AVR單片機(jī)技術(shù)原理
AVR單片機(jī)介紹
單片機(jī)又稱單片微控制器,它是把一個計算機(jī)系統(tǒng)集成到一個芯片上,概括的講:一塊芯片就成了一臺計算機(jī)。單片機(jī)技術(shù)是計算機(jī)技術(shù)的一個分支,是簡易機(jī)器人的核心元件?! ?997年,由ATMEL公司挪威設(shè)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精簡指令集的高速8位單片機(jī),簡稱AVR。[編輯本段]AVR單片機(jī)的優(yōu)勢特征 單片機(jī)已廣泛地應(yīng)用于軍事、工業(yè)、家用電器、智能玩具、便攜式智能儀表和機(jī)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,且電路簡單,故障率低,可靠性高,成本低廉。單片機(jī)種類很多,在簡易機(jī)器人制作和創(chuàng)新中,為什么選用AVR單片機(jī)呢? 一、簡便易學(xué),費(fèi)用低廉 首先,對于非專業(yè)人員來說,選擇AVR單片機(jī)的最主要原因,是進(jìn)入AVR單片機(jī)開發(fā)的門檻非常低,只要會操作電腦就可以學(xué)習(xí)AVR單片機(jī)的開發(fā)。單片機(jī)初學(xué)者只需一條ISP下載線,把編輯、調(diào)試通過的軟件程序直接在線寫入AVR單片機(jī),即可以開發(fā)AVR單片機(jī)系列中的各種封裝的器件。AVR單片機(jī)因此在業(yè)界號稱“一線打天下”?! ∑浯?,AVR單片機(jī)便于升級。AVR程序?qū)懭胧侵苯釉陔娐钒迳线M(jìn)行程序修改、燒錄等操作,這樣便于產(chǎn)品升級?! ≡俅危珹VR單片機(jī)費(fèi)用低廉。學(xué)習(xí)AVR單片機(jī)可使用ISP在線下載編程方式(即把PC機(jī)上編譯好的程序?qū)懙絾纹瑱C(jī)的程序存儲器中),不需購買仿真器、編程器、擦抹器和芯片適配器等,即可進(jìn)行所有AVR單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用,這可節(jié)省很多開發(fā)費(fèi)用。程序存儲器擦寫可達(dá)10000次以上,不會產(chǎn)生報廢品?! 《⒏咚?、低耗、保密 首先,AVR單片機(jī)是高速嵌入式單片機(jī): 1、AVR單片機(jī)具有預(yù)取指令功能,即在執(zhí)行一條指令時,預(yù)先把下一條指令取進(jìn)來,使得指令可以在一個時鐘周期內(nèi)執(zhí)行?! ?、多累加器型,數(shù)據(jù)處理速度快。AVR單片機(jī)具有32個通用工作寄存器,相當(dāng)于有32條立交橋,可以快速通行?! ?、中斷響應(yīng)速度快。AVR單片機(jī)有多個固定中斷向量入口地址,可快速響應(yīng)中斷?! ∑浯?,AVR單片機(jī)耗能低。對于典型功耗情況,WDT關(guān)閉時為100nA,更適用于電池供電的應(yīng)用設(shè)備。有的器件最低1.8 V即可工作?! ≡俅?,AVR單片機(jī)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(nèi)部,無法用電子顯微鏡看到?! ∪?、I/O口功能強(qiáng),具有A/D轉(zhuǎn)換等電路 1. AVR單片機(jī)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(qū)動可控硅SCR或繼電器,節(jié)省了外圍驅(qū)動器件。 2. AVR單片機(jī)內(nèi)帶模擬比較器,I/O口可用作A/D轉(zhuǎn)換,可組成廉價的A/D轉(zhuǎn)換器。ATmega48/8/16等器件具有8路10位A/D?! ?. 部分AVR單片機(jī)可組成零外設(shè)元件單片機(jī)系統(tǒng),使該類單片機(jī)無外加元器件即可工作,簡單方便,成本又低?! ?. AVR單片機(jī)可重設(shè)啟動復(fù)位,以提高單片機(jī)工作的可靠性。有看門狗定時器實(shí)行安全保護(hù),可防止程序走亂(飛),提高了產(chǎn)品的抗干擾能力?! ∷?、有功能強(qiáng)大的定時器/計數(shù)器及通訊接口 定時/計數(shù)器T/C有8位和16位,可用作比較器。計數(shù)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(jī)有3~4個PWM,是作電機(jī)無級調(diào)速的理想器件。 AVR單片機(jī)有串行異步通訊UART接口,不占用定時器和SPI同步傳輸功能,因其具有高速特性,故可以工作在一般標(biāo)準(zhǔn)整數(shù)頻率下,而波特率可達(dá)576K。
標(biāo)簽:
AVR
單片機(jī)技術(shù)
上傳時間:
2013-10-18
上傳用戶:二十八號
世界著名廠家單片機(jī)簡介1.Motorola 單片機(jī):Motorola是世界上最大的單片機(jī)廠商,品種全,選擇余地大,新產(chǎn)品多,在8位機(jī)方面有68HC05和升級產(chǎn)品68HC08,68HC05有30多個系列200多個品種,產(chǎn)量超過20億片.8位增強(qiáng)型單片機(jī)68HC11也有30多個品種,年產(chǎn)量1億片以上,升級產(chǎn)品有68HC12.16位單片機(jī)68HC16也有十多個品種.32位單片機(jī)683XX系列也有幾十個品種.近年來以PowerPC,Codfire,M.CORE等作為CPU,用DSP作為輔助模塊集成的單片機(jī)也紛紛推出,目前仍是單片機(jī)的首選品牌.Motorola單片機(jī)特點(diǎn)之一是在同樣的速度下所用的時鐘較Intel類單片機(jī)低的多因而使得高頻噪聲低,抗干擾能力強(qiáng),更適合用于工控領(lǐng)域以及惡劣環(huán)境.Motorola 8位單片機(jī)過去策略是掩膜為主,最近推出OTP計劃以適應(yīng)單片機(jī)的發(fā)展,在32位機(jī)上,M.CORE在性能和功耗上都勝過ARM7.2.Microchip 單片機(jī):Microchip 單片機(jī)是市場份額增長最快的單片機(jī).他的主要產(chǎn)品是16C系列8位單片機(jī),CPU采用RISC結(jié)構(gòu),僅33條指令,運(yùn)行速度快,且以低價位著稱,一般單片機(jī)價格都在1美元以下.Microchip 單片機(jī)沒有掩膜產(chǎn)品,全部都是OTP器件(現(xiàn)已推出FLASH型單片機(jī)).Microchip強(qiáng)調(diào)節(jié)約成本的最優(yōu)化設(shè)計,是使用量大,檔次低,價格敏感的產(chǎn)品.3.Scenix單片機(jī):Scenix單片機(jī)的I/O模塊最有創(chuàng)意.I/O模塊的集成與組合技術(shù)是單片機(jī)技術(shù)不可缺少的重要方面.除傳統(tǒng)的I/O功能模塊如并行I/O,URT,SPI,I2C,A/D,PWM,PLL,DTMF等,新的I/O模塊不斷出現(xiàn),如USB,CAN,J1850,最具代表的是Motorola 32位單片機(jī),它集成了包括各種通信協(xié)議在內(nèi)的I/O模塊,而Scenix單片機(jī)在I/O模塊的處理上引入了虛擬I/O的概念. Scenix單片機(jī)采用了RISC結(jié)構(gòu)的CPU,使CPU最高工作頻率達(dá)50MHz.運(yùn)算速度接近50MIPS.有了強(qiáng)有力的CPU,各種I/O功能便可以用軟件的辦法模擬.單片機(jī)的封裝采用20/28引腳.公司提供各種I/O的庫函數(shù),用于實(shí)現(xiàn)各種I/O模塊的功能.這些軟件完成的模塊包括多路UART,多種A/D,PWM,SPI,DTMF,FSK,LCD驅(qū)動等,這些都是通常用硬件實(shí)現(xiàn)起來相當(dāng)復(fù)雜的模塊.4.NEC單片機(jī):NEC單片機(jī)自成體系,以8位機(jī)78K系列產(chǎn)量最高,也有16位,32位單片機(jī).16位單片機(jī)采用內(nèi)部倍頻技術(shù),以降低外時鐘頻率.有的單片機(jī)采用內(nèi)置操作系統(tǒng).NEC的銷售策略注重服務(wù)大客戶,并投入相當(dāng)大的技術(shù)力量幫助大客戶開發(fā)新產(chǎn)品.5.東芝單片機(jī):東芝單片機(jī)從4位倒64位,門類齊全.4位機(jī)在家電領(lǐng)域仍有較大市場.8位機(jī)主要有870系列,90系列等.該類單片機(jī)允許使用慢模式,采用32KHz時鐘功耗低至10uA數(shù)量級.CPU內(nèi)部多組寄存器的使用,使得中斷響應(yīng)與處理更加快捷.東芝公司的32位機(jī)采用MIPS3000 ARISC的CPU結(jié)構(gòu),面向VCD,數(shù)字相機(jī),圖象處理市場.6.富士通單片機(jī):富士通也有8位,16位和32位單片機(jī),但是8位機(jī)使用的是16位的CPU內(nèi)核.也就是說8位機(jī)與16位機(jī)指令相同,使得開發(fā)比較容易.8位機(jī)有名是MB8900系列,16位機(jī)有MB90系列.富士通注重服務(wù)大公司,大客戶,幫助大客戶開發(fā)產(chǎn)品.7.Epson 單片機(jī):Epson公司以擅長制造液晶顯示器著稱,故Epson單片機(jī)主要為該公司生產(chǎn)的LCD配套.其單片機(jī)的LCD驅(qū)動做的特別好.在低電壓,低功耗方面也很有特色.目前0.9V供電的單片機(jī)已經(jīng)上市,不久LCD顯示手表將使用0.5V供電.
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片機(jī)
家
上傳時間:
2014-12-28
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