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发表于 2010-2-2 12:58:16
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来自： 中国河南洛阳
avr AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精简指令集高速8位单片机。AVR的单片机可以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、家用电器等各个领域。% z! b9 P( V, u4 I5 D
AVR的主要特性
2 e" Y1 r0 B+ k- B, i7 i- p 高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位 , 一直是衡量单片机性能的重要指标，也是单片机占领市场、赖以生存的必要条件。8 [. j9 c/ E5 x& x( Y/ m
早期单片机主要由于工艺及设计水平不高、功耗高和抗干扰性能差等原因，所以采取稳妥方案：即采用较高的分频系数对时钟分频，使得指令周期长，执行速度慢。以后的 CMOS单片机虽然采用提高时钟频率和缩小分频系数等措施，但这种状态并未被彻底改观(51以及51兼容)。此间虽有某些精简指令集单片机(RISC)问世,但依然沿袭对时钟分频的作法。
- ?1 y# n4 o* {% X AVR单片机的推出，彻底打破这种旧设计格局，废除了机器周期，抛弃复杂指令计算机(CISC)追求指令完备的做法；采用精简指令集，以字作为指令长度单位，将内容丰富的操作数与操作码安排在一字之中(指令集中占大多数的单周期指令都是如此)，取指周期短，又可预取指令，实现流水作业，故可高速执行指令。当然这种速度上的升跃，是以高可靠性为其后盾的。
2 n9 }" p6 S0 o- R2 k AVR单片机硬件结构采取8位机与16位机的折中策略，即采用局部寄存器存堆(32个寄存器文件)和单体高速输入/输出的方案(即输入捕获寄存器、输出比较匹配寄存器及相应控制逻辑)。提高了指令执行速度(1Mips/MHz)，克服了瓶颈现象，增强了功能；同时又减少了对外设管理的开销，相对简化了硬件结构，降低了成本。故AVR单片机在软/硬件开销、速度、性能和成本诸多方面取得了优化平衡，是高性价比的单片机。
- O9 ~2 y4 i$ S AVR单片机内嵌高质量的Flash程序存储器，擦写方便，支持ISP和IAP，便于产品的调试、开发、生产、更新。内嵌长寿命的EEProm可长期保存关键数据，避免断电丢失。片内大容量的RAM不仅能满足一般场合的使用，同时也更有效的支持使用高级语言开发系统程序,并可像MCS-51单片机那样扩展外部 RAM。
8 h" {0 @+ E1 H AVR单片机的I/O线全部带可设置的上拉电阻、可单独设定为输入/输出、可设定（初始）高阻输入、驱动能力强（可省去功率驱动器件）等特性，使的得I/O口资源灵活、功能强大、可充分利用。
+ O" f, }5 a! B6 B6 k( X3 H/ ? AVR单片机片内具备多种独立的时钟分频器，分别供URAT、I2C、SPI使用。其中与8/16位定时器配合的具有多达10 位的预分频器，可通过软件设定分频系数提供多种档次的定时时间。AVR单片机独有的“以定时器/计数器（单）双向计数形成三角波，再与输出比较匹配寄存器配合，生成占空比可变、频率可变、相位可变方波的设计方法(即脉宽调制输出PWM)”更是令人耳目一新。
4 e8 W& \( H4 m' f 增强性的高速同/异步串口，具有硬件产生校验码、硬件检测和校验侦错、两级接收缓冲、波特率自动调整定位（接收时）、屏蔽数据帧等功能，提高了通信的可靠性，方便程序编写，更便于组成分布式网络和实现多机通信系统的复杂应用，串口功能大大超过MCS-51/96单片机的串口，加之AVR单片机高速，中断服务时间短，故可实现高波特率通讯。
7 c! L6 d/ @' A( ~ 面向字节的高速硬件串行接口TWI、SPI。TWI与I2C接口兼容，具备ACK信号硬件发送与识别、地址识别、总线仲裁等功能，能实现主/从机的收/发全部4种组合的多机通信。SPI支持主/从机等4种组合的多机通信。
" ]. ?: |1 J$ p$ ] AVR单片机有自动上电复位电路、独立的看门狗电路、低电压检测电路BOD，多个复位源(自动上下电复位、外部复位、看门狗复位、BOD复位)，可设置的启动后延时运行程序，增强了嵌入式系统的可靠性。 % V1 [8 Z2 B% L( ?/ w
AVR单片机具有多种省电休眠模式，且可宽电压运行（5-1.8V），抗干扰能力强，可降低一般8位机中的软件抗干扰设计工作量和硬件的使用量。 - N" b+ J- P% g% X0 ^4 o1 p
AVR单片机技术体现了单片机集多种器件(包括FLASH程序存储器、看门狗、EEPROM、同/异步串行口、TWI、SPI、A/D模数转换器、定时器/计数器等)和多种功能(增强可靠性的复位系统、降低功耗抗干扰的休眠模式、品种多门类全的中断系统、具输入捕获和比较匹配输出等多样化功能的定时器/计数器、具替换功能的I/O端口…… )于一身，充分体现了单片机技术的从“片自为战”向“片上系统SoC”过渡的发展方向。 % d' b5 w: _( h/ u% U1 B: s
综上所述，AVR单片机博采众长，又具独特技术，不愧为8位机中的佼佼者。
+ O; ^) E6 r6 M 总结，与其它8-bit MCU相比，AVR 8-bit MCU最大的特点是：
0 @! ^& V. ~" B ● 哈佛结构，具备1MIPS / MHz的高速运行处理能力；( N- l" {0 l1 N* C1 a
● 超功能精简指令集（RISC），具有32个通用工作寄存器，克服了如8051 MCU采用单一ACC进行处理造成的瓶颈现象；6 L, T1 [7 _! O7 g) U/ p
● 快速的存取寄存器组、单周期指令系统，大大优化了目标代码的大小、执行效率，部分型号FLASH非常大，特别适用于使用高级语言进行开发；
# I- Q! m9 q1 G5 J! t2 D ● 作输出时与PIC的HI/LOW相同，可输出40mA（单一输出），作输入时可设置为三态高阻抗输入或带上拉电阻输入，具备10mA-20mA灌电流的能力；
1 B, g3 x6 O g) N ● 片内集成多种频率的RC振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能，外围电路更加简单，系统更加稳定可靠；# i; k6 G# m, Y O+ d. q
● 大部分AVR片上资源丰富：带E2PROM，PWM，RTC，SPI，UART，TWI，ISP，AD，Analog Comparator，WDT等；5 @' T- l+ |# `" w# O, T( K5 J
● 大部分AVR除了有ISP功能外，还有IAP功能，方便升级或销毁应用程序
) e' u( q0 h% D! E1 V" Y AVR系列单片机的选型 / @# \4 i: i( ?/ x1 Z3 n
AVR单片机系列齐全,可适用于各种不同场合的要求。AVR单片机有3个档次: 6 y5 d9 m* b/ P! \
低档Tiny系列AVR单片机: 主要有Tiny11/12/13/15/26/28等； 1 s! n+ { g: M6 m
中档AT90S系列AVR 单片机: 主要有AT90S1200/2313/8515/8535等； (正在淘汰或转型到Mega中)
W* Q1 L) j) q; _ 高档ATmega系列AVR单片机: 主要有ATmega8/16/32/64/128（ 存储容量为8/16/32/64/128 KB）以及ATmega8515/8535等。 8 E! v7 `) C0 j3 ^- k; T, d o9 l1 c
AVR也是自动电压调节器的缩写Stanford AVR SX440
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AVR (Auto Voltage Range) 自动电压调节器 ; |; ^' I2 R' k1 r8 Q2 B
电压调节器（AVR）是一种密封电子装置，通过控制低功率的励磁机磁场，调节励磁机电枢的整流输出功率，从而达到控制主机磁场电流，稳定无刷发电机之输出电压要求，具有低频与无输入信号保护装置。并附有并联补偿功能，符合客户扩增容量需求。
0 H& R- f! ]" } 以斯坦福AVR SX440为例，其一般规格如下：
9 O% Z6 H6 u9 L3 e 输入电源 170V~265VAC 50/60Hz! t: x7 J4 U) S. f' N4 Y# n/ E- a4 N! z
侦测电源 190V~270VAC 9 k' Z. l' A. r6 B- ^
最大输出 4A 95VDC" e/ G: N- S/ u+ Y% d$ y
电压调整率 ≤0.5%4 p4 L% {& `$ G. G& E7 w
发电机磁场电阻 最小15欧姆6 {+ x* H, d9 k9 ?& J% r
外接电位器 1K欧 1/2W 电位器时±8%
! V4 E4 U- V" o8 ?, c& P 电压建立（初期） 当剩磁电压大于5V25Hz时会自动建立电压
7 u" k& P. c: S3 E, H 低频保护 内置发动机转数下降时输出电压随之下降的保护电路! }6 K. w- F: V# x! S3 u2 z; n. m
使用温度 -40℃~60℃
+ @, J. f5 \: W( u9 { 接线端子作用：9 `3 H, c) I! r
1. K1、K2：为磁场开关，不使用时必须短路跨接。6 T$ `; {; B* e& s9 P0 ]
2. P2、P3：为磁场电源输入端子。' o6 M0 T ^& E2 |! A
3. 2、3：为侦测电源输入端子。
. K8 E: p/ y* f# I* r 4. 1、2：为外接VR，不使用时必须短路跨接。, Y$ B7 d; ^# g- I, Z( a
5. X、XX：X为磁场F+，XX为磁场F- 。( h- Q( s6 n, ~, d, o+ F
6. S1、S2：为Droop（转速降），CT输入端。
) d7 I, C: O- v# b ]. M6 B$ F 7. J1~J8：选择跨接线 2-3 、4-5、6-7 。2 d* m7 v1 k9 V$ S3 ~2 W0 _! \$ o4 X {
SX440 面板 |
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