Atmel爱特梅尔AVR微控制器简介

在这一章，我们将要介绍ATMEL 公司的AVR处理器。与PIC 处理器一样，这一系列的
处理器都是集成到单个芯片的独立的计算机。对于任何一种小型的控制或监视应用来说，
AVR 处理器都是理想的选择。它们包含有一组内置的外设，还可以在片外扩充附加功
能。
与PIC一样，AVR处理器也采用RISC技术。根据我个人的经验，在这两种结构中，AVR
的指令执行速度最快，可是为它们编写代码就不知道哪个更简单了。PIC 与AVR一样使
用的都是单周期执行的指令。不过我发现AVR 有一个更加通用的内部结构，因而实际
上使用它可以获得更高的吞吐量。如果让我给一个小规模嵌入式应用选择处理器的话，
AVR 将是我的首选。
本章中，我们将通过设计一个小型的基于AVR 的计算机系统来学习开发计算机硬件的
基础知识。这个小型的计算机所使用的处理器为AVR 系列的ATtiny15 处理芯片。我们
还会学习如何将代码下载到基于AVR的计算机中，以及如何在电路内再编程。之后，我
们将会继续介绍一些规模更大、功能更强的AVR 处理器。
本章的后半部分主要讲述了如何使用地址总线、数据总线和控制总线来完成处理器与内
存以及外设间的互连。这种接口方式也为大多数的处理器所采用，因而对AVR而言，可
用的存储设备和外设的种类是很多的，是可以与总线接口共同使用的。所以知道如何连
接那些基于总线的设备，将能极大地扩充嵌入式计算机的应用。系统可以连接的设备包
括RAM、ROM（或闪存）、串行控制器、并行端口、磁盘控制器、声卡、网卡以及其他
设备的主机。
大多数小型的微控制器都是完全独立的整体，并不向外“牵引”出总线。本章所要学习
的ATMEL AT90S8515处理器是AVR系列产品中惟一一种可以允许访问CPU总线的处
理器。不过，我们首先先来大体上看一下AVR 的体系结构。
AVR 处理器的体系结构
AVR 处理器在挪威开发，并由ATMEL 公司负责生产。这是一款采用哈佛结构的RISC
处理器，其设计的主要目的是加快指令的执行速度并减少系统的功耗。它有32 个8 位的
通用寄存器（从r0～r31），其中六个可以复合成3 个16 位的索引寄存器（X，Y，Z），
如图6-1 所示。它总共有118 条指令，故而可以提供多功能编程环境。