1）AVR单片机废除机器周期，采用RISC，以字为指令 长度单位，取指周期短，可预取指令，实现流水作业， 可高速执行指令。有高可靠性为后盾。
2）AVR单片机在软/硬件开销、速度、性能和成本多方 面取得优化平衡，是高性价比的单片机。
3）内嵌高质量的 Flash程序存储器，擦写方便，支持 ISP和IAP，便于产品 的调试、开发、生产、更新。
AT90S1200/2313/8515/8535 AT89C51
高档ATmega系列单片机
ATmega8/16/32/64/128 存储容量为8/16/32/64/128KB ATmega8515/8535
64脚
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内容
1、AVR单片机简介
AVR单片机主要特性 AVR系列单片机的选型
ATmega128单片机 概述、系统结构
夏洁 2009年3月
1
内容
一、 ATmega128单片机概述系统结构
1、AVR单片机简介（主要特性、选型） 2、ATmega128单片机
二、 ATmega128单片机系统结构
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1、AVR单片机简介
ATMEL公司介绍
是世界上著名的高性能、低功耗、非易失性存 储器和数字集成电路的一流半导体制造公司。
1997年，ATMEL公司出于市场需求，推出 了全新配置的精简指令集RISC单片机高速 8位单片机，简称为AVR。
广泛应用于计算机外设、工业实时控制， 仪器仪表、通信设备、家用电器等各个领 域。
3/78 导航、制导与控制
1.1 AVR单片机主要特性
衡量单片机性能的重要指标
高可靠性、功能强、高速度、低功耗、低价位
ATmega128单片机结构框图
端口F驱动
端口F 数据寄存器
端口F方向 数据寄存器
端口A驱动
端口A 数据寄存器
端口A方向 数据寄存器
端口C驱动
端口C 数据寄存器
端口C方向 数据寄存器
JTAG接口 在线调试 边界扫描 编程逻辑
编程计数器 编程Flash 指令寄存器 指令译码器
控制线
堆栈指针
通用 寄存器
编程计数器 编程Flash 指令寄存器 指令译码器
导航、制导与控制
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ATmega128产品特点
5）特殊微控制器特性
复位、中断源、省电模式等
6）I/O和封装
53个可编程I/O口线 64引脚TQFP与64引脚MLF封装
7）工作电压
2.7~5.5V（ATmega128L） 4.5~5.5V（ATmega128）
8）速度级别
0~8MHZ（ATmega128L） 0~16MHZ（ATmega128）
状态寄存器
内部晶振
晶振 晶振 时序控制
中断单元
两线接口
模
拟 比
端口E 数据寄存器
端口E方向 数据寄存器
端口B 数据寄存器
端口B方向 数据寄存器
端口D 数据寄存器
端口D方向 数据寄存器
端口G 数据寄存器
端口G方向 数据寄存器
较
器
端口E驱动
端口B驱动
端口D驱动
端口G驱动
9 导航、制导与控制
ATmega128产品特点
4/78 导航、制导与控制
1.1 AVR单片机主要时钟分频器
6）高波特率的可靠通信
7）包括多种电路，可增强嵌入式系统的可靠性
电路：自动上电复位、看门狗、掉电检测，
多个复位源等
8）具有多种省电休眠模式、宽电压运行 （2.7~5V），抗干扰能力强，可降低一般8位机 中的软件抗干扰设计的工作量和硬件的使用量。
而异步定时器和ADC 继续工作； 省电模式Power-save：异步定时器继续运行，器件的其
他部分则处于睡眠状态； 掉电模式Power-down：除了中断和硬件复位之外都停止
工作 Standby 模式：振荡器工作而其他部分睡眠； 扩展Standby 模式：允许振荡器和异步定时器继续工作。
8/78 导航、制导与控制
导航、制导与控制
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2.2 ATmega128单片机引脚功能
13 导航、制导与控制
ATmega128单片机结构框图
端口F驱动
端口F 数据寄存器
端口F方向 数据寄存器
端口A驱动
端口A 数据寄存器
端口A方向 数据寄存器
端口C驱动
端口C 数据寄存器
端口C方向 数据寄存器
JTAG接口 在线调试 边界扫描 编程逻辑
1）RICS结构
指令条数 133条指令 – 大多数可以在一个时钟周期内完成
存储器 32 x 8位 通用工作寄存器 + 外设控制寄存器
工作频率 工作于16 MHz 时性能高达16 MIPS
片内乘法器 2个 只需两个时钟周期的硬件乘法器
2）非易失存储器
片上Flash 128K Bytes，104次擦写
2、 ATmega128单片机简介
ATmega128单片机概述 ATmega128单片机引脚功能
7/78 导航、制导与控制
2.1 ATmega128单片机概述
基于AVR低功耗CMOS 8位微控制器，近1MIPS/MHz。 6种省电模式: 空闲模式Idle：CPU 停止工作，其他子系统继续工作； ADC 噪声抑制模式：CPU 和所有的I/O 模块停止运行，
EEPROM 4K Bytes，105次擦写
内部SRAM 4K
可选外部存储器 64K
可编程安全锁、片内可编程SPI接口
3）JITAG接口
边界扫描特性，扩展芯片调试支持，通过其进行可编程Flash、 EEPROM
导航、制导与控制
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ATmega128产品特点
4）外设特性
定时器/计数器 （2个8位）
扩展定时器/计数器 （2个16位）
实时时钟计数器 （1个）
PWM通道 2个8位，6个（分辨率）可编程2~16位
输出比较调制器
8通道10位ADC：
➢ 8个单端通道、7个差分通道、2个可调增益的差分通道
面向字节的双线接口
可编程的连续串口UART 2个
主/从SPI串口、可编程看门狗、片内模拟比较器
9）集成多种器件和多种功能，充分体现了单片机
技术向片上系统SOC的发展方向过渡。
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导航、制导与控制
1.2 AVR系列单片机的选型
AVR单片机有3个档次： 低档Tiny系列单片机， 20脚
Tiny 11/12/13/15/26/28 AT89C1051，AT89C1052
中档(标准) AT90S系列单片机，40脚