主要內容

　　AVR系列單片微控制器為核心的單片嵌入式系統的原理、硬軟件設計、調試等應用方法

　　什么是嵌入式系統 ？

　　將面對工控領域對象，嵌入到各種控制應用系統、各類電子系統和電子產品中，實現嵌入式應用的計算機系統稱之為嵌入式計算機系統

　　嵌入式系統的特點與應用

　　嵌入式系統是以應用為核心、以計算機技術為基礎、軟件硬件可裁剪、適應應用系統對功能、可靠性、安全性、成本、體積、重量、功耗、環境等方面有嚴格要求的專用計算機系統。

　　一臺通用計算機系統，如PC機的外部設備中就包含了5-10個嵌入式系統：鍵盤、鼠標、軟驅、硬盤、顯示卡、顯示器、Modem、網卡、聲卡、打印機、掃描儀、數字相機、USB集線器等均是由嵌入式處理器控制的。

　　AVR單片機的主要特點

　　1.程序存儲器為價格低廉、可擦寫1萬次以上、指令長度單元為16位（字）的FlashROM（即程序存儲器寬度為16位，按8位字節計算時應乘2）。而數據存貯器為8位。

　　2.采用CMOS技術和RISC架構，實現高速（50ns）、低功耗（μA）、具有SLEEP（休眠）功能。AVR的一條指令執行速度可達50ns （20MHz），而耗電則在1μA～2.5mA間。

　　3.高度保密。可多次燒寫的Flash且具有多重密碼保護鎖定（LOCK）功能，因此可低價快速完成產品商品化，且可多次更改程序（產品升級），方便了系統調試，而且不必浪費IC或電路板，大大提高了產品質量及競爭力。

　　4.工業級產品。具有大電流10～20mA（輸出電流）或40mA（吸電流）的特點，可直接驅動LED、SSR或繼電器。有看門狗定時器（WDT）安全保護，可防止程序走飛，提高產品的抗干擾能力。

　　5.超功能精簡指令。具有32個通用工作寄存器（相當于8051中的32個累加器），克服了單一累加器數據處理造成的瓶頸現象。片內含有128-4K字節SRAM，可靈活使用指令運算，適合使用功能很強的C語言編程，易學、易寫、易移植。

　　6.程序寫入器件時，可以使用并行方式寫入（用編程器寫入），也可使用串行在線下載（ISP）、在應用下載（IAP）方法下載寫入。也就是說不必將單片機芯片從系統板上拆下拿到萬用編程器上燒錄，而可直接在電路板上進行程序的修改、燒錄等操作，方便產品升級，尤其是對于使用SMD表貼封裝器件，更利于產品微型化。

　　7. 通用數字I/O口的輸入輸出特性與PIC的HI/LOW輸出及三態高阻抗HI-Z輸入類同，同時可設定類同與8051結構內部有上拉電阻的輸入端功能，便于作為各種應用特性所需（多功能I/O口），AVR的I/O口是真正的I/O口，能正確反映I/O口的輸入/輸出的真實情況。

　　8.單片機內集成有模擬比較器，可組成廉價的A/D轉換器

　　9.像8051一樣，有多個固定中斷向量入口地址，可快速響應中斷，而不是像PIC一樣所有中斷都在同一向量地址，需要以程序判別后才可響應，這會浪費且失去控制時機的最隹機會。

　　10.同PIC一樣，帶有可設置的啟動復位延時計數器。AVR單片機內部有電源上電啟動計數器，當系統RESET復位上電后，利用內部的RC看門狗定時器，可延遲MCU正式開始讀取指令執行程序的時間。這種延時啟動的特性，可使MCU在系統電源、外部電路達到穩定后再正式開始執行程序，提高了系統工作的可靠性，同時也可節省外加的復位延時電路。

　　11.具有多種不同方式的休眠省電功能和低功耗的工作方式。

　　12.許多AVR單片機具有內部的RC振蕩器，提供1/2/4/8MHz的工作時鐘，使該類單片機無需外加時鐘電路元器件即可工作，非常簡單和方便。

　　13.有多個帶預分頻器的8位和16位功能強大的計數器/定時器（C/T），除了實現普通的定時和計數功能外，還具有輸入捕獲、產生PWM輸出等更多的功能。

　　14.性能優良的串行同/異步通訊USART口，不占用定時器。可實現高速同/異步通信

　　15.Mega8515及Mega128等芯片具有可并行擴展的外部接口，擴展能力達64KB 。

　　16.工作電壓范圍寬2.7V～6.0V，具有系統電源低電壓檢測功能，電源抗干擾性能強。

　　17.有多通道的10位A/D及實時時鐘RTC。許多AVR芯片內部集成了8路10位A/D接口，如：mega8、mega16、mega8535等

　　18.AVR單片機還在片內集成了可擦寫10萬次的EEPROM數據存儲器，等于又增加了一個芯片，可用于保存系統的設定參數、固定表格和掉電后的數據的保存。即方便了使用，減小了系統的空間，又大大提高了系統的保密性 。

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