AVR与51单片机对比：快速转换与性能优势

"这篇文章主要介绍了从MCS51单片机转换到AVR单片机的相关知识，包括AVR的特点、优势以及与MCS51的对比，特别强调了AVR的高性能、在系统编程（ISP）能力、存贮器配置和管脚兼容性等特性。文中还提到了AVR的C语言编译器版本转换问题，并提供了存贮器布局的详细对比，包括AVR的五个存贮器部分和MCS51的三个地址空间。" 在单片机领域，AVR和51单片机是两种广泛应用的微控制器。AVR是由ATMEL公司开发的RISC（精简指令集计算机）架构，而51单片机则基于CISC（复杂指令集计算机）架构的MCS51系列。AVR单片机具有以下几个显著特点： 1. 高性能：AVR的机器周期仅为1个时钟周期，大多数指令执行只需一个周期，这使得AVR在相同频率下拥有比MCS51更高的处理速度，比如8MHz的AVR相当于约224MHz的MCS51。 2. 分离的程序和数据总线：这使得AVR在执行程序时不会受到数据存取的影响，提高了执行效率。 3. 在系统编程（ISP）：AVR内置了可重复编程的FLASH和EEPROM，允许在系统中进行编程，简化了生产流程，减少了额外的编程设备成本。 4. 上电复位电路和看门狗定时器：这些功能增强了系统的稳定性和可靠性，同时降低了外部电路的复杂性。 5. 管脚兼容性：部分AVR型号如AT90S1200/2313和AT90S4414/8515可以直接替换MCS51的对应型号，如AT89C1051/2051和AT89C51/52，方便设计者灵活选择和升级。 存贮器配置方面，AVR的存贮器分为五个部分： 1. 程序空间：包含000H到FFFH的地址，通过LPM指令访问。 2. 片内数据存储器：0060H到025FH，使用STS、LDS和ST、LD指令访问。 3. 片外数据存储器：0260H到FFFFH，同样通过STS、LDS和ST、LD指令访问。 4. 32个通用寄存器R0到R31，用于快速数据交换。 5. I/O寄存器：00H到3FH，使用IN和OUT指令访问。 与MCS51的三个地址空间（MOV、MOVX、MOVC指令访问）相比，AVR的这种布局提供了更高效的内存访问和更多的寄存器，优化了程序执行效率。虽然0000H到005FH在AVR的物理地址中看似空闲，实际上这部分被映射为通用寄存器和I/O寄存器的数据空间。 转换从MCS51到AVR，开发者需要注意指令集的差异，以及编程工具的适应性，例如文中提到的ICCAVR6.0标准版C语言编译器。如果需要转换到其他版本的AVR C编译器，可能需要与专业公司如广州天河双龙电子有限公司联系获取帮助。AVR的这些特性使得它在很多应用场合成为MCS51的有力替代品，尤其在需要高性能、低功耗和便捷编程的项目中。