9.3.2.1. Загальна характеристика та особливості
Ці мікроконтролери започатковані на новій RISC-архітектурі. Вони мають саме високе співвідношення продуктивність/споживання енергії на ринку 8-розрядних мікроконтролерів.
AVR-архітектура була розроблена спільно з експертами мови Сі для того, щоб гарантувати те, що апаратні і програмні засоби забезпечать отримання високоефективного програмного коду.
Щоб оптимізувати розмір коду, ефективність та потужність, що споживається, AVR-архітектура включає великий блок регістрів з швидким доступом і швидкі команди з однотактним циклом.
Блок регістрів з швидким доступом складається з 32 універсальних робочих регістрів. Традиційні АЛП базувались на архітектурі, що вимагала великої кількості команд для передачі даних між АЛП та пам'яттю. AVR-архітектура з великою кількістю робочих регістрів не потребує таких команд.
AVR-мікроконтролери мають двоступеневий конвеєр команд, завдяки чому за один такт забезпечується виконання команди та вибірка з пам'яті наступної.
В інших CISC- й RISC-подібних архітектурах цикл виконання команди є поділеним на фази (до 12 фаз). AVR-мікроконтролери виконують команди за один такт тактового генератораі це справді перші RISC-мікро-контролери на ринку 8-розрядних ОМК.
AVR-архітектура підтримує повний спектр контролерів від простих контролерів з малим числом виводів до приладів більш високого класу з більшою ємністю вбудованої пам'яті. Архітектура в Гарвардському стилі безпосередньо дозволяє адресувати до 8 Мбайт пам'яті програм і 8 Мбайт пам'яті даних. Універсальні регістри контролерів відображаються в адресному просторі пам'яті даних, що забезпечує можливість швидкого переключення.
Сімейство AVR-мікроконтролерів виробляється по енергонезалежній KМОП-технології з низьким споживанням по живленню фірми Atmel. Перепрограмована енергонезалежна FLASH-пам'ять забезпечує перепрограмування контролерів, як за допомогою звичайного програматора, так і на платі крізь послідовний інтерфейс SPI. Поєднуючи розширену RISC-архітектуру з FLASH-пам’яттю, що завантажується, на одному кристалі, AVR-сімейство пропонує потужне рішення для вбудованих систем керування.
Старші моделі МК забезпечують широтно-імпульснумодуляцію з використанням 16-розрядного таймера/лічильника (ділення тактової частоти на 510, 1022 і 2046). Універсальний асинхронний приймач-передавач (UART) забезпечує повнодуплексний обмін даними з частотою до 115200 біт/с. Послідовний трьохпровідний інтерфейс SPI забезпечує синхронний обмін даними з периферійними пристроями або іншими МК зі швидкістю до 5 Мбіт/с.