Atmel愛特梅爾AVR微控制器簡介

在這一章，我們將要介紹ATMEL 公司的AVR處理器。與PIC 處理器一樣，這一系列的
處理器都是集成到單個芯片的獨立的計算機。對于任何一種小型的控制或監視應用來說，
AVR 處理器都是理想的選擇。它們包含有一組內置的外設，還可以在片外擴充附加功
能。
與PIC一樣，AVR處理器也采用RISC技術。根據我個人的經驗，在這兩種結構中，AVR
的指令執行速度最快，可是為它們編寫代碼就不知道哪個更簡單了。PIC 與AVR一樣使
用的都是單周期執行的指令。不過我發現AVR 有一個更加通用的內部結構，因而實際
上使用它可以獲得更高的吞吐量。如果讓我給一個小規模嵌入式應用選擇處理器的話，
AVR 將是我的首選。
本章中，我們將通過設計一個小型的基于AVR 的計算機系統來學習開發計算機硬件的
基礎知識。這個小型的計算機所使用的處理器為AVR 系列的ATtiny15 處理芯片。我們
還會學習如何將代碼下載到基于AVR的計算機中，以及如何在電路內再編程。之后，我
們將會繼續介紹一些規模更大、功能更強的AVR 處理器。
本章的后半部分主要講述了如何使用地址總線、數據總線和控制總線來完成處理器與內
存以及外設間的互連。這種接口方式也為大多數的處理器所采用，因而對AVR而言，可
用的存儲設備和外設的種類是很多的，是可以與總線接口共同使用的。所以知道如何連
接那些基于總線的設備，將能極大地擴充嵌入式計算機的應用。系統可以連接的設備包
括RAM、ROM（或閃存）、串行控制器、并行端口、磁盤控制器、聲卡、網卡以及其他
設備的主機。
大多數小型的微控制器都是完全獨立的整體，并不向外“牽引”出總線。本章所要學習
的ATMEL AT90S8515處理器是AVR系列產品中惟一一種可以允許訪問CPU總線的處
理器。不過，我們首先先來大體上看一下AVR 的體系結構。
AVR 處理器的體系結構
AVR 處理器在挪威開發，并由ATMEL 公司負責生產。這是一款采用哈佛結構的RISC
處理器，其設計的主要目的是加快指令的執行速度并減少系統的功耗。它有32 個8 位的
通用寄存器（從r0～r31），其中六個可以復合成3 個16 位的索引寄存器（X，Y，Z），
如圖6-1 所示。它總共有118 條指令，故而可以提供多功能編程環境。