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AVR單片機是1997年由ATMEL公司研發出的增強型內置Flash的RISC（Reduced Instruction Set Computer） 精簡指令集高速8位單片機。AVR的單片機可以廣泛應用于計算機外部設備、工業實時控制、儀器儀表、通訊設備、家用電器等各個領域。
AVR單片機是1997年由ATMEL公司研發出的增強型內置Flash的RISC（Reduced Instruction Set Computer） 精簡指令集高速8位單片機。AVR的單片機可以廣泛應用于計算機外部設備、工業實時控制、儀器儀表、通訊設備、家用電器等各個領域。 1997年，由Atmel公司挪威設計中心的A先生和V先生，利用Atmel公司的Flash新技術，共同研發出RISC精簡指令集高速8位單片機，簡稱AVR。
AVR單片機是1997年由ATMEL公司研發出的增強型內置Flash的RISC（Reduced Instruction Set Computer） 精簡指令集高速8位單片機。AVR的單片機可以廣泛應用于計算機外部設備、工業實時控制、儀器儀表、通訊設備、家用電器等各個領域。 1997年，由Atmel公司挪威設計中心的A先生和V先生，利用Atmel公司的Flash新技術，共同研發出RISC精簡指令集高速8位單片機，簡稱AVR。
開發工具
AVR StudioATMEL的AVR單片機的集成環境匯編級開發調試軟件，完全免費。ATMEL AVR Studio集成開發環境（IDE），包括了AVR Assembler編譯器、AVR Studio調試功能、AVR Prog串行、并行下載功能和JTAG ICE仿真等功能。SL ISP 雙龍公司開發的ISP下載軟件。之前的版本都比較普通，最新版本1.423引入了STK500的熔絲位界面，讓操作比較簡易，并且不容易出錯。是國產的老牌下載器。PnoyProg 經典的ISP下載軟件。但這個版本有一個缺陷：該軟件讀出的時鐘校正值只有1MHZ的校正，其他頻率的校正值無法讀出。這是一個很好用的免費軟件。一年多沒有更新了，2005.05更新了一個新版本，支持了 tiny2313，mega8515，mega8535，但奇怪的是，仍不支持 M48/88/168.VMLAB Vmlab是AVR系列單片機的一個純軟件模擬仿真工具。從V3.12開始，它變成了免費的版本。Vmlab還能仿真ST62系列的單片機GCCAVR（WinAVR） GCC是Linux的唯一開發語言。就嵌入系統應用來說，幾乎所有市面上有一定市場份額的8bit以上MCU都有愛好者移植GCC在其上。GCC的編譯器優化程度可以說是目前世界上民用軟件中做的最好的，完全用ANSI？C規范寫出的超過一萬行代碼的程序，還沒有任何一種編譯器產生的目標代碼能比GCC產生的代碼速度更快，同時它的bug數量卻也可以算作所有民用C編譯器中最少的就8bit開發而言，GCC還有一個很嚴重的缺陷就是，不支持float數據類型，實際上GCC在所有環境中都把float直接定義為double，這樣，對8bit環境來說，就顯得負擔過重了。被移植到WINDOWS平臺上，整合了各個組件后的Windows版GCCAVR就是WinAVR。不是IDE，自己定制IDE的時候就要用到makefile，makefile重要作用就是：指定所用的單片機類型，指定編譯的文件，設定編譯優化條件等。ICC ICC是用來給AVR單片機編寫C語言程序的，比較專業，但需要付費。IARAVR IAR是公認全世界最好的嵌入式開發軟件，IARAVR集成了高效的C編譯器，是目前開發代碼效率最高的開發工具，也是AVR開發工具當中唯一支持64bit數據的的開發工具，其代碼優化效率也是最高的，軟件售價比較昂貴，國內使用的人較少。
入門級芯片
ATmega16
推薦原因：
1． 目前的主流AVR，性價比最高的AVR芯片之一，貨源充足。零售價僅為20元，100片以上批量可降至14元。2. 16K的FLASH，滿足絕大部分的實驗需要。3. 內置豐富、強大的功能。幾乎涉及AVR芯片的所有功能。詳情請參考中文數據手冊。4. 支持JTAG仿真，不需要購買較昂貴的仿真器。5. 有直插封裝，方便實驗焊接。AVR芯片分類AVR單片機系列齊全，可適用于各種不同場合的要求。AVR單片機有3個檔次：低檔Tiny系列AVR單片機： 主要有Tiny11/12/13/15/26/28等；中檔AT90S系列AVR 單片機： 主要有AT90S1200/2313/8515/8535等； （正在淘汰或轉型到Mega中，詳情請參考：AVR宣布到期的芯片清單） 高檔ATmega系列AVR單片機： 主要有ATmega8/16/32/64/128（ 存儲容量為8/16/32/64/128 KB）以及ATmega8515/8535。新的型號還有 ATmega48/88/168 （存儲容量為4/8/16K） 等。
LGT8F0XA系列
LGT8F0XA于2012-4-6提及并發布的一種極低成本的8位通用單片機，基于RISC（精簡指令集），其指令集和總線結構類似于AVR單片機。3級流水線設計，131條指令， 大多數指令執行時間為單個時鐘周期，32個8位通用工作寄存器，工作于16MHz時性能高達16MIPS，單周期的硬件乘法器（8×8），芯片可以跑到32MIPS@32Mhz 外部晶振，零售價是1.99元。
AVR單片機的幾個主要優點
AVR 單片機吸取了 PIC 及 8051 等單片機的優點，同時在內部結構上還作了一些重大改進，其主要的優點如下：
程序存儲器為價格低廉、可擦寫 1 萬次以上、指令長度單元為 16 位（字）的 FlashROM（即程序存儲器寬度為 16 位，按 8 位字節計算時應乘 2）。而數據存貯器為 8 位。因此 AVR 還是屬于 8 位單片機。
采用 CMOS 技術和 RISC 架構，實現高速（50ns）、低功耗（μA）、具有 SLEEP（休眠）功能。AVR 的一條指令執行速度可達 50ns（20MHz），而耗電則在 1uA～2.5mA 間。AVR 采用 Harvard結構，以及一級流水線的預取指令功能，即對程序的讀取和數據的操作使用不同的數據總線，因此，當執行某一指令時，下一指令被預先從程序存儲器中取出，這使得指令可以在每一個時鐘周期內被執行。
高度保密?？啥啻螣龑懙?Flash 且具有多重密碼保護鎖定（LOCK）功能，因此可低價快速完成產品商品化，且可多次更改程序（產品升級），方便了系統調試，而且不必浪費 IC 或電路板，大大提高了產品質量及競爭力。
工業級產品。具有大電流 10～20mA（輸出電流）或 40mA（吸電流）的特點，可直接驅動 LED、SSR 或繼電器。有看門狗定時器（WDT）安全保護，可防止程序走飛，提高產品的抗干擾能力。
超功能精簡指令。具有 32 個通用工作寄存器（相當于 8051 中的 32 個累加器），克服了單一累加器數據處理造成的瓶頸現象。片內含有 128-4K 字節 SRAM，可靈活使用指令運算，適合使用功能很強的 C 語言編程，易學、易寫、易移植。
程序寫入器件時，可以使用并行方式寫入（用編程器寫入），也可使用串行在線下載（ISP）、在應用下載（IAP）方法下載寫入。也就是說不必將單片機芯片從系統板上拆下拿到萬用編程器上燒錄，而可直接在電路板上進行程序的修改、燒錄等操作，方便產品升級，尤其是對于使用 SMD 表貼封裝器件，更利于產品微型化。
通用數字 I/O 口的輸入輸出特性與 PIC 的 HI/LOW 輸出及三態高阻抗 HI-Z 輸入類同，同時可設定類同與 8051 結構內部有上拉電阻的輸入端功能，便于作為各種應用特性所需（多功能 I/O 口），AVR 的 I/O 口是真正的 I/O 口，能正確反映 I/O 口的輸入/輸出的真實情況。
單片機內集成有模擬比較器，可組成廉價的 A/D 轉換器。
像 8051 一樣，有多個固定中斷向量入口地址，可快速響應中斷，而不是像 PIC 一樣所有中斷都在同一向量地址，需要以程序判別后才可響應，這會浪費且失去控制時機的最隹機會。
同 PIC 一樣，帶有可設置的啟動復位延時計數器。AVR 單片機內部有電源上電啟動計數器，當系統 RESET 復位上電后，利用內部的 RC 看門狗定時器，可延遲 MCU 正式開始讀取指令執行程序的時間。這種延時啟動的特性，可使 MCU 在系統電源、外部電路達到穩定后再正式開始執行程序，提高了系統工作的可靠性，同時也可節省外加的復位延時電路。
具有多種不同方式的休眠省電功能和低功耗的工作方式。
許多 AVR 單片機具有內部的 RC 振蕩器，提供 1/2/4/8MHz 的工作時鐘，使該類單片機無需外加時鐘電路元器件即可工作，非常簡單和方便。
有多個帶預分頻器的 8 位和 16 位功能強大的計數器/定時器（C/T），除了實現普通的定時和計數功能外，還具有輸入捕獲、產生 PWM 輸出等更多的功能。
性能優良的串行同/異步通訊 USART 口，不占用定時器?？蓪崿F高速同/異步通信。
Mega8515 及 Mega128 等芯片具有可并行擴展的外部接口，擴展能力達 64KB。
工作電壓范圍寬 2.7V～6.0V，具有系統電源低電壓檢測功能，電源抗干擾性能強。
有多通道的 10 位 A/D 及實時時鐘 RTC。許多 AVR 芯片內部集成了 8 路 10 位 A/D 接口，如：mega8、mega16、mega8535 等。
AVR 單片機還在片內集成了可擦寫 10 萬次的 EEPROM 數據存儲器，等于又增加了一個芯片，可用于保存系統的設定參數、固定表格和掉電后的數據的保存。即方便了使用，減小了系統的空間，又大大提高了系統的保密性。
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基于ATmega328 MCU的Arduino UNO板設計
原始的Arduino UNO R3使用ATMEGA8U2-MU，雖然很棒，但太小了，不適合自由形式的電路。我決定選擇CH340C芯片。
函數sing執行的時間比較長的話，函數dance就不能很快的被執行。任何一個函數死掉的話就會影響整個系統。
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