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图2.2 接近开关示意图图2.3 接近开关原理图
2.2.4 核心控制器件（ATMEG128单片机）介绍
AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精简指令集高速8位单片机。AVR的单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。 1997年，由Atmel公司挪威设计中心的A先生和V先生，利用Atmel公司的Flash新技术，共同研发出RISC精简指令集高速8位单片机，简称AVR[7]。
AVR单片机是高速嵌入式单片机： 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进来，使得指令可以在一个时钟周期内执行；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；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；其次，AVR单片机耗能低。对于典型功耗情况，WDT关闭时为100nA，更适用于电池供电的应用设备。有的器件最低1.8 V即可工作。 再次，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，保密位单元深藏于芯片内部，无法用电子显微镜看到。它有功能强大的定时器/计数器及通讯接口 定时/计数器T/C有8位和16位,可用作比较器。计数器外部中断和PWM(也可用作D/A)用于控制输出，某些型号的AVR单片机有3～4个PWM，是作电机无级调速的理想器件。AVR单片机有串行异步通讯UART接口,不占用定时器和SPI同步传输功能,因其具有高速特性，故可以工作在一般标准整数频率下,而波特率可达576K[16]。
ATmega128 是ATMEL公司的 8位系列单片机的最高配置的一款单片机，应用极其广泛。基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器。由于其先进的指令集以及单周期指令执行时间,ATmega128 的数据吞吐率高达 1 ，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。其产品特点有：高性能、低功耗的 AVR8 位微处理器；先进的 RISC 结构；133 条指令大多数可以在一个时钟周期内完成；32 8 通用工作寄存器加上外设控制寄存器；全静态工作；工作于16 MHz 时性能高达16 MIPS；只需两个时钟周期的硬件乘法器；非易失性的程序和数据存储器:128K 字节的系统内可编程Flash,其寿命为10000 次写/ 擦除周期；具有独立锁定位、可选择的启动代码区，通过片内的启动程序实现系统内编程，真正的读- 修改- 写操作；4K字节的EEPROM，其寿命为100000 次写/ 擦除周期；4K 字节的内部SRAM；多达64K 字节的优化的外部存储器空间；可以对锁定位进行编程以实现软件加密；可以通过SPI 实现系统内编程；JTAG 接口( 与IEEE 1149.1 标准兼容)：遵循JTAG 标准的边界扫描功能； 支持扩展的片内调试；通过JTAG 接口实现对Flash EEPROM 熔丝位和锁定位的编程；外设特点： 两个具有独立的预分频器和比较器功能的8 位定时器/ 计数器； 两个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器/ 计数器；具有独立预分频器的实时时钟计数器；两路8 位PWM；6路分辨率可编程（2 到16 位）的PWM；输出比较调制器；8路10 位ADC，8个单端通道，7个差分通道，2个具有可编程增益（1x 10x 或200x）的差分通道；面向字节的两线接口；两个可编程的串行USART；可工作于主机/ 从机模式的SPI 串行接口；具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器；片内模拟比较器。
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