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本節從總體上討論ATmega168 AVR 內核的結構。CPU 的主要任務是保證程序的正確執行。因此它必須能夠訪問存儲器、執行運算、控制外設以及處理中斷。

（點擊圖片放大）

結構綜述Figure 3. AVR 結構的方框圖
為了獲得最高的性能以及并行性， AVR 采用了Harvard 結構，具有獨立的數據和程序總線。程序存儲器里的指令通過一級流水線運行。CPU 在執行一條指令的同時讀取下一條指令( 在本文稱為預取)。這個概念實現了指令的單時鐘周期運行。程序存儲器是可以在線編程的FLASH。

快速訪問寄存器文件包括32 個8 位通用工作寄存器，訪問時間為一個時鐘周期。從而實現了單時鐘周期的ALU 操作。在典型的ALU 操作中，兩個位于寄存器文件中的操作數同時被訪問，然后執行運算，結果再被送回到寄存器文件。整個過程僅需一個時鐘周期。

寄存器文件里有6 個寄存器可以用作3 個 16位的間接尋址寄存器指針以尋址數據空間，實現高效的地址運算。其中一個指針還可以作為程序存儲器查詢表的地址指針。這些附加的功能寄存器即為16 位的X、Y、Z 寄存器。

ALU支持寄存器之間以及寄存器和常數之間的算術和邏輯運算。ALU也可以執行單寄存器操作。運算完成之后狀態寄存器的內容得到更新以反映操作結果。

程序流程通過有/ 無條件的跳轉指令和調用指令來控制，從而直接尋址整個地址空間。大多數指令長度為16 位，亦即每個程序存儲器地址都包含一條16 位或32 位的指令。

程序存儲器空間分為兩個區：引導程序區(Boot 區) 和應用程序區。這兩個區都有專門的鎖定位以實現讀和讀/ 寫保護。用于寫應用程序區的SPM 指令必須位于引導程序區。

在中斷和調用子程序時返回地址的程序計數器(PC) 保存于堆棧之中。堆棧位于通用數據SRAM，因此其深度僅受限于SRAM 的大小。在復位例程里用戶首先要初始化堆棧指針SP。這個指針位于I/O 空間，可以進行讀寫訪問。數據SRAM 可以通過5 種不同的尋址模
式進行訪問。

AVR 存儲器空間為線性的平面結構。

AVR具有一個靈活的中斷模塊?？刂萍拇嫫魑挥贗/O空間。狀態寄存器里有全局中斷使能位。每個中斷在中斷向量表里都有獨立的中斷向量。各個中斷的優先級與其在中斷向量表的位置有關，中斷向量地址越低，優先級越高。

I/O I/O 存儲器 64 個可以直接尋址的地址，作為 CPU 外設的控制寄存器、SPI，以及其他 I/O 功能。映射到數據 0x20 - 0x5F。此外，ATmega168 還有位于SRAM地址0x60 - 0xFF的擴展I/O空間，這些地址只能使用ST/STS/STD 和 LD/LDS/LDD 指令來訪問。

關鍵字：ATmega168 內核介紹結構引用地址：ATmega168 內核介紹

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史海拾趣

ACCRETECH公司的發展小趣事

ACCRETECH是一家日本的半導體設備制造公司，以下是該公司發展的五個相關故事：

公司成立和早期發展： ACCRETECH（前身為TOKYO SEIMITSU）成立于1949年，總部位于日本東京。最初，公司主要從事機械零件的生產，隨著時代的發展，逐漸轉型為半導體設備制造商。起初，ACCRETECH主要生產晶圓表面檢測設備和測量設備。
技術創新和產品拓展：隨著半導體行業的快速發展，ACCRETECH不斷進行技術創新，并逐步拓展產品線。公司推出了包括晶圓尺寸測量儀、晶圓表面檢測儀、晶圓平整度檢測儀等在內的多種半導體生產設備，滿足了客戶對高精度、高效率設備的需求。
市場擴張和國際合作： ACCRETECH積極拓展國內外市場，并與全球各地的客戶建立了合作關系。公司的產品被廣泛應用于半導體制造、集成電路測試、電子元件生產等領域，贏得了客戶的信賴。ACCRETECH還與國際知名半導體企業展開合作，共同推動技術進步和產業發展。
持續投入研發和創新： ACCRETECH不斷加大研發投入，致力于技術創新和產品升級。公司設立了專門的研究機構和實驗室，擁有一支技術精湛的團隊，致力于開發新產品和解決方案，滿足客戶不斷提高的需求。
未來發展展望： ACCRETECH將繼續致力于半導體設備制造領域的研發和應用，不斷推出更先進、更可靠的產品和解決方案，滿足客戶在半導體生產過程中的需求。公司將加強國際市場拓展，提升自身在全球市場的競爭力，為行業的發展做出更大的貢獻。

ATOP_Technologies公司的發展小趣事

隨著產品線的不斷豐富和技術實力的提升，ATOP Technologies開始將目光投向更廣闊的市場。公司積極參與國內外各類行業展會和交流活動，加強與同行和客戶的交流與合作。同時，ATOP Technologies還積極開展國際合作，與多個國家的知名企業建立了戰略合作關系，共同推動工業自動化領域的發展。

Herga公司的發展小趣事

在20世紀90年代初，Herga公司憑借其在精密電機技術上的突破，成功研發出一款高效能、低噪音的步進電機，迅速在自動化設備和電子設備市場中脫穎而出。這款電機不僅提高了生產效率，還顯著降低了能耗和噪音水平，贏得了眾多知名電子制造商的青睞。Herga公司借此機會，進一步拓展產品線，逐步確立了在電子行業精密傳動組件領域的領先地位。

Horn公司的發展小趣事

在追求經濟效益的同時，Horn公司也注重可持續發展。公司積極采用環保材料和綠色生產工藝，減少對環境的影響。此外，Horn公司還注重人才培養和團隊建設，為公司的長期發展奠定了堅實的人才基礎。展望未來，Horn公司將繼續秉承“創新、質量、服務”的企業理念，致力于成為切削工具行業的領導者，為全球客戶提供更加優質的產品和服務。

EnerSys公司的發展小趣事

EnerSys公司及其前身在工業電池制造領域擁有超過100年的歷史。自20世紀初起，公司就開始專注于為各種工業應用提供可靠的電池解決方案。隨著時間的推移，EnerSys不斷吸收新技術和制造工藝，逐漸發展成為工業電池市場的領導者。這一長期的歷史積淀，為EnerSys在電子行業中的發展奠定了堅實的基礎。

Forge Europa Ltd公司的發展小趣事

在快速發展的過程中，Forge Europa Ltd公司始終注重品牌與文化的塑造。公司秉承“創新、品質、服務”的企業精神，致力于為客戶提供優質的產品和服務。同時，公司還注重員工的培養和發展，建立了完善的培訓體系和激勵機制，激發了員工的創造力和工作熱情。通過這些努力，Forge Europa不僅塑造了一個具有行業影響力的品牌形象，還形成了獨特的企業文化，為企業的長遠發展奠定了堅實的基礎。

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