AVR單片機(jī)基礎(chǔ)知識

AVR單片機(jī)基礎(chǔ)知識
AVR單片機(jī)的特點(diǎn)：
單片機(jī)按CPU的處理能力分類目前有4位、8位、16位、32位，位數(shù)越高的單片機(jī)在數(shù)據(jù)處理能力和指令系統(tǒng)方面就越強(qiáng)，AVR、51、PIC都屬于8位機(jī)。8位單片機(jī)也是目前應(yīng)用最廣泛的單片機(jī)，在各個(gè)領(lǐng)域上都可以看到它的身影。
AVR單片機(jī)是1997年由ATMEL公司研制開發(fā)的一種新型的8位單片機(jī)，AVR單片機(jī)分抵擋的ATtiny系列、中檔的AT90S系列、高檔的ATmega系列，本站推薦初學(xué)者選擇學(xué)習(xí)的芯片型號是ATmega48/88/168或者ATmega16；不推薦使用中檔的AT90S系列，因?yàn)樗鼈兌际潜容^早期的產(chǎn)品，現(xiàn)在它們早已經(jīng)停產(chǎn)了。
AVR單片機(jī)全部型號(個(gè)別老型號除外)都支持ISP在線編程（燒寫）、芯片可以反復(fù)擦寫，這樣學(xué)習(xí)AVR就變得非常的方便，設(shè)計(jì)者可以通過下載線直接在目標(biāo)電路板上對芯片進(jìn)行編程、調(diào)試，而不需要把芯片放在專用的編程器或者仿真器上燒寫與調(diào)試。
51單片機(jī)也有一部分型號支持ISP在線編程，如AT89S51、AT89S52等。PIC單片機(jī)也是部分支持ISP，但是它有很多型號是OPT一次性燒寫的，這些的確為難了廣大初學(xué)者。

二> AVR與51、PIC單片機(jī)相比具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，用通俗的說法主要體現(xiàn)在這幾個(gè)方面：
1、在相同的系統(tǒng)時(shí)鐘下AVR運(yùn)行速度最快；
2、所有AVR單片機(jī)的FLASH、EEPROM蓄存器都可以反復(fù)燒寫、支持在ISP在線編程(燒寫)，入門費(fèi)用非常少；
3、片內(nèi)集成多種頻率的RC振蕩器、上電自動(dòng)復(fù)位、看門狗、啟動(dòng)延時(shí)等功能，使得電路設(shè)計(jì)變得非常簡單；
4、每個(gè)IO口作輸出時(shí)都可以輸出很強(qiáng)的高、低電平，作輸入時(shí)IO口可以是高阻抗或者帶上拉電阻；
5、片內(nèi)具有豐富實(shí)用的資源，如AD模數(shù)器、DA數(shù)模器，豐富的中斷源、SPI、USART、TWI通信口、PWM等等；
6、片內(nèi)采用了先進(jìn)的數(shù)據(jù)加密技術(shù)，大大的提高了破解的難度；
7、片內(nèi)FLASH空間大、品種多，引腳少的有8腳，多的有64腳等各種封裝
8、部分芯片的引腳兼容51系列，代換容易，如ATtiny2313兼容AT89C2051，ATmega8515/162兼容AT89S51等

三> 開發(fā)AVR單片機(jī)的基本條件：
1：下載線（燒寫器/編程器）一個(gè)，常見的有“并口AVRISP下載線”和“AVRISP/STK500下載線”；
2：下載線的控制軟件一套；
3：編譯程序代碼的開發(fā)軟件一套（可以用C語言，也可以用匯編語言）；
4：試驗(yàn)板一塊；
5: 電腦一臺。

四> 下載線介紹：
下載線就是我們俗稱的“燒寫器”或者“編程器”，在AVR領(lǐng)域一般叫AVRISP下載線，不同的下載線與電腦的連接方式也有所不同，一般有并口、串口和USB接口。
并口AVRISP下載線的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜、結(jié)構(gòu)簡單，它里面就是一個(gè)74HC244芯片和幾個(gè)阻容元件，缺點(diǎn)就是體積大、需要占用一個(gè)打印機(jī)的并行接口。并口下載線本身不需要升級，控制軟件的版本不同，它所適應(yīng)的芯片和功能也不同，控制軟件一般使用雙龍電子的SL-ISP軟件，它中文界面、操作簡單。
串口和USB接口的AVRISP下載線一般都是集成一個(gè)AVR單片機(jī)作為控制芯片，最常見的芯片就是ATMEGA8535，通過升級這個(gè)芯片的程序版本和控制軟件的程序版本可以適應(yīng)不同型號的AVR單片機(jī)。串口和USB口的不同點(diǎn)就是USB接口的下載線多了一個(gè)USB轉(zhuǎn)串口的芯片而已。支持串口和USB口下載線的軟件有很多，一般的AVR編譯軟件都支持它們，如CodeVisionAVR（簡稱CVAVR）、AVR Studio、IAR等，可惜到目前為止還沒有一款好用的中文界面的軟件支持它。

五> 編譯程序代碼的開發(fā)軟件介紹：

軟件
介紹
AVR Studio
AVR官方ATMEL公司的免費(fèi)軟件，匯編語言，集軟硬件仿真、調(diào)試、下載于一體
WinAVR
GCC語言，它的優(yōu)點(diǎn)是免費(fèi)
ATmanAVR
GCC語言，它的優(yōu)點(diǎn)是中文界面，集成AVR Studio軟仿真器，有工程向?qū)В蚕碥浖?BR>IAR
C語言，共享軟件，價(jià)格特貴！
ICCAVR
C語言，共享軟件，聽說生成的代碼量稍為大一點(diǎn)
FASTAVR
Basic語法，共享軟件。集成較多常用外圍器件的操作函數(shù)，簡單易學(xué)
BASCOM-AVR
Basic語法，共享軟件。集成較多常用外圍器件的操作函數(shù)，簡單易學(xué)，集模擬仿真、下載燒寫于一體，值得一提的就是它的幫助文件集成了較多的例子
CodeVisionAVR
簡稱CVAVR
C語言，共享軟件，一款優(yōu)秀的AVR單片機(jī)C編譯器，入門容易
集成較多常用外圍器件的操作函數(shù)，支持絕大部分AVR芯片，支持位變量，風(fēng)格類似Keil C51
集成串口/并口AVRISP等下載燒寫功能
集成功能強(qiáng)大的代碼生成向?qū)?推薦

備注
業(yè)余 編程且沒有單片機(jī)基礎(chǔ)的電子愛好者，入門軟件推薦使用 BASCOM-AVR；已經(jīng)有了一點(diǎn)單片機(jī)基礎(chǔ)或者想真心學(xué)好AVR單片機(jī)的初學(xué)者，入門軟件推薦使用 CVAVR；不管是CVAVR，還是IAR、AVRGCC、ICCAVR等，它們的語法都是大同小異，它們的原理都是先將源代碼轉(zhuǎn)為匯編代碼，再由AVR匯編編譯器編譯成最終的機(jī)器代碼；但是它們又有各自的特點(diǎn)和差異，所以，入門軟件選擇簡單易學(xué)的CVAVR不愧是一個(gè)明智的選擇。最終的機(jī)器代碼一般是hex文件或者是二進(jìn)制的bin文件