2019年12月16日 | avr单片机选型指南

AVR的主要特性

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

AVR单片机具有多种省电休眠模式，且可宽电压运行（5-2.7V），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。

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。 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。

avr单片机的选型技巧

各种单片机都有各自的优缺点，应根据需要选择。选择单片机原则如下：

1. 单片机的基本参数例如速度，程序存储器容量，I/O 引脚数量

2. 单片机的增强功能，例如看门狗，双指针，双串口，RTC（实时时钟），EEPROM，扩展 RAM，CAN 接口，I2C 接口，SPI 接口，USB 接口。

3. Flash 和OTP（一次性可编程）相比较，最好是Flash。

4. 封装 IP（双列直插），PLCC（PLCC 有对应插座）还是贴片。DIP 封装在做实验时可能方便一点。

5. 工作温度范围，工业级还是商业机。如果设计户外产品，必须选用工业级。

6. 功耗，比如设计并口加密狗，信号线取电只能提供几个 mA，用pic 就是因为低功耗，后来出了MSP430 也不错。

7. 工作电压范围。例如设计电视机遥控器，2 节干电池供电，至少应该能在 1.8-3.6V电压范围内工作。

8. 供货渠道畅通。能申请样片，小批量购买有现货。最好像标准 51，中发里随便找个柜台就能买到。

9. 价格低。

10. 有服务商，像周立功公司推 Philips，双龙公司推avr，都提供了很多有用的技术支持，起码烧写器有地方买。

11. 烧录器价格低，如果是ICP（把单片机放在烧录器上编程）能否利用现有的烧录器，如果是表贴封装，买一个转接座也很贵，至少得一二百元。能否 ISP（在系统编程，即把芯片先焊到板子上再通过预留的 ISP 接口编程），一般 ISP 编程器比较便宜大约一二百元甚至几十元。

12. 仿真器便宜。对于 FLASH 型单片机，仿真器不是必备的。但是对于OTP（一次性可编程）型单片机，必须购买或者租用仿真器。

13. 单片机汇编语言是自己熟悉的，并且能支持 C 语言。编程环境要像keil 一样好用，并且还是免费的。 14. 网站速度快，资料丰富。包括芯片手册，应用指南，设计方案，范例程序。最好有中文，像Atmel 就不错。

15. 保密性能好，查一下专业解密网站上的黑名单，再发个 mail 咨询一下解密价格。

16. 抗干扰性能好。我曾经把XXC52 改为S52 后发现抗干扰性能下降，只好改回去。

17. 和其他外设芯片放在一起的综合考虑。