在今天32位ARM的天下里,8位的AVR单片机难觅踪迹。我们让时间再倒回30年……
1978-1982年这个时间段里,Intel公司在早期的4位单片机上发展成熟了8位单片机,也就是后来在中国普及的MCS-51。这个阶段的单片机普遍带有串行IO串,多级中断处理系统,16定时/计时器,片内集成的RAM、ROM容量加大等等。
1982-1992年,51单片机重大发展阶段。8位单片机在这个时期不断巩固自身的技术发展,单片机集成的外围接口电路不断扩充,极大地满足了测控系统嵌入式应用的要求。例如:增加了ADC接口,满足了模拟量的直接输入;增加了PWM调制输出功能,满足了伺服电机驱动的要求;再如,SPI接口,满足了外围器件通讯的要求,等等。
到现在,8位单片机凭借着巨大的前期投入依然保持着强劲的市场占有率。在ARM的不断打压,8位机的生存受到广泛的置疑,但是8位单片机依然借着价格优势划走了一部分低端市场。在百花齐放的今天,8位单片机技术发展朝低功耗努力,从很大程序上符合当今低碳排放的全球发展趋势。
我们知道8位的51单片机系统使用CISC,即复杂指令集系统,其代码密度、执行效率均落后于后来Atmel推出的AVR单片机。AVR单片机是基于RISC,即精简指令集系统,绝大部分指令可以做到单周期指令,因此,同样在12MHz外部时钟下,单周期指令运行速度可达12MIPS,远高于8051的1MIPS。
AVR单片机还扩展了EEPROM。AVR单片机内置了EEPROM,可擦写次数也高于10000次,这个不仅节省了PCB面积,而且提高了单片机系统的可靠性。
AVR单片机还扩展了多种低功耗模式。Idle Mode, Power Down Mode等,另外,宽电压技术的引入,也完成了功耗管理。
JTAG片上边界扫描的引入。在线调试功能的加入,不仅方便了设计人员在线调试,方便代码的烧写。而且,缩短了产品的设计周期,从而变向节省了工程项目的开支。
AVR单片机还具有优秀代码保护的特点。AVR单片机虽然可以通过烧录器,Jtag等多次烧写程序,但其对代码保护依然非常强劲。AVR单片机通过熔丝位密码保护锁定(LOCK)功能,不仅提速产品的商品化,而且有效保护技术知识产权。