【導(dǎo)讀】licensefromIntel.(Calif.)facility.counter)isonly12bitswide,for8Kofcodespace.

　　

【正文】 寄存器被用來做任意下載或存儲操作。最后， 6 位轉(zhuǎn)換增加到指示器中，成為地址陣中有用的元素。這種模式在 X 指令不可用，它的工作代碼被用作 LDI 指令（快速連續(xù)下載）。 0X00 到 0X1F，對應(yīng)于 R0 到 R31。芯片的位寄存器包括溢出，攜帶，簽名和其他標(biāo)記，它與其他內(nèi)部寄存器都為內(nèi)存印象圖。這使得任意寄存器都能夠用標(biāo)準(zhǔn)的存儲器說明操作，而不必 用特殊的程序計數(shù)器指令。 CPU 不能達(dá)到所有目的，但是它不僅能夠找回源操作數(shù)、執(zhí)行指令，而且可以在單一時鐘周期中存儲結(jié)果。所有操作都是寄存器到寄存器，芯片遵從嚴(yán)格的下載 /存儲模式。 AVR 指令的突出部分就是長 16 位，它只存在 4 個 32 位指令，允許 16 位絕對尋址。雖然數(shù)據(jù)指示器也為 16 位，但是 AVR 將數(shù)據(jù)和程序空間隔離， PC（程序計數(shù)器）只有 12 位寬，代碼 8K。 盡可能規(guī)則的指令系統(tǒng) 這些緊湊的指令造成了一些必要的壓力，首先就是影響即時值。幾乎沒有指令允許即時值，有的（ ADIW, SUBI, ORI 等 ）也只是在 寄存器組的上半部分（ R16到 R31）起作用。 ADIW 和 SBIW 指令（文字及時增加 /刪除）限制更多，它們只能在最后 8 個寄存器里使用，即 R24 到 R31。這些指令最初是在 X, Y, Z 指示器增加小便宜量（ 063 字節(jié)）。 這里也有許多條件轉(zhuǎn)移指令，有 7 位偏移，指令能在任意方向上執(zhí)行偏轉(zhuǎn)操作。對于更大偏移， RJMP 能移位碼 2K，這通常在芯片的小編碼空間給出。 AVR 還有令人感興趣的 “跳躍”指令（ SBRC, SBRS, SBIC 和 SBIS），如果在任意寄存器里設(shè)置得話，它們能漏過下一個指令。如果跳躍指令為長跳 轉(zhuǎn)，它們就能作產(chǎn)生有效的長偏移條件轉(zhuǎn)移。同時，它們也能在一串操作中跳過單一算法或邏輯操作，這種條件操作與 ARM 的方法有些類似。 AVR 芯片沒有相乘操作，盡管其中的一種已經(jīng)被定義。 MUL（相乘）任意兩個 8 位寄存器，這個 16 位的結(jié)果存放在 R0 和 R1 中。操作時， MUL 在兩個時鐘周期中執(zhí)行，這比 68HC11 的 10 時鐘快 5 倍，連摩托羅拉最新的 68HC12 也需要3 個時鐘。 Atmel 希望在在未來的 AVR 芯片上生產(chǎn)時鐘速度增加、信號處理任務(wù)簡單化的乘法器。 二進(jìn)制處理指令。 對于大多數(shù)微控制器， AVR 有許多二進(jìn)制選擇 ，包括 16 個在位寄存器中這支或刪除的外在指令。這看起來像工作編碼的不平衡運用，常規(guī)邏輯操作也能達(dá)到相同的結(jié)果。然而，為了深入運用，這也許是正確的選擇。偽操作用到很珍貴的地址指示字和一個或更多的寄存器。 SEx/CLx 不用寄存器。 芯片也能在普通目的或輸入 /輸出寄存器中設(shè)置或清除任意位， SER 和 CLR能立刻擦除整個寄存器。 SBR 和 CBR，分別又稱為 ORI 和 ANDI，能設(shè)置或清除多位。 包括五部分的初始發(fā)行。 Atmel 發(fā)行的 AVR 生產(chǎn)線包括四個基本芯片： 90S1200, 2313,4414 和 8515。后三種比較 相似，主要的區(qū)別在于內(nèi)存的大小： 2K, 4K 或 8K，同時，芯片上的SRAM 和 E2PROM 數(shù)量也一直在增加。 最初的 1200 僅有 1K 的快閃存儲器，沒有靜態(tài)存儲器和外部設(shè)備以及一個受限的指令系統(tǒng)。既沒有 SRAM，也沒有內(nèi)部設(shè)備， 1200 必須依靠芯片的快閃或數(shù)據(jù)存儲。除非程序員可以通過寄存器組得到，否則這會大大減慢運行速度。 1200是當(dāng)前產(chǎn)品中唯一的芯片。在 1000 個單元中， 20 片 90S1200 只賣 美元。 數(shù)據(jù)位多于片數(shù)是很不經(jīng)常的事，但是 Atmel 設(shè)法使它更接近于 1220，這是1200 的一種 8 片變形。 在經(jīng)過激勵、擱淺和晶體連接以后，只有 4 片對于輸入 /輸出設(shè)備是可用的。多數(shù) AVR 芯片來自 20 片 DIP 或 SOIC 包，這可以用在更多I/O 線。只有在 40 片包中，芯片才能聯(lián)合它們的地址和數(shù)據(jù)與外部存儲器結(jié)合。 所有部分都在 Colorado Springs 和 Rousset (法國 )的四個 微米雙層金屬線上生產(chǎn)。這使用一個相同的存儲過程。 Atmel 把 E2PROM，快閃設(shè)備以及 8051用作結(jié)合的快閃設(shè)備。 1200 只有 24 ，如圖 2 照片所示。存儲過程沒有十分緊湊（或者快速）的邏輯性，但是多數(shù) AVR 芯片會受到內(nèi)存、外圍設(shè) 備以及時鐘速度不快的限制。 RISC 技術(shù)提高了編碼速度 有時 8 位處理機(jī)很難讓人滿意，盡管 Atmel 的 AVR 設(shè)計與十年前最初來自大系統(tǒng)的 RISC 設(shè)備不同。在大寄存器文件和正交指令系統(tǒng)上， AVR 比它的對手先進(jìn)很多。 Atmel 的新一代 CPU 非常吸引那些試圖把微控制器從 32 位或 16 位降低以及習(xí)慣靈活寄存器組的程序員們?？梢哉f，對于從 8051 提升的程序員， AVR 將是讓人吃驚的產(chǎn)品。 例如， 8051, 6805 和 PIC 都只有一塊電池， 68HC11 和 HC12頁僅有兩個。這使 AVR 較容易的在匯編基礎(chǔ)上編程和使編譯器最優(yōu)化。大寄存器減小了對內(nèi)存的依賴，這提高了速度，降低了數(shù)據(jù)存儲要求。 相反地， AVR 的類 RISC 指令系統(tǒng)也幫助提高了編碼速度。它的 CPI 指令避免了在 6805 和 PIC 上相對笨拙的操作：裝載、減法以及校驗。在 8051, 6805 或PIC 上相加兩個數(shù)包括找出兩個數(shù)和存儲結(jié)果，而 AVR 只需用一條指令相加兩個寄存器。 AVR并不是純粹的 RISC— 一些指令比另外的稍長 — 也不是有大寄存器文件的8 位微控制器。 Zilog 曾經(jīng)流行的 Z8 有 16 個寄存器和一個正交指令系統(tǒng)。但是在每個指令的 515 時鐘， Z8 比不上 AVR 的速度。 6805, 8051 和 68HC11 是世界上出售的很好 8 位產(chǎn)品，每月有數(shù)百萬的產(chǎn)品運出。盡管 AVR 不能立刻推翻這種趨勢，但是它仍然有很多優(yōu)勢。 盡管 “高性能”在這里也許有些不妥，但 AVR 應(yīng)該勝過其他 8 位微控制器和 16 位芯片。在 20 兆赫茲，它的最高時鐘速度很容易就超過同系的其他芯片，甚至可以加倍。更重要的是，幾乎所有指令在 1 或 2 個時鐘周期內(nèi)執(zhí)行，相對地，8051, 6805, 68HC11 和 PIC 需要 5— 10 個時鐘周期。 8 位應(yīng)用者也可以找到更快的速度。摩托羅拉的 68HC12 是 HC11 的改進(jìn)，Philips 和 Intel 正在吸引使用者用 8051XA 或 不僅如此， Intel 通過完成8051 and 和 251 的二進(jìn)制兼容，為我們提供了更流暢的提升路徑。 Philips 和2mmMotorola 都向試圖重新編碼的使用者吹捧它們的尺寸和速度優(yōu)勢。 HC12, 8051XA 和 251 是帶有 16 位內(nèi)部數(shù)據(jù)路徑和 16 位算法操作的更精確的 16 位設(shè)計，但是對于最簡單的計算和最基本的寄存器操作，它們?nèi)匀恍枰?3個或更多時鐘。此外，時鐘速度比起 Atmel 的也不夠快，并且不能勝任固有指令。 簡而言之， AVR 在 8 位價格上提供了 16 位性能。對于那些想要芯片存儲而不需要 16 位數(shù)據(jù)類型或二進(jìn)制兼容的使用者， Atmel 提供了更優(yōu)良的價格 /性能比。