avr單片機是1997年由atmel公司研發(fā)出的增強型內置flash的risc(reducedinstructionsetcpu)精簡指令集高速8位單片機。高可靠性、功能強、高速度、低功耗和低價位一直是衡量單片機性能的重要指標，而avr單片機是典型高性能單片機。
早期單片機，比如51單片機為了提高可靠性(防止數據誤讀或跑飛)采用較高的分頻系數對時鐘分頻，使得指令周期長，執(zhí)行速度慢。例如51單片機需要12個晶振周期才能組成1個機器周期，而且很多指令需要2個機器周期才能執(zhí)行。avr單片機的推出，徹底打破這種舊設計格局，廢除了機器周期，采用精簡指令集，取指周期短，又可預取指令，實現(xiàn)流水作業(yè)，故可高速執(zhí)行指令。avr單片機在12個晶振周期中能執(zhí)行12條指令，從這個角度看，如果晶振頻率相同，avr的速度是51的12倍到24倍。
avr有32個通用寄存器，在進行大量復雜運算時，avr的32個寄存器可相當于51的32個累加器，克服了51系列單片機只有單一累加器數據處理造成的瓶頸現(xiàn)象，在復雜運算時速度比51快5倍以上。由此可看出，51與avr相比是多么慢，avr是多么快。
avr系列單片機多內部集成了多路ad轉換器、電壓比較器、isp、i2c、jtag總線電路、uart串口、大功率io口、看門狗等實用電路，并且很多avr單片機型號有eeprom、flash、sram三種存儲器，可以實現(xiàn)實時修改程序存儲器中的內容，即avr單片機可以自己修改自己的程序。同時avr一般能工作在寬電壓范圍(2.7～6.0v)，有的居然可以在1.8v電壓下工作。以上這些性能只是avr眾多性能中的一部分，然而已經讓51系列單片機望塵莫及了。
如此高性能的單片機價格居然和51單片機差不多，比如atmega8價格為8元左右，atmega16在13元左右，這是avr有極高性價比的真實寫照。
avr家族人丁興旺，包括atinyavr(微小型)、低功耗類、atmegaavr高中低檔5類單片機。它們都基于同一核心技術，但在內部集成的電路多少上有不同。不論你要做電子手表還是視頻處理，都有一款合適的avr單片機能滿足你的需要。
本文只列出atmega16中檔單片機的性能：
16kb的flash程序存儲器；512b的eeprom；1kb的sram；32個快速寄存器；32個大功率io口；20個中斷；2個外部中斷口；有spi、suart、i2c總線接口；2個8位定時器；1個16位定時器；3個pwm通道；有實時時鐘rtc；8個10位ad通道；電壓比較器；看門狗；內置時鐘振蕩器；jtag接口；isp在線編程；電壓范圍為2.7v-5.5v；外部時鐘晶振0-16mhz；有pid和多種貼片封裝。
avr的io口能輸出20ma和吸收40ma的電流，不僅可直接驅動led，甚至可直接驅動微型直流減速電機。而且avr的io口可編程設置成輸入、輸出、高阻態(tài)狀態(tài)，是真正的3態(tài)io口。和51相比使用avr開發(fā)產品你會發(fā)現(xiàn)前所未有的方便和自由。
avr單片機可上操作系統(tǒng)，比如ucos2、linux等，自主編程實現(xiàn)操作系統(tǒng)功能也很容易。
根據任務具體需要選擇最合適的單片機，使單片機資源充分利用，使系統(tǒng)性價比達到最高，同時兼顧未來擴展需要，不要一味選用高性能單片機，這就是選單片機的原則。
用arm+操作系統(tǒng)做超聲波測距儀——殺雞用了牛刀。用avr中檔單片機做機器視覺——有些吃不消。如果把它們調換一下，一切就恰到好處了。
學avr單片機的好書是《avr單片機嵌入式系統(tǒng)原理與應用實踐》，封面見下圖。
avr一般采用cvavr編程軟件編程，也可用gungccavr、avrstudio軟件編程?？刹捎脜R編或c語言編程。燒程序前先輸出hex文件，然后用slisp(雙龍isp)軟件加載，再通過isp編程線或者25針并口連接線燒入avr單片機，支持在線編程。
由于avr單片機最小系統(tǒng)很簡單，就是電源+晶振(可不用)+led+isp接口(通電就運行，斷電就停止，不用復位電路)，因此任何初學者都可以用面包板搭出avr最小系統(tǒng)，并且編程實踐。
使用avr單片機時注意要正確設置熔絲位，slisp軟件就可設置，熔絲位可決定單片機是采用外部晶振還是采用內部時鐘振蕩器，如果熔絲位設置為采用外部晶振，而電路中沒有接入晶振，則avr程序不能運行。很多初學者忽視了這一點，他們的avr系統(tǒng)不能運行卻找不到原因。再有就是avr的io口在使用前需先編程設置其狀態(tài)，否則你將發(fā)現(xiàn)程序在運行，但io口沒信號。