而波特率可達576K。

相關(guān)疑問(wèn)解答：

1) 為什么選用AVR單片機? Flash程序存儲器可擦寫(xiě)1000次以上,不再有報廢品產(chǎn)生。PIC
有的是OTP,只能燒錄一次。AVR程序存儲器數據為16位組織,也可按8位理解。PIC是12/14位程序
存儲器,作寄存器轉移和算術(shù)、邏輯運算帶來(lái)不便。
(2) 為什么選用AVR單片機? 高速度(50ns)、低功耗!硬件應用Harward結構,具有預取指令功能,
使得指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內執行。PIC要4個(gè)時(shí)鐘周期執行一條指令。MSC-51要12個(gè)時(shí)鐘周期
執行一條指令。
(3) 為什么選用AVR單片機? 超功能精簡(jiǎn)指令!具有32個(gè)通用工作寄存器(相當于8051中的32個(gè)累
加器,克服了單一累加器數據處理造成的瓶頸現象),有128B～4KB個(gè)SRAM,可靈活使用指令運算。
(4) 為什么選用AVR單片機? 工業(yè)級產(chǎn)品!具有大電流(灌電流)10～20mA或40mA(單一輸出),可直
接驅動(dòng)SSR或繼電器;有看門(mén)狗定時(shí)器(WDT),安全保護,防止程序走飛,提高產(chǎn)品的抗干擾能力。
(5) 為什么選用AVR單片機? 程序寫(xiě)入可以并行寫(xiě)入(用萬(wàn)用編程序器),也可用串行在線(xiàn)ISP擦
寫(xiě)。也就是說(shuō)不必將IC拆下拿到萬(wàn)用編程上燒錄,而可直接在電路板上進(jìn)行程序修改、燒錄等操
作,方便產(chǎn)品現場(chǎng)升級。有ISP、JTAG及自編功能,這是今后單片機編程的發(fā)展方向 。
(6) 為什么選用AVR單片機? AVR的I/O口是真正的I/O口,能正確反映I/O口的真實(shí)情況。I/O口
有輸入/輸出, 三態(tài)高阻輸入,也可設定內部拉高電阻作輸入端的功能,便于作各種應用特性所需
(多功能I/O口)
(7) 為什么選用AVR單片機? 高度保密(LOCK)!
–不可破解的Lock bit技術(shù)
–不象Mask ROM那樣可通過(guò)電子顯微鏡破解–Flash單元深藏于芯片內部
–可多次燒寫(xiě)的Flash且具有多重密碼保護鎖死(LOCK)功能,因此可快速完成產(chǎn)品商品化,并可多
次更改程序(產(chǎn)品升級)而不必浪費IC或電路板,大大提高產(chǎn)品質(zhì)量及競爭力。
(8) 為什么選用AVR單片機? AVR內帶模擬比較器,I/O口可作A/D轉換用,可組成廉價(jià)的A/D轉換
器。
(9) 為什么選用AVR單片機?可重設啟動(dòng)復位。AVR系列有內部電源開(kāi)關(guān)啟動(dòng)計數器,可將低電平復
位(/RESET)直接接到Vcc端。當電源開(kāi)時(shí),由于利用內部RC的看門(mén)狗定時(shí)器,可延遲MCU啟動(dòng)執行程
序。這種延時(shí)使I/O口穩定后執行程序,以提高單片機工作可靠性。有的還有內部復位電壓檢測電
路BOD,而檢測電壓可調。
(10)為什么選用AVR單片機?具有休眠省電功能(POWER DOWN)及閑置(IDLE)低功耗功能。一般耗
電在1～2.5mA,典型功耗情況,WDT關(guān)閉時(shí)為100nA
(11) 為什么選用AVR單片機? 像8051一樣,有多個(gè)固定中斷向量入口地址,可快速響應中斷。而
PIC只有一個(gè)中斷入口,要查詢(xún)后才能響應中斷,失去了最佳響應中斷時(shí)間。
(12) 為什么選用AVR單片機? AT90S1200/2343/ATtiny15等部分AVR器件具有內部RC振蕩器-
1MHz的工作頻率,使該類(lèi)單片機成為無(wú)外加元器件即可工作,就是一片芯片,可謂簡(jiǎn)單方便,作加密
器件使用更妙。
(13) 為什么選用AVR單片機? 計數器/定時(shí)器,C/T有8位和16位,可作比較器;計數器外部中斷和
PWM(也可當D/A)用于控制輸出,有的有3-4個(gè)PWM,作電機無(wú)級調速是理想器件。
(14) 為什么選用AVR單片機?有串行異步通訊UART接口,不占用定時(shí)器和SPI傳輸功能,因其高速故
可以工作在一般標準整數頻率,而波特率可達576K。
(15) 為什么選用AVR單片機? AT90S4414/AT90S8515具有可擴展外部數據存儲器達64KB。它們
的引腳排列及功能與8051相似,即可替代替8051系列單片機(8751或8752)的應用系統。僅差復位
電平,只需對調復位電阻、電容位置。還增加很多新功能,WDT,A/D,PWM等
(16) 為什么選用AVR單片機? 工作電壓范圍寬(2.7～6.0V),電源抗干擾性強。 AT90LXX為低電
壓器件(2.7～6.0V), AT90SXX電壓為 (4.0～6.0V),最低器件ATtiny12己到1.8V ～ 5.5V。
(17) 為什么選用AVR單片機? AT90S4434/8535具有8路10位A/D;AT90S2333/4433具有6路10位
A/D;功能更強的ATmega103/128有Flash 128KB,EEPROM 4KB,RAM 4KB,I/O端口48個(gè),中斷源16
個(gè) ,外中斷8個(gè),SPI,UART,8路10位A/D,ISP。
(18) 為什么選用AVR單片機? 并具有較大容量、可擦寫(xiě)10萬(wàn)次的EEPROM,對掉電后數據保存帶來(lái)
方便,來(lái)電后能記住掉電時(shí)的工體狀態(tài),EEPROM(64B～4KB) 。