學(xué)單片機(jī)那么久了，感覺想要深入，還得看匯編語言，至少得了解單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。下面就以ATmega16為例，介紹一下AVR單片機(jī)結(jié)構(gòu)和匯編語言。

　　如上兩圖，左圖是虛線框內(nèi)AVR CPU的內(nèi)核結(jié)構(gòu)，右圖是AVR單片機(jī)內(nèi)核結(jié)構(gòu)的方框圖，可以看出AVR單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線 （CPU字長(zhǎng)）是8位的，也就說它是8位單片機(jī)。 AVR采用了Harvard結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)和程序總線，CPU在執(zhí)行一條指令的同時(shí)，就將PC中指定的下一條指令取出，構(gòu)成了一級(jí)流水線運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行一條指令，數(shù)據(jù)吞吐量高達(dá)1MIPS/MHz。 AVR CPU內(nèi)核由幾個(gè)重要的部分組成，它們分別是：

　　A.算數(shù)邏輯單元ALU（Arithmetic Logic Unit） AVR ALU與32個(gè)通用工作寄存器直接相連。寄存器與寄存器之間、寄存器與立即數(shù)之間的ALU運(yùn)算只需要一個(gè)時(shí)鐘周期。 ALU操作分為3類：算術(shù)、邏輯和位操作，此外還提供了支持無/有符號(hào)數(shù)和分?jǐn)?shù)乘法的乘法器，操作結(jié)果的狀態(tài)將影響到狀態(tài)寄存器SREG（Status Register）。

　　B.程序計(jì)數(shù)器PC、指令寄存器和指令譯碼器程序計(jì)數(shù)器PC用來存放下一條需要執(zhí)行指令在程序存儲(chǔ)器（ROM）空間的地址（指向FlashROM空間），取出的指令存放在指令寄存器中，然后送入指令譯碼器中產(chǎn)生各種控制信號(hào)，控制CPU的運(yùn)行（執(zhí)行指令）。 AVR一條指令的長(zhǎng)度大多數(shù)為16位，還有少部分為32位，因此AVR的程序存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)實(shí)際上是以字（16位）為一個(gè)存儲(chǔ)單元的。 ATmega16單片機(jī)的程序計(jì)數(shù)器為13位，正好滿足了對(duì)片內(nèi)8K字（及16K字節(jié)）的Flash程序存儲(chǔ)器空間直接尋址的需要。