ATmega128单片机入门：AVR架构特点与开发环境搭建
ATmega128是Atmel公司（现在被Microchip收购了）的一款经典8位AVR单片机，曾经是Arduino Mega的主控芯片，在DIY圈和教学领域用得非常广泛。它比ATmega328（Arduino UNO用的）资源丰富得多，IO口多、Flash大、外设全，适合做比较复杂的项目。
AVR架构跟51单片机有几个明显区别。首先是RISC指令集，大部分指令单周期执行，同样晶振频率下运行速度比51快很多。其次是采用Harvard结构，程序存储器和数据存储器独立编址，取指和取数可以同时进行，效率更高。还有就是IO口操作更方便，每个IO口都有DDRx（方向）、PORTx（输出）、PINx（输入）三个寄存器，配置清晰直观。
ATmega128的资源相当可观：128KB的Flash程序存储器、4KB的EEPROM、4KB的SRAM，53个可编程IO口，4个16位定时器，8路10位ADC，还有UART、SPI、I2C等通信接口。对于大多数控制类项目来说，这些资源绰绰有余。它的工作电压范围2.7V到5.5V，主频最高16MHz，工业级温度范围-40°C到+85°C。
开发ATmega128最常用的环境是Atmel Studio（现在叫MPLAB X AVR版），也可以用Arduino IDE配合Mega核心。如果是裸机开发，Atmel Studio功能更全，支持在线调试和各种外设配置。编译器用的是GCC for AVR（avr-gcc），完全免费。烧录器可以用官方的Atmel-ICE，也可以用便宜的USBasp或者AVRISP mkII兼容版。
ATmega128有个很实用的功能是JTAG调试接口，可以通过JTAGICE或Atmel-ICE进行在线单步调试，查看寄存器和变量，这对调试复杂程序帮助很大。注意JTAG引脚跟普通IO口是复用的，默认JTAG是开启的，如果要用这些引脚做普通IO，需要在熔丝位里关闭JTAG，或者在程序里写MCUCR寄存器禁用。
熔丝位（Fuse Bits）是AVR单片机的一个特色，用来配置时钟源、启动时间、看门狗、JTAG等关键设置。熔丝位的修改要非常小心，特别是时钟源位，如果改错了可能导致单片机无法烧录，需要用高压编程器才能恢复。建议用Atmel Studio的图形化熔丝位配置工具，不要手动算二进制值。对新手来说，ATmega128是学习AVR架构的好选择，资源丰富、资料多，搞懂了再看其他AVR芯片都差不多。