ATmel 挪威設(shè)計(jì)中心的A先生與V先生，于97年設(shè)計(jì)出一款使用RISC指令集的8位單片機(jī)，起名為AVR。高可靠性、功能強(qiáng)、高速度、低功耗和低價(jià)位, 一直是衡量單片機(jī)性能的重要指標(biāo)，也是單片機(jī)占領(lǐng)市場(chǎng)、賴以生存的必要條件。早期單片機(jī)主要由于工藝及設(shè)計(jì)水平不高、功耗高和抗干擾性能差等原因，所以采取穩(wěn)妥方案：即采用較高的分頻系數(shù)對(duì)時(shí)鐘分頻，使得指令周期長(zhǎng)，執(zhí)行速度慢。以后的CMOS單片機(jī)雖然采用提高時(shí)鐘頻率和縮小分頻系數(shù)等措施，但這種狀態(tài)并未被徹底改觀(51以及51兼容)。此間雖有某些精簡(jiǎn)指令集單片機(jī)(RISC)問(wèn)世,但依然沿襲對(duì)時(shí)鐘分頻的作法。AVR單片機(jī)的推出，徹底打破這種舊設(shè)計(jì)格局，廢除了機(jī)器周期，拋棄復(fù)雜指令計(jì)算機(jī)(CISC)追求指令完備的做法;采用精簡(jiǎn)指令集，以字作為指令長(zhǎng)度單位，將內(nèi)容豐富的操作數(shù)與操作碼安排在一字之中(指令集中占大多數(shù)的單周期指令都是如此)，取指周期短，又可預(yù)取指令，實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)，故可高速執(zhí)行指令。當(dāng)然這種速度上的升躍，是以高可靠性為其后盾的。

AVR 芯片型號(hào)的解釋， 以 ATmega48V-10AI 為例：

ATmega48 代表產(chǎn)品.

V 代表低/寬電壓版本。新出的AVR(M48/88/168,Tiny13/2313……)產(chǎn)品系列來(lái)說(shuō), -V 是1.8-5.5V 工作范圍。 不帶”V”是2.7-5.5V 工作范圍 。 老的系列以L表示, 2.7-5.5V 工作范圍 ， 不帶”L”是4.5-5.5V 工作范圍 。

-10, 表示最高工作頻率, 10MHz

A, 表示封裝 。AVR芯片有四種封裝： (如果你不熟悉封裝，請(qǐng)參考我們?yōu)槟銣?zhǔn)備的資料： AVR封裝圖例)

AVR基本硬件電路的設(shè)計(jì)與分析

基本的AVR硬件線路，包括幾部分： 復(fù)位線路,晶振線路, AD轉(zhuǎn)換濾波線路 , ISP下載接口 ,JTAG仿真接口,電源電路。

下面以本網(wǎng)站推薦的AVR入門(mén)芯片 ATmega16L-8AI 分析上述基本線路。(-8AI表示8M頻率的TQFP貼片封裝，工業(yè)級(jí)，更詳細(xì)的型號(hào)含義資料，請(qǐng)參考：AVR芯片入門(mén)知識(shí))

Mega16已經(jīng)內(nèi)置了上電復(fù)位設(shè)計(jì)。并且在熔絲位里，可以控制復(fù)位時(shí)的額外時(shí)間，故AVR外部的復(fù)位線路在上電時(shí)，可以設(shè)計(jì)得很簡(jiǎn)單：直接拉一只10K的電阻到VCC即可(R0)。

為了可靠，再加上一只0.1uF的電容(C0)以消除干擾、雜波。

D3(1N4148)的作用有兩個(gè)：作用一是將復(fù)位輸入的最高電壓鉗在Vcc+0.5V 左右，另一作用是系統(tǒng)斷電時(shí)，將R0(10K)電阻短路，讓C0快速放電，讓下一次來(lái)電時(shí)，能產(chǎn)生有效的復(fù)位。

當(dāng)AVR在工作時(shí)，按下S0開(kāi)關(guān)時(shí)，復(fù)位腳變成低電平，觸發(fā)AVR芯片復(fù)位。

重要說(shuō)明：實(shí)際應(yīng)用時(shí)，如果你不需要復(fù)位按鈕，復(fù)位腳可以不接任何的零件，AVR芯片也能穩(wěn)定工作。即這部分不需要任何的外圍零件。

Mega16已經(jīng)內(nèi)置RC振蕩線路，可以產(chǎn)生1M、2M、4M、8M的振蕩頻率。不過(guò)，內(nèi)置的畢竟是RC振蕩，在一些要求較高的場(chǎng)合，比如要與RS232通信需要比較精確的波特率時(shí)，建議使用外部的晶振線路。

早期的90S系列，晶振兩端均需要接22pF左右的電容。Mega系列實(shí)際使用時(shí)，這兩只小電容不接也能正常工作。不過(guò)為了線路的規(guī)范化，我們?nèi)越ㄗh接上。

重要說(shuō)明：實(shí)際應(yīng)用時(shí)，如果你不需要太高精度的頻率，可以使用內(nèi)部RC振蕩。即這部分不需要任何的外圍零件。

為減小AD轉(zhuǎn)換的電源干擾，Mega16芯片有獨(dú)立的AD電源供電。官方文檔推薦在VCC串上一只10uH的電感(L1)，然后接一只0.1uF的電容到地(C3)。

Mega16內(nèi)帶2.56V標(biāo)準(zhǔn)參考電壓。也可以從外面輸入?yún)⒖茧妷海热缭谕饷媸褂肨L431基準(zhǔn)電壓源。不過(guò)一般的應(yīng)用使用內(nèi)部自帶的參考電壓已經(jīng)足夠。習(xí)慣上在AREF腳接一只0.1uF的電容到地(C4)。

重要說(shuō)明：實(shí)際應(yīng)用時(shí)，如果你想簡(jiǎn)化線路，可以將AVCC直接接到VCC，AREF懸空。即這部分不需要任何的外圍零件。

AVR前幾年已經(jīng)顯示了進(jìn)軍中國(guó)市場(chǎng)的決心。幾乎所有的AVR主流芯片，都已經(jīng)有了官方正規(guī)翻譯的中文 DataSheet(數(shù)據(jù)手冊(cè))。我們網(wǎng)站整理了國(guó)內(nèi)最完整的中文datasheet供大家下載學(xué)習(xí)：點(diǎn)擊打開(kāi)AVR單片機(jī)中文數(shù)據(jù)手冊(cè)下載界面。雖然我們網(wǎng)站也收錄了雙龍翻譯的一些舊芯片資料，但建議大家不要使用，錯(cuò)誤較多，并且嚴(yán)重的偷工減料。官方翻譯的中文手冊(cè)比較嚴(yán)謹(jǐn)，但仍可能存在一些小缺陷。有需要時(shí)，請(qǐng)參考英文版本：點(diǎn)擊打開(kāi)AVR英文數(shù)據(jù)手冊(cè)下載界面。