文档介绍:单片嵌入式系统概述
AVR系列单片微控制器为核心的单片嵌入式系统的原理、硬软件设计、调试等应用方法
主要内容
什么是嵌入式系统?
将面对工控领域对象,嵌入到各种控制应用系统、各类电子系统和电子产品中,实现嵌入式应用的计算机系统称之为嵌入式计算机系统
嵌入式系统的特点与应用
嵌入式系统是以应用为核心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、安全性、成本、体积、重量、功耗、环境等方面有严格要求的专用计算机系统。
模拟集成电路的特点
一台通用计算机系统,如PC机的外部设备中就包含了5-10个嵌入式系统:键盘、鼠标、软驱、硬盘、显示卡、显示器、Modem、网卡、声卡、打印机、扫描仪、数字相机、USB集线器等均是由嵌入式处理器控制的。
AVR单片机的主要特点
、可擦写1万次以上、指令长度单元为16位(字)的FlashROM(即程序存储器宽度为16位,按8位字节计算时应乘2)。而数据存贮器为8位。
,实现高速(50ns)、低功耗(μA)、具有SLEEP(休眠)功能。AVR的一条指令执行速度可达50ns (20MHz),而耗电则在1uA~。
。可多次烧写的Flash且具有多重密码保护锁定(LOCK)功能,因此可低价快速完成产品商品化,且可多次更改程序(产品升级),方便了系统调试,而且不必浪费IC或电路板,大大提高了产品质量及竞争力。
。具有大电流10~20mA(输出电流)或40mA(吸电流)的特点,可直接驱动LED、SSR或继电器。有看门狗定时器(WDT)安全保护,可防止程序走飞,提高产品的抗干扰能力。
,可以使用并行方式写入(用编程器写入),也可使用串行在线下载(ISP)、在应用下载(IAP)方法下载写入。也就是说不必将单片机芯片从系统板上拆下拿到万用编程器上烧录,而可直接在电路板上进行程序的修改、烧录等操作,方便产品升级,尤其是对于使用SMD表贴封装器件,更利于产品微型化。
。具有32个通用工作寄存器(相当于8051中的32个累加器),克服了单一累加器数据处理造成的瓶颈现象。片内含有128-4K字节SRAM,可灵活使用指令运算,适合使用功能很强的C语言编程,易学、易写、易移植。
7. 通用数字I/O口的输入输出特性与PIC的HI/LOW输出及三态高阻抗HI-Z输入类同,同时可设定类同与8051结构内部有上拉电阻的输入端功能,便于作为各种应用特性所需(多功能I/O口),AVR的I/O口是真正的I/O口,能正确反映I/O口的输入/输出的真实情况。
,有多个固定中断向量入口地址,可快速响应中断,而不是像PIC一样所有中断都在同一向量地址,需要以程序判别后才可响应,这会浪费且失去控制时机的最隹机会。
,可组成廉价的A/D转换器
(C/T),除了实现普通的定时和计数功能外,还具有输入捕获、产生PWM输出等更多的功能。