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机器人常用的单片机性能特点及使用经验

2016-06-17 16:26
老猫
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  AVR系列单片机多内部集成了多路AD转换器、电压比较器、ISP、I2C、JTAG总线电路、UART串口、大功率IO口、看门狗等实用电路,并且很多AVR单片机型号有EEPROM、FLASH、SRAM三种存储器,可以实现实时修改程序存储器中的内容,即AVR单片机可以自己修改自己的程序。同时AVR一般能工作在宽电压范围(2.7~6.0V),有的居然可以在1.8V电压下工作。以上这些性能只是AVR众多性能中的一部分,然而已经让51系列单片机望尘莫及了。

  如此高性能的单片机价格居然和51单片机差不多,比如ATmega8价格为8元左右,ATmega16在13元左右,这是AVR有极高性价比的真实写照。

  2 性能

  AVR家族人丁兴旺,包括ATinyAVR(微小型)、低功耗类、ATmegaAVR高中低档5类单片机。它们都基于同一核心技术,但在内部集成的电路多少上有不同。不论你要做电子手表还是视频处理,都有一款合适的AVR单片机能满足你的需要。

  本文只列出ATmega16中档单片机的性能:

  16KB的FLASH程序存储器;512B的EEPROM;1KB的SRAM;32个快速寄存器;32个大功率IO口;20个中断;2个外部中断口;有SPI、SUART、I2C总线接口;2个8位定时器;1个16位定时器;3个PWM通道;有实时时钟RTC;8个10位AD通道;电压比较器;看门狗;内置时钟振荡器;JTAG接口;ISP在线编程;电压范围为2.7V-5.5V;外部时钟晶振0-16MHz;有PID和多种贴片封装。

  AVR的IO口能输出20mA和吸收40mA的电流,不仅可直接驱动LED,甚至可直接驱动微型直流减速电机。而且AVR的IO口可编程设置成输入、输出、高阻态状态,是真正的3态IO口。和51相比使用AVR开发产品你会发现前所未有的方便和自由。

  AVR单片机可上操作系统,比如UCOS2、Linux等,自主编程实现操作系统功能也很容易。

  根据任务具体需要选择最合适的单片机,使单片机资源充分利用,使系统性价比达到最高,同时兼顾未来扩展需要,不要一味选用高性能单片机,这就是选单片机的原则。

  用ARM+操作系统做超声波测距仪——杀鸡用了牛刀。用AVR中档单片机做机器视觉——有些吃不消。如果把它们调换一下,一切就恰到好处了。

  3 使用方法

  学AVR单片机的好书是《AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践》,封面见下图。

  AVR一般采用CVAVR编程软件编程,也可用GUNGCCAVR、AVRStudio软件编程。可采用汇编或C语言编程。烧程序前先输出HEX文件,然后用SLISP(双龙ISP)软件加载,再通过ISP编程线或者25针并口连接线烧入AVR单片机,支持在线编程。

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