AVR課件新手單片機入門第一講

AVR單片機技術

AVRMicrocontrollerAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第1頁。課程安排

Courseschedule第一講：單片機及其開發(fā)工具簡介第二講：AVR硬件電路設計教程第三講：AVR開發(fā)環(huán)境的建立，數(shù)字邏輯與C語言程序設計基礎知識第四講：流水燈、蜂鳴器、數(shù)碼管的程序設計第五講：普通按鍵與矩陣鍵盤的程序設計第六講：外部中斷、定時器的應用第七講：USART的應用第八講：ADC的應用第九講：項目應用實例-循跡小車AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第2頁。單片機就是一臺微型電腦。麻雀雖小，五臟俱全，單片機將微型電腦的所有基本部分都集成在一片硅片上。構成單片機的基本要素：CPU核ROMRAM片上外設總線單片機概念AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第3頁。片上系統(tǒng)的概念

SystemonChip，SoC

AVR單片機是完全集成的混合信號系統(tǒng)級芯片（SoC），具有單指令RISC內(nèi)核，片內(nèi)集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的模擬、數(shù)字外設及其他功能部件；內(nèi)置FLASH程序存儲器、內(nèi)部RAM。AVR單片機具有片內(nèi)調(diào)試電路，通過4腳的JTAG接口可以進行非侵入式、全速的在系統(tǒng)調(diào)試。AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第4頁。CPU核相當于電腦的CPU，執(zhí)行從ROM中取出指令性能指標：主頻：CPU時鐘的頻率，類似于電腦的主頻。指令集：復雜指令集CISC與精簡指令集RISC，后者比前者執(zhí)行效率高很多。字長：一次處理的二進制數(shù)據(jù)位數(shù)。價格詳相近的幾種單片機之比較CPU類型AT、STC系列51MSP430F1系列AVR系列主頻2MHz8MHz20MHz指令集CISCRISCRISC字長8位16位8位AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第5頁。ROM（只讀存儲器）價格詳相近的幾種單片機之比較單片機型號STC89C52MSP430F1101ATmega16Flash容量8KB1KB16KB自編程能力不具備具備具備目標代碼存儲器，相當于硬盤，用于存儲運行在單片機上的程序代碼目前大多數(shù)單片機為Flash結構基本性能指標：容量，單位一般為KB（千字節(jié)）高級的指標：自編程能力AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第6頁。RAM（隨機存儲器）數(shù)據(jù)存儲器，相當于內(nèi)存，ROM中的程序在運行時快速的存取數(shù)據(jù)目前大多數(shù)單片機為SRAM結構性能指標：容量，單位一般為B（字節(jié)）或KB（千字節(jié)）AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第7頁。RAM（隨機存儲器）數(shù)據(jù)存儲器，相當于內(nèi)存，ROM中的程序在運行時快速的存取數(shù)據(jù)目前大多數(shù)單片機為SRAM結構性能指標：容量，單位一般為B（字節(jié)）或KB（千字節(jié)）價格詳相近的幾種單片機之比較單片機型號STC89C52MSP430F1101ATmega16(AVR)SRAM容量512字節(jié)128字節(jié)1KBAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第8頁。片上外設相當于電腦的鍵盤鼠標接口、顯示器接口等常見的片上外設模塊有外部中斷、定時/計數(shù)器、UART、SPI、IIC、ADC、模擬比較器等價格詳相近的幾種單片機之比較單片機型號STC89C52MSP430F1101ATmega16(AVR)片上外設外部中斷定時/計數(shù)器UART外部中斷定時/計數(shù)器ADC外部中斷定時/計數(shù)器UART、SPI、IICADC、模擬比較器AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第9頁?？偩€用于在以上四部分之間傳輸數(shù)據(jù)的通道，相當于硬盤IDE線、光驅(qū)線等AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第10頁。單片機的應用單片機無所不能！所謂“微電腦控制”場合的核心就是單片機涵蓋工業(yè)生產(chǎn)、日常生活、軍事設備、科研儀表儀器等所有智能化應用場合AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第11頁。智能洗衣機定時完成洗衣、脫水等功能可以判斷衣服的干凈程度，實現(xiàn)“洗凈即停”的功能蒸汽熨燙的功能刷卡、投幣洗衣更加智能：LG公司的“iPod洗衣機”——一邊洗衣一邊聽歌AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第12頁。LED顯示屏LED發(fā)光二極管構成顯示屏的像素點單片機負責逐點或逐行掃描，并與電腦通信獲取圖片信息AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第13頁。PH/ORP儀表用于環(huán)境監(jiān)測、工礦企業(yè)、科學研究、水產(chǎn)養(yǎng)殖場等場合的pH值的測定讀取pH傳感器的模擬信號，內(nèi)部處理后顯示在LCD上AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第14頁。各種數(shù)碼產(chǎn)品AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第15頁。智能小車巡線避障電視機遙控器遙控LCD顯示AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第16頁。單片機的開發(fā)工具編程器（燒寫器）：將編譯出來的目標代碼固化到單片機的ROM內(nèi)下載線：作用與編程器相同，但可以在線下載仿真器：對單片機的程序進行單步調(diào)試、設置斷點等，便于查找程序中的錯誤。其中Jtag仿真器可以在線仿真調(diào)試。AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第17頁。AVR單片機簡介AVR的性價比遠高于MCS51：高速、RISC：主頻最高達24MHz低功耗，寬電壓：1.8V~5.5V，最低全速運行功耗<300uAIO口驅(qū)動能力強：推拉電流能力均達40mA，可以直接驅(qū)動蜂鳴器、繼電器等片內(nèi)資源豐富：外部中斷、定時/計數(shù)器、UART、SPI、IIC、ADC、模擬比較器型號齊全，而且40腳以下的AVR均具有DIP的封裝形式AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第18頁。精彩的AVR世界8腳系列：ATtiny13、25、45、85；14腳系列：ATtiny2420腳系列：AtTiny26，2313；28腳系列：ATmega8，48，88，168；32腳系列：AT90PWM3；40腳系列：ATmega16，32，162，163，169，8515，8535；以上幾個系列均有DIP雙列直插封裝64腳系列：ATmega64，128；100腳系列：ATmega1280，2560；AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第19頁。精彩的AVR世界AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第20頁。AVR單片機的開發(fā)工具軟件開發(fā)環(huán)境編輯與編譯軟件：WinAVR仿真調(diào)試軟件：AVRStudio下載軟件：CAVR硬件開發(fā)環(huán)境仿真調(diào)試工具：JTAGICE下載線工具：STK500/300學習板一塊：AVR綜合實訓平臺技術手冊AVR官方中文版技術手冊《AVR單片機與GCC編程》AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第21頁。AVR單片機優(yōu)勢

Advantage工業(yè)的高級8-bit性能實時8-BitRISC架構低功耗(空閑模式/掉電模式/省電模式)MCU的大家族(超過50個產(chǎn)品)多種外圍設備卓越的C語言編碼效率系統(tǒng)內(nèi)可編程SRAM巨大的應用數(shù)據(jù)庫低開發(fā)成本8BitRISCMCUAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第22頁。從零開始學習AVR：

學單片機就要學AVR！選擇AVR作為單片機入門的幾點理由：最小系統(tǒng)設計容易：只需要連接電源、焊接晶振就可以工作很多概念初學者理解起來更容易：例如AVR的時鐘源（晶振、內(nèi)部RC等）不經(jīng)過分頻直接提供給CPU使用，而51的CPU主頻等于晶振的12分頻AVR既具有簡單的、可以自制的ISP下載線和Jtag仿真器，又有DIP直插的封裝形式AVR的C語言編程與C語言教科書上學習的標準C語言語法是幾乎一樣的，不像51的C語言，一些bit、srf之類的變量定義在教科書中是找不到的，有利于后續(xù)嵌入式系統(tǒng)的學習AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第23頁。新手入門入門第一個例子

閃爍的燈請觀看老師操作演示AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第24頁。領先的8位結構

StructureRISC結構，精簡指令集Harvard結構程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開直接訪問8M字節(jié)程序存儲器和8M字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第25頁。極快的處理速度

Speed單周期指令執(zhí)行時間一個時鐘執(zhí)行一條指令1MIPS/MHZRegisterFileALUAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第26頁。MEGA16單片機管腳排列

PinAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第27頁。AVR外圍設備

PeripheralModuleI/ORSTTimer2Timer0Timer18BitRISCMCUOSCACWDTSPIJTAGUARTA/D2-WireITAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第28頁。外圍設備ACI/ORSTTimer2Timer0Timer18BitRISCMCUOSCACWDTSPIJTAGUARTA/D2-WireIT模擬比較器多輸入源中斷功能捕獲功能AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第29頁。MEGAAVR產(chǎn)品綜述

Products從4K字節(jié)到512K字節(jié)容量FLASH產(chǎn)品系列自編程存儲器64字節(jié)到4K字節(jié)容量EEPROM存儲器硬件乘法器AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第30頁。AVRMEGA產(chǎn)品型號(ATMEGA系列）

ProductSelectorAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第31頁。ATMEGAAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第32頁。ATMEGA

ProductSelectorAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第33頁。ATmegapicoPower

AVRSeries

ProductSelectorAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第34頁。ATmegapicoPower

AVRSeries

ProductSelectorAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第35頁。AVRTiny產(chǎn)品型號

ProductSelectorAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第36頁。AVRTiny產(chǎn)品型號

ProductSelectorAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第37頁。AVRTiny產(chǎn)品型號

ProductSelectorAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第38頁。AutomotiveAVRAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第39頁。CANAVRAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第40頁。Lighting/PulseWidthModulationAVRAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第41頁。LCDControlAVRAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第42頁。USBControllersAVRAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第43頁。Z-Link(ZigBee)AVRAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第44頁。AVR3232-bitMicrocontrollersAVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第45頁。AVR系統(tǒng)開發(fā)流程

DevelopProcessAVRStudiocanbeusedwithAssemblyorCtodebugcodeAHEXthenusedtoprogramtheAVRAVRStudio調(diào)試及軟件模擬平臺8BitRISCMCUAVRStudio是第一個免費的、具備完整功能的集成開發(fā)環(huán)境/仿真器AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第46頁。C語言編寫代碼益處

AdvantageAVR單片機是唯一一個針對C和高級語言設計的MCU相比其他處理器，AVR的代碼可縮小50%相對于匯編語言，C代碼幾乎不會有性能差別，但大大縮短開發(fā)時間維護代碼所需工程成本更低以更直接的方式編寫代碼代碼可以重復使用，節(jié)省開發(fā)時間AVR課件新手單片機入門第一講全文共54頁，當前為第47頁。C編譯器支持

CCompilerIAR()Approx.$1500ImageCraft()Approx.$200CodevisionV1.44A

(infotech.ir.ro)Approx.$150GCCFreeBAS