正版 AVR单片机开发与应用实例 张校铭主编 中国电力出版社 97875

   前言



章AVR单片机的基础知识1



1.1AVR单片机特点与种类1



1.1.1AVR单片机的特点1



1.1.2封装和引脚功能3



1.1.3AVR种类与标识6



1.1.4AVR单片机的基本结构7



1.2ATmega16/32/128系列单片机9



1.2.1ATmega16单片内部结构9



1.2.2封装与引脚功能11



1.2.3ATmega128系列单片机13



1.2.4AVR程序下载18



1.2.5ATmega128单片机熔丝位19



第2章AVR单片机的系统开发工具23



2.1AVR单片机系统的软硬件开发工具23



2.1.1AVR单片机系统的硬件开发工具23



2.1.2AVR单片机系统的软件开发平台26



2.1.3AVR单片机的开发板及下载线30



2.2AVR单片机C语言编程基础33



2.2.1C语言的构成及特点34



2.2.2运算符和表达式36



2.2.3C语言的语句及程序结构38



2.2.4数组43



2.2.5指针变量和指针运算符44



2.2.6函数与参数传递45



2.2.7编译预处理48



2.2.8结构体与链表52



2.2.9运算符54



2.3CVAVR编译器开发环境55



2.3.1开发环境简介56



2.3.2开发环境的应用56



2.3.3代码生成器66



2.4ICCAVR集成开发环境71



2.4.1概述72



2.4.2ICCAVR的安装与注册



2.4.3ICCAVR的IDE环境



2.4.4ICCAVR的设置与使用79



2.4.5ICCAVR的函数库88



2.4.6AVR的编程94



2.5AVRStudio集成开发环境101



2.5.1AVRStudio概述101



2.5.2AVRStudio的IDE108



2.5.3设置AVRStudio116



2.5.4查看和修改状态122



2.5.5AVR汇编器



2.5.6AVR下载线126



第3章ATmega128单片机的指令系统131



3.1AVR单片机指令系统的特点与指令种类131



3.2AVR系列单片机的指令格式132



3.2.1指令符号132



3.2.2函数表达式136



3.2.3AVR指令与标志位的关系137



3.3AVR单片机的寻址方式137



3.3.1程序直接寻址



3.3.2程序间接寻址



3.3.3程序相对寻址138



3.3.4程序取常量寻址139



3.3.5单寄存器直接寻址140



3.3.6双寄存器直接寻址140



3.3.7堆栈寄存器间接寻址140



3.3.8I/O寄存器直接寻址141



3.3.9数据存储器直接寻址141



3.3.10数据存储器间接寻址141录



3.3.11程序存储器数据寻址



3.3.12数据存储器间接寻址142



3.3.13程序存储器带后增量的空间取常量寻址143



3.4数据传输指令144



3.4.1数据传输至寄存器的指令145



3.4.2数据传输至SRAM中的指令152



3.4.3写程序存储器指令156



3.4.4堆栈操作指令



3.5算术和逻辑指令157



3.5.1加法指令



3.5.2减法指令



3.5.3乘法指令161



3.5.4逻辑与指令



3.5.5逻辑或指令



3.5.6逻辑异或指令



3.5.7取反码指令



3.5.8取补码指令169



3.6转移和跳转指令170



3.6.1无条件跳转指令171



3.6.2调用和返回指令172



3.6.3条件跳转指令174



3.7位指令和位测试指令183



3.7.1位变量修改指令184



3.7.2带进位逻辑操作指令189



3.7.3位变量传送指令191



3.8MCU控制指令



3.9汇编语言的应用



3.9.1汇编语言格式193



3.9.2汇编语言应用实例194



第4章ATmega128单片机I/O端口的应用207



4.1ATmega128单片机的I/O端口207



4.1.1ATmega128单片机I/O端口结构与特点207



4.1.2各端口说明211



4.2I/O寄存器的设置与编程221



4.2.1I/O寄存器的操作特点221



4.2.2I/O寄存器的C语言程序221



4.2.3特殊功能I/O寄存器SFIOR222



4.2.4通用I/O口的设置与编程222



4.3I/O口控制应用实例224



4.3.1I/O口控制LED发光二极管应用实例224



4.3.2I/O口控制LED数码管应用实例228



4.3.3I/O口控制LED点阵应用实例232



4.3.4I/O口键盘扫描电路应用实例237



4.3.5I/O口控制1602液晶显示应用实例241



4.3.6I/O口控制12864中文液晶显示应用实例245



第5章ATmega128单片机定时/计数器的应用250



5.1定时/计数器作用与使用注意事项250



5.1.1定时器的作用250



5.1.2使用定时/计数器时需要注意的问题250



5.2预分频器251



5.2.1T/C0的预分频器252



5.2.2T/C1、T/C2和T/C3的预分频器252



5.2.3特殊功能寄存器252



5.38位定时/计数器T/C0253



5.3.18位定时/计数器T/C0的结构253



5.3.2T/C0定时/计数器的相关寄存器256



5.3.3T/C0定时/计数器的工作模式259



5.3.4T/C0定时/计数器的时序图263



5.48位定时/计数器T/C2264



5.4.1T/C2定时/计数器的结构264



5.4.2定时/计数器T/C2的相关寄存器266



5.4.3T/C2定时/计数器的工作模式267



5.516位定时/计数器T/C1和T/C3268



5.5.1T/C1和T/C3定时/计数器的结构269



5.5.2T/C1和T/C3定时/计数器的相关寄存器273



5.5.3T/C1和T/C3定时/计数器的工作模式281



5.5.4T/C1和T/C3定时/计数器的时序图287



5.6定时/计数器的应用288



5.6.1利用定时/计数器实现秒表的应用实例288



5.6.2利用定时/计数器实现PWM输出的应用实例293



第6章ATmega128单片机模数转换器和模拟比较器的应用296



6.1模数转换器296



6.1.1模数转换器种类与特点296



6.1.2ATmega128单片机模数转换器的结构和特点298



6.1.3A/D转换器相关寄存器306



6.2模拟比较器310



6.2.1模拟比较器概述310



6.2.2模拟比较器相关寄存器310



6.2.3多路输入312



6.3A/D转换器应用实例312



6.3.1利用A/D转换器构成简易电压表的应用实例312



6.3.2双通道A/D采样应用在液晶显示器上实例315



6.4模拟比较器应用实例323



6.4.1模拟信号的比较应用实例(一)323



6.4.2模拟信号的比较应用实例(二)324



6.4.3模拟比较器应用实例(三)324



第7章ATmega128单片机中断系统的基本应用327



7.1中断系统工作原理327



7.1.1中断系统的定义与中断过程327



7.1.2控制寄存器334



7.2外部中断335



7.2.1外部中断触发方式335



7.2.2外部中断寄存器335



7.3中断程序编写与应用实例337



7.3.1使用ICCAVR开发环境编写中断程序337



7.3.2外部中断系统应用实例339



第8章ATmega128单片机串行接口的应用342



8.1同步串行接口SPI342



8.1.1同步串行通信342



8.1.2ATmega128单片机的同步串行接口SPI345



8.1.3ATmega128单片机SPI相关寄存器348



8.1.4SPI的编程350



8.1.5SPI应用实例352



8.2USART接口



8.2.1异步通信基础355



8.2.2ATmega128单片机的USART接口357



8.2.3访问USART361



8.2.4USART相关寄存器369



8.3ATmega128单片机USART接口的应用实例374



8.3.1串口通信应用实例374



8.3.2利用串口控制微型打印机应用实例378



8.4两线串行接口TWI385



8.4.1串行通信基础知识385



8.4.2I2C总线协议385



8.4.3ATmega128单片机的TWI接口388



8.5ATmega128单片机TWI接口应用实例403



8.5.1利用TWI口对存储器进行操作的应用实例403



8.5.2I2C总线接口日历时钟芯片应用实例407



第9章AVR单片机在电气控制系统中的应用实例416



9.1电动机类控制电路的应用实例416



9.1.1步进电动机的应用实例416



9.1.2舵机的应用实例419



9.1.3电动机调速系统设计实例



9.2人机对话控制电路的应用425



9.2.1键盘的应用实例425



9.2.2触摸屏人机接口的应用实例432



0章各种传感器的应用实例436



10.1红外遥控器的解码应用436



10.1.1红外线436



10.1.2红外遥控系统原理436



10.1.3红外遥控器的解码实例438



10.2红外测距传感器的应用442



10.2.1硬件设计442



10.2.2程序设计443



10.3超声测距传感器的应用446



10.3.1硬件设计446



10.3.2程序设计447



10.4气体传感器的应用449



10.4.1气体传感器模块449



10.4.2气体传感器应用实例450



10.5加速度传感器的应用453



10.5.1型加速度传感器模块453



10.5.2加速度传感器应用实例454



10.6光照传感器的应用456



10.6.1硬件设计457



10.6.2程序设计457



10.7温度传感器应用实例459



10.7.1硬件设计459



10.7.2软件设计459



1章AVR单片机的综合应用设计实例464



11.1基于ATmega128单片机的轮式机器人设计464



11.1.1硬件设计464



11.1.2软件设计466



11.2基于ATmega128单片机的交通信号机设计471



11.2.1硬件设计471



11.2.2软件设计474

本书从工程实践角度出发，全面、系统地讲解了AVR单片机的基础知识、硬件结构、各典型接口应用以及多个综合系统应用的设计和分析等。本书共分为11章，章介绍了AVR单片机的基础知识；第2章~第8章以ATmega128单片机为例讲解了AVR单片机的系统开发工具、硬件结构、指令系统和各典型接口的应用等，其中还穿插讲解了C语言编程基础；第9章讲解了AVR单片机在电气控制系统中的应用实例；0章讲解了各种传感器的应用实例；1章的内容讲解了AVR单片机的综合应用设计实例。本书内容丰富、深入浅出、图文并茂，书中收集了大量的AVR单片机设计实例电路图及程序案例，并配以详尽的文字讲解，适合从事单片机技术的开发人员使用，同时可作为相关专业在校师生的参考用书。