AVR微控制器：入门与体系结构详解

本章深入探讨Atmel公司的AVR微控制器系列，这些处理器因其高效性和灵活性在小型控制和监视应用中表现出色。AVR微控制器采用了RISC技术，与PIC处理器相仿，但AVR的指令执行速度通常被认为更快，尽管编写代码的易用性可能因人而异。AVR的特点在于其单周期执行指令的通用内部结构，这使得它们在实际应用中的吞吐量更高。 章节内容聚焦于AVR系列的代表性产品ATtiny15处理芯片，通过构建一个小型计算机系统，学习基本的硬件开发和代码下载。此外，还涵盖了AVR的编程和再编程能力，这对于实时修改和扩展系统功能至关重要。 AVR的体系结构是本章的核心，它具有哈佛结构，旨在提升指令执行速度和降低能耗。AVR拥有32个8位通用寄存器，其中6个可以组合成3个16位索引寄存器（X、Y、Z），这有助于优化数据处理和寻址效率。总共118条指令数量表明了其精简且高效的特性。 值得注意的是，虽然大部分AVR微控制器是封闭式的，但AT90S8515是个例外，它允许外部访问CPU总线，为扩展外部设备提供了可能性。学习如何利用地址总线、数据总线和控制总线与内存、外设进行连接，是理解嵌入式系统设计的关键，因为这决定着系统能够连接和控制的广泛设备范围，如RAM、ROM（闪存）、串行和并行接口、磁盘控制器、音频和网络设备等。 本章不仅介绍了AVR微控制器的基本概念和技术优势，还涉及了硬件开发实践和系统扩展策略，这对于从事嵌入式系统设计和应用开发的专业人士来说，是一份极其实用的学习资源。