AVR單片機基礎知識

AVR單片機基礎知識
AVR單片機的特點：
單片機按CPU的處理能力分類目前有4位、8位、16位、32位，位數(shù)越高的單片機在數(shù)據處理能力和指令系統(tǒng)方面就越強，AVR、51、PIC都屬于8位機。8位單片機也是目前應用最廣泛的單片機，在各個領域上都可以看到它的身影。
AVR單片機是1997年由ATMEL公司研制開發(fā)的一種新型的8位單片機，AVR單片機分抵擋的ATtiny系列、中檔的AT90S系列、高檔的ATmega系列，本站推薦初學者選擇學習的芯片型號是ATmega48/88/168或者ATmega16；不推薦使用中檔的AT90S系列，因為它們都是比較早期的產品，現(xiàn)在它們早已經停產了。
AVR單片機全部型號(個別老型號除外)都支持ISP在線編程（燒寫）、芯片可以反復擦寫，這樣學習AVR就變得非常的方便，設計者可以通過下載線直接在目標電路板上對芯片進行編程、調試，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試。
51單片機也有一部分型號支持ISP在線編程，如AT89S51、AT89S52等。PIC單片機也是部分支持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者。

二> AVR與51、PIC單片機相比具有一系列的優(yōu)點，用通俗的說法主要體現(xiàn)在這幾個方面：
1、在相同的系統(tǒng)時鐘下AVR運行速度最快；
2、所有AVR單片機的FLASH、EEPROM蓄存器都可以反復燒寫、支持在ISP在線編程(燒寫)，入門費用非常少；
3、片內集成多種頻率的RC振蕩器、上電自動復位、看門狗、啟動延時等功能，使得電路設計變得非常簡單；
4、每個IO口作輸出時都可以輸出很強的高、低電平，作輸入時IO口可以是高阻抗或者帶上拉電阻；
5、片內具有豐富實用的資源，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、片內采用了先進的數(shù)據加密技術，大大的提高了破解的難度；
7、片內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單片機的基本條件：
1：下載線（燒寫器/編程器）一個，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)點是價格便宜、結構簡單，它里面就是一個74HC244芯片和幾個阻容元件，缺點就是體積大、需要占用一個打印機的并行接口。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AVR單片機作為控制芯片，最常見的芯片就是ATMEGA8535，通過升級這個芯片的程序版本和控制軟件的程序版本可以適應不同型號的AVR單片機。串口和USB口的不同點就是USB接口的下載線多了一個USB轉串口的芯片而已。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公司的免費軟件，匯編語言，集軟硬件仿真、調試、下載于一體
WinAVR
GCC語言，它的優(yōu)點是免費
ATmanAVR
GCC語言，它的優(yōu)點是中文界面，集成AVR Studio軟仿真器，有工程向導，共享軟件
IAR
C語言，共享軟件，價格特貴！
ICCAVR
C語言，共享軟件，聽說生成的代碼量稍為大一點
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
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，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，風格類似Keil C51
集成串口/并口AVRISP等下載燒寫功能
集成功能強大的代碼生成向導 推薦

備注
業(yè)余 編程且沒有單片機基礎的電子愛好者，入門軟件推薦使用 BASCOM-AVR；已經有了一點單片機基礎或者想真心學好AVR單片機的初學者，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為匯編代碼，再由AVR匯編編譯器編譯成最終的機器代碼；但是它們又有各自的特點和差異，所以，入門軟件選擇簡單易學的CVAVR不愧是一個明智的選擇。最終的機器代碼一般是hex文件或者是二進制的bin文件