AVR单片机技术原理 AVR单片机介绍 单片机又称单片微控制器，它是把一个计算机系统集成到一个芯片上，概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。单片机技术是计算机技术的一个分支,是简易机器人的核心元件。 1997年,由ATMEL公司挪威设计中心的A先生与V先生利用ATMEL公司的Flash新技术, 共同研发出RISC精简指令集的高速8位单片机，简称AVR。[编辑本段]AVR单片机的优势特征 单片机已广泛地应用于军事、工业、家用电器、智能玩具、便携式智能仪表和机器人制作等领域，使产品功能、精度和质量大幅度提升，且电路简单，故障率低，可靠性高，成本低廉。单片机种类很多，在简易机器人制作和创新中，为什么选用AVR单片机呢？ 一、简便易学，费用低廉 首先，对于非专业人员来说，选择AVR单片机的最主要原因，是进入AVR单片机开发的门槛非常低，只要会操作电脑就可以学习AVR单片机的开发。单片机初学者只需一条ISP下载线，把编辑、调试通过的软件程序直接在线写入AVR单片机，即可以开发AVR单片机系列中的各种封装的器件。AVR单片机因此在业界号称“一线打天下”。 其次，AVR单片机便于升级。AVR程序写入是直接在电路板上进行程序修改、烧录等操作，这样便于产品升级。 再次，AVR单片机费用低廉。学习AVR单片机可使用ISP在线下载编程方式(即把PC机上编译好的程序写到单片机的程序存储器中)，不需购买仿真器、编程器、擦抹器和芯片适配器等，即可进行所有AVR单片机的开发应用，这可节省很多开发费用。程序存储器擦写可达10000次以上，不会产生报废品。 二、高速、低耗、保密 首先，AVR单片机是高速嵌入式单片机： 1、AVR单片机具有预取指令功能，即在执行一条指令时，预先把下一条指令取进来，使得指令可以在一个时钟周期内执行。 2、多累加器型，数据处理速度快。AVR单片机具有32个通用工作寄存器，相当于有32条立交桥，可以快速通行。 3、中断响应速度快。AVR单片机有多个固定中断向量入口地址，可快速响应中断。 其次，AVR单片机耗能低。对于典型功耗情况，WDT关闭时为100nA，更适用于电池供电的应用设备。有的器件最低1.8 V即可工作。 再次，AVR单片机保密性能好。它具有不可破解的位加密锁Lock Bit技术，保密位单元深藏于芯片内部，无法用电子显微镜看到。 三、I/O口功能强,具有A/D转换等电路 1. AVR单片机的I/O口是真正的I/O口，能正确反映I/O口输入/输出的真实情况。工业级产品，具有大电流(灌电流)10～40 mA,可直接驱动可控硅SCR或继电器，节省了外围驱动器件。 2. AVR单片机内带模拟比较器，I/O口可用作A/D转换，可组成廉价的A/D转换器。ATmega48/8/16等器件具有8路10位A/D。 3. 部分AVR单片机可组成零外设元件单片机系统，使该类单片机无外加元器件即可工作，简单方便，成本又低。 4. AVR单片机可重设启动复位,以提高单片机工作的可靠性。有看门狗定时器实行安全保护,可防止程序走乱(飞),提高了产品的抗干扰能力。 四、有功能强大的定时器/计数器及通讯接口 定时/计数器T/C有8位和16位,可用作比较器。计数器外部中断和PWM(也可用作D/A)用于控制输出，某些型号的AVR单片机有3～4个PWM，是作电机无级调速的理想器件。 AVR单片机有串行异步通讯UART接口,不占用定时器和SPI同步传输功能,因其具有高速特性，故可以工作在一般标准整数频率下,而波特率可达576K。
上传时间： 2013-10-18
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几款单片机的原理介绍 主要单片机的介绍1. ATMEL公司的AVR单片机,是增强型RISC内载Flash的单片机,芯片上的Flash存储器附在用户的产品中,可随时编程,再编程,使用户的产品设计容易,更新换代方便.AVR单片机采用增强的RISC结构,使其具有高速处理能力,在一个时钟周期内可执行复杂的指令,每MHz可实现1MIPS的处理能力.AVR单片机工作电压为2.7~6.0V,可以实现耗电最优化.AVR的单片机广泛应用于计算机外部设备,工业实时控制,仪器仪表,通讯设备,家用电器,宇航设备等各个领域. 2. Motorola单片机: Motorola是世界上最大的单片机厂商.从M6800开始,开发了广泛的品种,4位,8位,16位32位的单片机都能生产,其中典型的代表有:8位机M6805,M68HC05系列,8位增强型M68HC11,M68HC12 , 16位机M68HC16, 32位机M683XX. Motorola单片机的特点之一是在同样的速度下所用的时钟频率较Intel类单片机低得多,因而使得高频噪声低,抗干扰能力强,更适合于工控领域及恶劣的环境 . 3. MicroChip单片机: MicroChip单片机的主要产品是PIC 16C系列和17C系列8位单片机,CPU采用RISC结构,分别仅有33,35,58条指令,采用Harvard双总线结构,运行速度快,低工作电压,低功耗,较大的输入输出直接驱动能力,价格低,一次性编程,小体积. 适用于用量大,档次低,价格敏感的产品.在办公自动化设备,消费电子产品,电讯通信,智能仪器仪表,汽车电子,金融电子,工业控制不同领域都有广泛的应用,PIC系列单片机在世界单片机市场份额排名中逐年提高.发展非常迅速.实达高奇电子科技有限公司: www.goldenchip.com.cn 代理PIC系列单片机.
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上传时间： 2014-12-27
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单片机大全 特色：● 18PIN/28PIN兼容Microchip脚位● 宽工作电压 2.2V-6.0V ● RISC结构，共计58条指令● 全系列都有外部中断功能 ● 电压监测、WDT功能集于一体● SPI接口、A/D模块、PWM输出● 低功耗 5V、4MHz＜1.5mA
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上传时间： 2013-10-13
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TMS570LS系列数据手册(英) TMS570LS Series 16/32-BIT RISC Flash Microcontroller
上传时间： 2013-10-14
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虽然PIC都是8位的单片机，但都采用RISC（Reduced Instruction Set Computing）核心结构，这有别于过去一般的CISC(Complex Instruction Set Computing)结构。所谓RISC结构就是采用哈佛双总线结构，将地址总线与数据总线分开，因此在同一个指令执行过程中，数据与地址可以同时传送，避免了总线处理上的瓶颈。
上传时间： 2013-11-21
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当今集成电路设计已经进入 SOC 时代，于是各公司针对自己的设计需求挑选一款性价比较高的处理器作为内核是一件非常重要的事情。下面将介绍一款集成了DSP 和MCU 功能的处理器ZSP neo 。ZSP neo 是一类新型的处理器，它在一个的内核中集成了DSP 和MCU 的功能。对于那些需要比现有8 位微控制器更高的控制处理性能，而又无需32 位微控制器的对成本敏感的应用来说，ZSP neo 是一个理想的选择。ZSP neo 针对其性能要求采用了相应的架构：·采用基于 RISC 的架构：处理器具有静态分支预测功能；所以程序员设计程序时无需考虑跳转延时。·采用了 Load-Store 架构：处理器对存储器的操作使用 load 和store 指令；操作不直接发生在存储器中。所有其他指令均为寄存器-寄存器操作；使用寄存器节省了存储器带宽。采用多种load/store 指令，这样优化了存储器操作；同时支持32 位和16 位的数据操作。处理器允许前推的灵活架构；功能单元的结果能够在下个周期无条件地被其他功能单元使用。
上传时间： 2013-10-19
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基于M CORE微控制器的嵌入式系统从应用的角度出发，全面介绍了构成嵌人式系统的微控制器的结构和常用支撑硬件的原理以及设计开发方法。本书共 24章，分为3大部分。第 1部分（第 1～14章）介绍具有 32位 RISC CPU核的M·CORE微控制器的结构及原理，按模块分章，对各功能模块的原理及使用方法都有详尽的讲解。众所周知，微控制器种类繁多，虽然不同种类微控制器的CPU及内部功能模块有所不同，但基本原理（尤其是一些通用的功能）是一致的。第2部分（第15—19章）介绍嵌入式系统常用外围电路的原理及设计和使用方法，包括有：异步串行接口的互连及应用举例、同步串行总线及应用举例、液晶显示模块、液晶控制器、触摸屏及触摸屏控制器和各类存储器的应用举例。第3部分（第20—24章）介绍嵌人式系统的开发环境与软件开发，在讨论嵌人式系统软件开发的一般过程和开发工具需求的基础上，介绍M·CORE软件开发支持工具集、MMC2107微控制器评估板、M·CORE常用工具软件、QodeWarrior集成开发环境IDE及M·CORE的基本程序设计技术。 第1部分 M·COREM控制器的结构及原理 第1章 微控制器及其应用技术概述 1．1 微控制器的特点 1．2 微控制器技术的发展 1．3 M·CORE系列微控制器 l．3．1 MMC2107的特点及组成 1．3．2 MMC2107的引脚描述 1．3．3 MMC2107的系统存储器地址映射 第2章 M·CORE M210中央处理单元（CPU） 2．1 M·CORE处理器综述 2．1．1 M·CORE处理器的微结构 2．1．2 M·CORE处理器的编程模型 2．1．3 M·CORE的数据格式 2．1．4 M·CORE处理器的寄存器 2．2 M·CORE处理器指令系统简述 2. 2．l 指令类型和寻址方式
上传时间： 2013-10-28
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单片机应用编程技巧100问1．C语言和汇编语言在开发单片机时各有哪些优缺点？答：汇编语言是一种用文字助记符来表示机器指令的符号语言，是最接近机器码的一种语言。其主要优点是占用资源少、程序执行效率高。但是不同的CPU，其汇编语言可能有所差异，所以不易移植。C语言是一种结构化的高级语言。其优点是可读性好，移植容易，是普遍使用的一种计算机语言。缺点是占用资源较多，执行效率没有汇编高。对于目前普遍使用的RISC架构的8bit MCU来说，其内部ROM、RAM、STACK等资源都有限，如果使用C语言编写，一条C语言指令编译后，会变成很多条机器码，很容易出现ROM空间不够、堆栈溢出等问题。而且一些单片机厂家也不一定能提供C编译器。而汇编语言，一条指令就对应一个机器码，每一步执行什幺动作都很清楚，并且程序大小和堆栈调用情况都容易控制，调试起来也比较方便。所以在单片机开发中，我们还是建议采用汇编语言比较好。2．C或汇编语言可以用于单片机，C++能吗？答：在单片机开发中，主要是汇编和C，没有用C++的。3．搞单片机开发，一定要会C吗？答：汇编语言是一种用文字助记符来表示机器指令的符号语言，是最接近机器码的一种语言。其主要优点是占用资源少、程序执行效率高。但是不同的CPU，其汇编语言可能有所差异，所以不易移植。对于目前普遍使用的RISC架构的8bit MCU来说，其内部ROM、RAM、STACK等资源都有限，如果使用C语言编写，一条C语言指令编译后，会变成很多条机器码，很容易出现ROM空间不够、堆栈溢出等问题。而且一些单片机厂家也不一定能提供C编译器。而汇编语言，一条指令就对应一个机器码，每一步执行什么动作都很清楚，并且程序大小和堆栈调用情况都容易控制，调试起来也比较方便。所以在资源较少单片机开发中，我们还是建议采用汇编语言比较好。
上传时间： 2013-12-10
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世界著名厂家单片机简介1.Motorola 单片机:Motorola是世界上最大的单片机厂商,品种全,选择余地大,新产品多,在8位机方面有68HC05和升级产品68HC08,68HC05有30多个系列200多个品种,产量超过20亿片.8位增强型单片机68HC11也有30多个品种,年产量1亿片以上,升级产品有68HC12.16位单片机68HC16也有十多个品种.32位单片机683XX系列也有几十个品种.近年来以PowerPC,Codfire,M.CORE等作为CPU,用DSP作为辅助模块集成的单片机也纷纷推出,目前仍是单片机的首选品牌.Motorola单片机特点之一是在同样的速度下所用的时钟较Intel类单片机低的多因而使得高频噪声低,抗干扰能力强,更适合用于工控领域以及恶劣环境.Motorola 8位单片机过去策略是掩膜为主,最近推出OTP计划以适应单片机的发展,在32位机上,M.CORE在性能和功耗上都胜过ARM7.2.Microchip 单片机:Microchip 单片机是市场份额增长最快的单片机.他的主要产品是16C系列8位单片机,CPU采用RISC结构,仅33条指令,运行速度快,且以低价位著称,一般单片机价格都在1美元以下.Microchip 单片机没有掩膜产品,全部都是OTP器件(现已推出FLASH型单片机).Microchip强调节约成本的最优化设计,是使用量大,档次低,价格敏感的产品.3.Scenix单片机:Scenix单片机的I/O模块最有创意.I/O模块的集成与组合技术是单片机技术不可缺少的重要方面.除传统的I/O功能模块如并行I/O,URT,SPI,I2C,A/D,PWM,PLL,DTMF等,新的I/O模块不断出现,如USB,CAN,J1850,最具代表的是Motorola 32位单片机,它集成了包括各种通信协议在内的I/O模块,而Scenix单片机在I/O模块的处理上引入了虚拟I/O的概念. Scenix单片机采用了RISC结构的CPU,使CPU最高工作频率达50MHz.运算速度接近50MIPS.有了强有力的CPU,各种I/O功能便可以用软件的办法模拟.单片机的封装采用20/28引脚.公司提供各种I/O的库函数,用于实现各种I/O模块的功能.这些软件完成的模块包括多路UART,多种A/D,PWM,SPI,DTMF,FSK,LCD驱动等,这些都是通常用硬件实现起来相当复杂的模块.4.NEC单片机:NEC单片机自成体系,以8位机78K系列产量最高,也有16位,32位单片机.16位单片机采用内部倍频技术,以降低外时钟频率.有的单片机采用内置操作系统.NEC的销售策略注重服务大客户,并投入相当大的技术力量帮助大客户开发新产品.5.东芝单片机:东芝单片机从4位倒64位,门类齐全.4位机在家电领域仍有较大市场.8位机主要有870系列,90系列等.该类单片机允许使用慢模式,采用32KHz时钟功耗低至10uA数量级.CPU内部多组寄存器的使用,使得中断响应与处理更加快捷.东芝公司的32位机采用MIPS3000 ARISC的CPU结构,面向VCD,数字相机,图象处理市场.6.富士通单片机:富士通也有8位,16位和32位单片机,但是8位机使用的是16位的CPU内核.也就是说8位机与16位机指令相同,使得开发比较容易.8位机有名是MB8900系列,16位机有MB90系列.富士通注重服务大公司,大客户,帮助大客户开发产品.7.Epson 单片机:Epson公司以擅长制造液晶显示器著称,故Epson单片机主要为该公司生产的LCD配套.其单片机的LCD驱动做的特别好.在低电压,低功耗方面也很有特色.目前0.9V供电的单片机已经上市,不久LCD显示手表将使用0.5V供电.
上传时间： 2014-12-28
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文章提出了一种精简指令集8 位单片机中, 算术逻辑单元的工作原理。在此基础上, 对比传统PIC 方案、以及在ALU 内部再次采用流水线作业的332 方案、44 方案, 并用Synopsys 综合工具实现了它们。综合及仿真结果表明, 根据该单片机系统要求, 44 方案速度最高, 比332 方案可提高43.9%, 而面积仅比最小的332 方案增加1.6%。在分析性能差异的根本原因之后, 阐明了该方案的优越性。关键词: 单片机, 精简指令集, 算术逻辑单元, 流水线 Abstract: Work principle for ALU in an 8_bit RISC Singlechip microcomputer is described. The traditional PIC scheme, 332 Pipeline scheme and 44 Pipeline scheme are compared on the base of the principle, which are implemented using Synopsys design tools. Results from synthesis and simulation shows that 44 scheme operates the fast, which is 43.9% faster and only 1.6% larger than 332 scheme. The essential reason why the performance is so different is analyzed.Then the advantage of 44 scheme is clarified.Key words: Singlechip, Microcomputer, RISC, ALU, Pipeline
上传时间： 2013-10-18
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