ATmega16详解：指令执行与中断处理教程

本篇文档是AVR教程系列的一部分，专注于ATmega16芯片的详细介绍。ATmega16是一款基于AVR架构的微控制器，以其高性能、优秀的性价比和功能密集而知名。首先，文章介绍了ATmega16的指令执行时序，它采用哈佛结构，具有高效的并行取指和指令执行能力，能够达到1MIPS/MHz的性能。在这个过程中，CPU由系统时钟clkCPU驱动，且芯片内部不会对时钟进行分频，这确保了高速数据处理。 在时序方面，ALU（算术逻辑单元）在每个时钟周期内可以同时处理两个寄存器的操作数，并将结果存入目标寄存器，体现了其强大的算术运算能力。寄存器文件的快速访问是实现高效率的关键因素。 其次，文档详细讲述了ATmega16的复位与中断处理机制。该芯片支持多种中断源，每个中断和复位都有独立的中断向量，通过设置使能位和全局中断使能位I来控制中断的发生。复位向量和中断向量通常位于程序存储区的低地址区域，其地址决定了中断的优先级。高优先级的中断如RESET和INT0（外部中断请求0）会立即执行，而较低优先级的中断则需等待中断服务程序完成后按顺序执行。 值得注意的是，当一个中断发生时，程序计数器PC会跳转到相应的中断向量，而硬件会自动清除中断标志。中断标志也可以通过软件手动清除。此外，如果全局中断标志I被清零，所有中断都会暂停，直到I再次置位，这样就允许中断嵌套，增强了系统的灵活性和安全性。 本节内容深入剖析了ATmega16的内部工作原理，包括指令执行流程、寄存器操作、复位与中断管理，这对于理解和使用这款微控制器进行实际项目开发非常关键。学习者可以通过这篇教程进一步掌握AVR微控制器的高级特性，提升编程技能。