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AVR單片機優(yōu)缺點分析
AVR單片機是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強型內置Flash的RISC（Reduced InstrucTIon Set CPU） 精簡指令集高速8位單片機。AVR的單片機可以廣泛應用于計算機外部設備、工業(yè)實時控制、儀器儀表、通訊設備、家用電器等各個領域。
AVR單片機的特點及優(yōu)點
高可靠性、功能強、高速度、低功耗和低價位 ， 一直是衡量單片機性能的重要指標，也是單片機占領市場、賴以生存的必要條件。
早期單片機主要由于工藝及設計水平不高、功耗高和抗干擾性能差等原因，所以采取穩(wěn)妥方案：即采用較高的分頻系數對時鐘分頻，使得指令周期長，執(zhí)行速度慢。以后的 CMOS單片機雖然采用提高時鐘頻率和縮小分頻系數等措施，但這種狀態(tài)并未被徹底改觀（51以及51兼容）。此間雖有某些精簡指令集單片機（RISC）問世，但依然沿襲對時鐘分頻的作法。
AVR單片機的推出，徹底打破這種舊設計格局，廢除了機器周期，拋棄復雜指令計算機（CISC）追求指令完備的做法；采用精簡指令集，以字作為指令長度單位，將內容豐富的操作數與操作碼安排在一字之中（指令集中占大多數的單周期指令都是如此），取指周期短，又可預取指令，實現流水作業(yè)，故可高速執(zhí)行指令。當然這種速度上的升躍，是以高可靠性為其后盾的。
AVR單片機硬件結構采取8位機與16位機的折中策略，即采用局部寄存器存堆（32個寄存器文件）和單體高速輸入/輸出的方案（即輸入捕獲寄存器、輸出比較匹配寄存器及相應控制邏輯）。提高了指令執(zhí)行速度（1Mips/MHz），克服了瓶頸現象，增強了功能；同時又減少了對外設管理的開銷，相對簡化了硬件結構，降低了成本。故AVR單片機在軟/硬件開銷、速度、性能和成本諸多方面取得了優(yōu)化平衡，是高性價比的單片機。
AVR單片機內嵌高質量的Flash程序存儲器，擦寫方便，支持ISP和IAP，便于產品的調試、開發(fā)、生產、更新。內嵌長壽命的EEProm可長期保存關鍵數據，避免斷電丟失。片內大容量的RAM不僅能滿足一般場合的使用，同時也更有效的支持使用高級語言開發(fā)系統程序，并可像MCS-51單片機那樣擴展外部 RAM。
AVR單片機的I/O線全部帶可設置的上拉電阻、可單獨設定為輸入/輸出、可設定（初始）高阻輸入、驅動能力強（可省去功率驅動器件）等特性，使的得I/O口資源靈活、功能強大、可充分利用。
AVR單片機片內具備多種獨立的時鐘分頻器，分別供URAT、I2C、SPI使用。其中與8/16位定時器配合的具有多達10 位的預分頻器，可通過軟件設定分頻系數提供多種檔次的定時時間。AVR單片機獨有的“以定時器/計數器（單）雙向計數形成三角波，再與輸出比較匹配寄存器配合，生成占空比可變、頻率可變、相位可變方波的設計方法（即脈寬調制輸出PWM）”更是令人耳目一新。
增強性的高速同/異步串口，具有硬件產生校驗碼、硬件檢測和校驗偵錯、兩級接收緩沖、波特率自動調整定位（接收時）、屏蔽數據幀等功能，提高了通信的可靠性，方便程序編寫，更便于組成分布式網絡和實現多機通信系統的復雜應用，串口功能大大超過MCS-51/96單片機的串口，加之AVR單片機高速，中斷服務時間短，故可實現高波特率通訊。
面向字節(jié)的高速硬件串行接口TWI、SPI。TWI與I2C接口兼容，具備ACK信號硬件發(fā)送與識別、地址識別、總線仲裁等功能，能實現主/從機的收/發(fā)全部4種組合的多機通信。SPI支持主/從機等4種組合的多機通信。
AVR單片機有自動上電復位電路、獨立的看門狗電路、低電壓檢測電路BOD，多個復位源（自動上下電復位、外部復位、看門狗復位、BOD復位），可設置的啟動后延時運行程序，增強了嵌入式系統的可靠性。
AVR單片機具有多種省電休眠模式，且可寬電壓運行（5-2.7V），抗干擾能力強，可降低一般8位機中的軟件抗干擾設計工作量和硬件的使用量。
AVR單片機技術體現了單片機集多種器件（包括FLASH程序存儲器、看門狗、EEPROM、同/異步串行口、TWI、SPI、A/D模數轉換器、定時器/計數器等）和多種功能（增強可靠性的復位 系統、降低功耗抗干擾的休眠模式、品種多門類全的中斷系統、具輸入捕獲和比較匹配輸出等多樣化功能的定時器/計數器、具替換功能的I/O端口…… ）于一身，充分體現了單片機技術的從“片自為戰(zhàn)”向“片上系統SoC”過渡的發(fā)展方向。
綜上所述，AVR單片機博采眾長，又具獨特技術，不愧為8位機中的佼佼者。