1.1 AVR單片機(jī)簡(jiǎn)介

AVR單片機(jī)是Atmel公司推出的一款基于RISC指令架構(gòu)的高性能、低功耗的8位單片機(jī)。所謂精簡(jiǎn)指令集RISC（Reduced Instruction Set Computer）是20世紀(jì)90年代開(kāi)發(fā)出來(lái)的，它是綜合了半導(dǎo)體集成技術(shù)和軟件技術(shù)性能的新型微處理器架構(gòu)，是相對(duì)于復(fù)雜指令集CISC（Complex Instruction Set Computer）而言的。RISC先使用頻率通過(guò)最高的簡(jiǎn)單指令、避免復(fù)雜指令、采用固定指令長(zhǎng)度、減少指令格式和尋址方式等方法來(lái)縮短指令周期，提高處理器的運(yùn)算速度。采用這種RISC結(jié)構(gòu)，使得AVR系列的單片機(jī)具備1MIPS/MHz的高速處理能力。

AVR單片機(jī)的快速存取寄存器文件由32個(gè)通用寄存器組成。32個(gè)寄存器全部直接與運(yùn)算邏輯單元（ALU）相連，每一個(gè)寄存器都可以代替累加器工作。這使得微處理器可以在執(zhí)行當(dāng)前指令時(shí)取出要執(zhí)行的下一條指令，從而避免了傳統(tǒng)的累加器結(jié)構(gòu)造成累加器和存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸效應(yīng)，提高了系統(tǒng)性能。

在傳統(tǒng)的CISC結(jié)構(gòu)中，單片機(jī)外部振蕩器的時(shí)鐘被分頻降低到內(nèi)部執(zhí)行周期。AVR單片機(jī)沒(méi)有對(duì)外部時(shí)鐘分頻，它用一個(gè)時(shí)鐘周期來(lái)執(zhí)行一條指令。

AVR單片機(jī)采用哈佛（Harvard）總線結(jié)構(gòu)，程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是分開(kāi)的。微處理器直接訪問(wèn)全部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。

Atmel公司將高密度、非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)運(yùn)用在了AVR單片機(jī)上面，使得AVR單片機(jī)都具有ISP（In System Programming）的功能。即使在程序運(yùn)行時(shí)，也可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新編程。

Atmel公司在AVR高端產(chǎn)品ATmega系列部分單片機(jī)中還集成了在線調(diào)試單元，通過(guò)JTAG即可實(shí)現(xiàn)在線調(diào)試和程序下載功能。這使得AVR單片機(jī)成為一種能滿足多種需求的高靈活性和低成本的高速微處理器。

AVR單片機(jī)除了支持匯編語(yǔ)言編程外還支持C和Basic等高級(jí)語(yǔ)言編程。采用高級(jí)語(yǔ)言對(duì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)是單片機(jī)應(yīng)用發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。采用高級(jí)語(yǔ)言編程能有效地進(jìn)行系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和程序的移植。