عصر پیشرفت

زبانهای سطح بالا یا همان HHL به سرعت در حال تبدیل شدن به زبان برنامه نویسی استاندارد بای میکروکنترلر ها حتی برای میکروهای 8 بیتی کوچک هستند. زبان برنامه نویسی BASIC و C بیشترین استفاده را در برنامه نویسی میکروها دارند ولی در اکثر کاربردها کدهای بیشتری را نسبت به زبان برنامه نویسی اسمبلی تولید میکنند. ATMEL ایجاد تحولی در معماری، جهت کاهش کد به مقدار مینیمم را درک کرد که نتیجه این تحول میکروهای AVR هستند که علاوه بر کاهش و بهینه سازی مقدار کدها به طور واقع عملیات را تنها در یک کلاک سیکل توسط معماری RISC انجام میدهند و از 32 رجیسر همه منظوره (Accumulator) استفاده میکنند که باعث شده 4 تا 12 بار سریعتر از میکروهای مورد استفاده کنونی باشند.

تکنولوژی حافظه کم مصرف غیر فرار اتمل برای برنامه نویسی AVR مورد استفاده قرار گرفته است در نتیجه حافظه های فلش و EEPROM در داخل مدار قابل برنامه ریزی هستند(ISP). میکروهای AVR اولیه داری 1 ، 2 ، و 8 کیلوبایت حافظه فلش و به صورت کلمات 16 بیتی سازماندهی شده بودند.

AVR ها به عنوان میکروهای RISC با تعداد دستورات فراوان طراحی شده اند که باعث میشود حجم کد تولید شده کم و سرعت بالاتری به دست آید.

عملیات تک سیکل:
با انجام تک سیکل دستورات، کلاک اسیلاتور با کلاک داخلی سیستم یکی میشود. هیچ تقسیم کننده ای در داخل AVR قرار ندارد که ایجاد اختلاف فاز کند. اکثر میکروها کلاک اسیلاتور به سیستم را به 4 یا 12 تقسیم میکنند که خود باعث کاهش سرحت میشود. بنابراین AVR ها 4 تا 12 بار سریعتر و مصرف آنها نیز 4-12 بار نسبت به میکروکنترولرهای مصرفی کنونی کمتر است زیرا در تکنولوژی CMOS استفاده شده در میکروهای AVR ، مصرف توان سطح منطقی متناسب با فرکانس است.

طراحی برای زبانهای BASIC و C :
زبانهای BASIC و C بیشترین استفاده را در دنیای امروز بعنوان زبانهای HLL دارند. تا امروز معماری بیشتر میکروها برای زبان اسمبلی طراحی شده بود و کمتر از زبانهای HLL حمایت کرده اند.
هدف ATMEL طراحی معماری بود که هم برای زبان اسمبلی و هم زبانهای HLL مفید باشد. به طور مثال در زبانهای BASIC و C میتوان یک متغییر محلی به جای متغییر سراسری در داخل زیربرنامه تعریف کرد، در این صورت فقط در زمان اجرای زیربرنامه مکانی از حافظه RAM برای متغییر اشغال میشود در صورتی که اگر متغییری به عنوان سراسری تعریف گردد در تمام وقت مکانی از حافظه FLASH ROM را اشغال کرده است.
برای دسترسی سریعتر به متغییرهای محلی و کاهش کد، نیاز به افزایش رجیسترهای همه منظوره است. AVR ها دارای 32 رجیستر هستند که مستقیما به LOGIC ALU (ARITHMETIC UNIT) متصل شده اند، و تنها در یک کلاک سیکل به این واحد دسترسی پیدا میککند. سه جفت از این رجیسترها میتوانند به عنوان رجیسترهای 16 بیتی استفاده شوند.

منبع