第2章 AVR 单片机的基本结构单片机是构成单片机嵌入式系统的核心器件。本章首先将介绍一般单片机的基本结构和组成，使大家对单片机芯片的内部硬件有基本了解和认识。掌握了单片机的基本结构和组成，对学习、了解任何一种类型单片机的工作原理，编写单片机的系统软件以及和设计外围电路都是非常重要的。AVR 是美国 ATMEL 公司推出的一款采纳 RISC 指令的 8 位高速单片机。本章将以ATmega16 为主线，介绍和讲述 AVR 单片机内核的基本结构、引脚功能、工作方式等。深化的理解和掌握 AVR 的基本结构，对后续章节的学习、以及对实际的应用 AVR 单片机都是非常重要的。2.1 单片机的基本组成2.1.1单片机的基本组成结构单片机嵌入式系统的核心部件是单片机，其结构特征是将组成计算机的基本部件集成在一块晶体芯片上，构成一片具有特定功能的单芯片计算机—单片机。一片典型单片机芯片内部的基本组成结构如图 2-1 所示。从单片机的基本组成可以看出，在一片（单片机）芯片中，集成了构成一个计算机系统的最基本的单元：如 CPU、程序（指令）存储器、数据存储器、各种类型的输入/输出接口等。CPU 同各基本单元通过芯片内的内部总线（包括数据总线、地址总线和控制总线）连接。一般情况下，内部总线中的数据总线宽度(或指 CPU 的字长)也是标定该单片机等级的外部时钟源外部事件计数图 2-1 典型单片机的基本组成结构振荡器和时序电路CPU中断控制程序存储器数据存储器定时器计数器总 线 扩展控制器并行 I/O接口内部中断串行 I/O接口外部中断外部数据 / 地址总线操作管理寄存器内部总线一个重要指标。一般讲，低档单片机的内部数据总线宽度为 4 位（4 位机），普通和中档单片机的内部数据总线宽度一般为 8 位（8 位机），高档单片机内部数据总线宽度为 16 或32 位。内部数据总线宽度越宽，单片机的处理速度也相应的提高，功能也越强。2.1.2 单片机基本单元与作用下面分别对单片机芯片中所集成的各个组成部分予以简要介绍。1． MCU 单元(Microcontroller Unit)MCU 单元部分包括了 CPU、时钟系统、复位、总线控制逻辑等电路。CPU 是根据面对测控对象、嵌入式应用的要求设计的，其功能有进行算术、逻辑、比较等运算和操作，并将结果和状态信息与存储器以及状态寄存器进行交换（读/写）。时钟和复位电路实现上电复位、信号控制复位，产生片内各种时钟及功耗管理等。总线控制电路则产生各类控制逻辑信号，满足 MCU ...
