AVR

本视频概述了使用MPLAB®软件和硬件工具生态系统进行8位PIC®和AVR® MCU应用开发的推荐途径。

单片机通过多路模拟开关CD4053将TLV5638的两路D/A输出送入信号调整电路，从而完成对充放电电流的控制。放电过程中，Mega16L通过控制8D锁存器74LS573和复合管阵列ULN2081控制放电电阻接入。系统框图如图1所示。

当今单片机厂商琳琅满目，产品性能各异。针对具体情况，我们应选何种型号呢？首先，我们来弄清两个概念：集中指令集（CISC）和精简指令集（RISC）。采用CISC结构的单片机数据线和指令线分时复用，即所谓冯。诺伊曼结构。它的指令丰富，功能较强，但取指令和取数据不能同时进行，速度受限，价格亦高。采用RISC结构的单片机数据线和指令线分离，即所谓哈佛结构。这使得取指令和取数据可同时进行，且由于一般指令线宽于数据线，使其指令较同类CISC单片机指令包含更多的处理信息，执行效率更高，速度亦更快。同时，这种单片机指令多为单字节，程序存储器的空间利用率大大提高，有利于实现超小型化。

<font color="blue"><strong>8051</strong></font>

单片微型计算机简称为单片机，又称为微型控制器，是微型计算机的一个重要分支。单片机是70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统于同一硅片的器件。80年代以来，单片机发展迅速，各类新产品不断涌现，出现了许多高性能新型机种，现已逐渐成为工厂自动化和各控制领域的支柱产业之一。

<strong>1.前言</strong>

近年来，嵌入式发展迅速，采用51单片机死循环的事件触发编程方式已逐渐不能满足企业对产品稳定性和安全性的要求。目前，嵌入式系统软件有VxWork、Linux、WinCE、μC/OS-II等，可出于成本和技术上的考虑，微控制器往往不会选取其进行设计。在实际应用中，往往会面临同时应付多外设、多任务的情况，则对它们的相互调度必不可少。时间触发嵌入式系统就是这样的简单实用的操作系统。

本文设计了基于AVR微控制器的时间触发多任务调度器并应用于实际。该调度器使用传递消息（message）的方式使得微控制器在多个任务及设备间切换。

<strong>2.AVR微控制器的结构特点</strong>

AVR是目前使用以该系列的ATmega128为例说明，它采用哈佛结构，RISC指令集、低功耗、片上资源丰富的特点，极大简化了外围电路，使系统更加稳定可靠。其特点为嵌入式系统设计提供了良好的硬件保证。

<strong>3.嵌入式两种触发方式的对比</strong>

八位单片机由于内部构造简单，体积小，成本低廉，在一些较简单的控制器中应用很广。即便到了本世纪，在单片机应用中，仍占有相当的份额。由于八位单片机种类繁多，本文仅将常用的几种在性能上作一个简单的比较，供读者在使用时作参考。

<font size="3"><strong>1. 51系列</strong></font>

应用最广泛的八位单片机首推Intel的51系列，由于产品硬件结构合理，指令系统规范，加之生产历史“悠久”，有先入为主的优势。世界有许多著名的芯片公司都购买了51芯片的核心专利技术，并在其基础上进行性能上的扩充，使得芯片得到进一步的完善，形成了一个庞大的体系，直到现在仍在不断翻新，把单片机世界炒得沸沸扬扬。有人推测，51芯片可能最终形成事实上的标准MCU芯片。

在MCU中（M16)，定时器是独立的一个模块，M16有三个独立的定时器模块，即T/C0、T/C1和T/C2；其中T/C0和T/C2都是8位的定时器，而T/C1是一个16位的定时器。定时器的工作是独立于CPU之外自行运行的硬件模块。

1、定时器何时开始工作（或说计数）的？

当TCCR0！=0x00任何模式下，只要MCU一上电，T/C就开始计时工作。其实TCCR0主要是定时器的预分频和波形模式、比较匹配模式的设置，说到预分频，不得不提一下这个模块，这个模块是T/C0、T/C1共用的一个模块，但可以有不同的分频设置。

2、定时器是如何进行工作的：说到定时器的工作，不得不说三个个重要参数：TCNT0、OCR0，TIMSK，TCNT0是设置定时器的计时初始值，定时器开始工作后立即从TCNT0一直累加到0XFF，累加过程所消耗的时间就是我们需要的定时时间；OCR0是一个比较设定值，当TCNT0的值累计到OCR0时（TNCT0==OCR0），如果有开启比较匹配中断功能，那么此时就会产生比较中断，所以，OCR0的值一般都是设置在TCNT0初始值和0XFF之间，之外的任何值都不会产生比较中断。TIMSK是一个中断使能位设置，就是我们需要计时器溢出中断或是比较匹配中断功能或两者都要时就对TIMSK的相应寄存器位进行设置。

在MCU中（M16)，定时器是独立的一个模块，M16有三个独立的定时器模块，即T/C0、T/C1和T/C2；其中T/C0和T/C2都是8位的定时器，而T/C1是一个16位的定时器。定时器的工作是独立于CPU之外自行运行的硬件模块。

<strong>1、定时器何时开始工作（或说计数）的？</strong>

当TCCR0！=0x00任何模式下，只要MCU一上电，T/C就开始计时工作。其实TCCR0主要是定时器的预分频和波形模式、比较匹配模式的设置，说到预分频，不得不提一下这个模块，这个模块是T/C0、T/C1共用的一个模块，但可以有不同的分频设置。

<strong>2、定时器是如何进行工作的？</strong>

计算机外部设备(如打印机、扫描仪、音响等)的待机能耗不但增加了消费者的日常电费开支，也使电力资源浪费极大。该设计的计算机智能节能插座利用主机的开机和关机来带动其他设备的开或关，使其接口设备待机能耗为零，能够减少计算机及其外设所产生的辐射，以此达到节能和环保功效；同时还具备有分段定时开关的功能。该智能插座也可以通过功能转换作为普通插座使用，不影响其他设备的使用。

<strong>1、智能插座的设计</strong>

1．1 智能插座的硬件结构