20世纪70年代中期是8位微型计算机发展的极盛时期，大规模集成技术的飞速发展，为满足更广泛的实时应用的需要，从微型计算机家族中诞生出新的一员，形成了一个新的发展分支#8212;#8212;单片微型计算机，简称单片机。由于它主要应用于测控系统，所以又称微控制器。它以体积小、价格低廉、功能完善、面向实时测控为特征；它打破了典型微机按逻辑功能划分单晶芯片的传统结构概念；以不求规模大，力争小而全为宗旨，在一块单晶芯片上集成了构成一台计算机的主要部、器件。这样，一块单晶芯片就构成了一台具有一定功能的计算机，故称为单晶芯片微型计算机，现规范统称单片机。

本文主要介绍的是AVR单片机。

AVR单片机是由ATMEL公司于1997年研制开发的，具有增强型内置Flash的RISC（Reduced Instruction Set CPU）精简指令集高速8位单片机。AVR单片机具有电路简单、故障率低、可靠性高、成本低、可采用高级语言编程等优势，可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、设备通信、家用电器等各个领域。

AVR单片机是高速嵌入式单片机，具体表现在以下几点：

（1）AVR单片机具有预取指令功能，即在执行一条指令时，预先把下一条指令取出来，使得指令可以在一个时钟时期内执行。

（2）多累加器型，数据处理速度快。AVR单片机具有32个通用工作寄存器，相当于有32条立交桥，可以快速通行。

（3）中断响应速度快。AVR单片机有多个固定中断向量入口地址，可快速响应中断。另外，AVR单片机耗能低，对于典型功耗情况，WDT（Watchdog Timer）看门狗关闭时为100nA。AVR单片机保密性能好，它具有不可破解的位加密锁Lock Bit技术。

AVR单片机内带模拟比较器，可以进行A/D转换，组成廉价的A/D转换器。

AVR单片机的I/O口能正确反映I/O口输入/输出的真实情况，AVR单片机的I/O线全部带可设置的上拉电阻，可单独设定为输入/输出，可设定高阻输入，驱动能力强，使得I/O口资源灵活、功能强大、可充分利用。

AVR单片机32个工作寄存器全部与ALU（Arithmetic Logic Unit）相连，加快了指令存取时间。AVR单片机具有多个累加器，所以可以进行高速数据处理，一个机器周期可以执行一条指令。