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《AVR单片机应用专题精讲》是2013年3月北京航空航天大学出版社出版的图书,作者是邵子扬。
本书介绍了AVR单片机实际应用方面的常用技巧,包括5个专题,分别是宏的使用技巧、编程技巧、通信接口的使用技巧、AVRUSB的使用技巧以及Boootloader。每个专题都在实践的基础上深入讲解,并且都提供了完整而详细的参考程序和proteus仿真例程(参加配套光盘),使读者可以快速练
单片机的应用 目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的...
单片机从她诞生之日起,永葆青春,令我们电子工程师们一代接一代的时刻暗恋着她。以致单片机被广泛应用于仪器仪表、工业自动控制、家用电器、医用设备、办公自动化设备、安全监控等领域,涵盖了人类生活的方方面面。...
不是编程就必须修改熔丝位的,你的这个软件里面看得到,修改熔丝位只有点击熔丝位相关的四个按钮才有效,你不点击就不会了,还有,你如果担心的话,你可以每次下程序前先读取熔丝位,再下载程序,这样就不会担心不小...
基于AVR单片机红外遥控报警器设计应用
本文介绍利用AVR ATiny24最小单片机系统,采用捕获中断方式实现红外遥控接收及报警器设计应用。
Max3100与AVR系列单片机的接口设计
介绍新型通用异步收发器Max3100的功能特点、引脚含义以及工作原理,给出用Max3100实现AVR系列单片机异步通讯接口设计实例.介绍通过Max3100分别将AVR的SPI接口和普通I/O接口转换为UART接口的硬件设计原理图和软件设计主要程序,对关键技术进行了说明.
性价比:AVR大部分型号的性价比较高,性价比表现突出的型号有:atmega48、atmega8、atmega16、atmega169P。
供货方面:通用型号的AVR供货较为稳定,非常规型号的AVR样品及供货仍存在问题。
市场占有率:AVR的市场占有率还是不如PIC与51,但AVR的优点使得AVR的市场占有一直在扩展,AVR的年用量也一直在上涨。
AVR已被广泛用于:
空调控制板
打印机控制板
智能电表
智能手电筒
LED控制屏
医疗设备
GPS
1997年,由ATMEL公司挪威设计中心的A先生与V先生利用ATMEL公司的Flash新技术,共同研发出RISC精简指令集的高速8位单片机,简称AVR。
RISC 优先选取使用频率最高的简单指令,避免复杂指令:并固定指令宽度,减少指令格式和寻址方式的种类,从而缩短指令周期,提高运行速度。由于 AVR 采用了 RISC 的这种结构,使AVR系列单片机都具备了1MIPS/MHz(百万条指令每秒/兆赫兹)的高速处理能力。
早期单片机主要由于工艺及设计水平不高、功耗高和抗干扰性能差等原因,所以采取稳妥方案:即采用较高的分频系数对时钟分频,使得指令周期长,执行速度慢。以后的CMOS单片机虽然采用提高时钟频率和缩小分频系数等措施,但这种状态并未被彻底改观(51以及51兼容)。此间虽有某些精简指令集单片机(RISC)问世,但依然沿袭对时钟分频的作法。
AVR单片机的推出,彻底打破这种旧设计格局,废除了机器周期,抛弃复杂指令计算机(CISC)追求指令完备的做法;采用精简指令集,以字作为指令长度单位,将内容丰富的操作数与操作码安排在一字之中(指令集中占大多数的单周期指令都是如此),取指周期短,又可预取指令,实现流水作业,故可高速执行指令。当然这种速度上的升跃,是以高可靠性为其后盾的。
AVR单片机硬件结构采取8位机与16位机的折中策略,即采用局部寄存器存堆(32个寄存器文件)和单体高速输入/输出的方案(即输入捕获寄存器、输出比较匹配寄存器及相应控制逻辑)。提高了指令执行速度(1Mips/MHz),克服了瓶颈现象,增强了功能;同时又减少了对外设管理的开销,相对简化了硬件结构,降低了成本。故AVR单片机在软/硬件开销、速度、性能和成本诸多方面取得了优化平衡,是高性价比的单片机。
AVR单片机内嵌高质量的Flash程序存储器,擦写方便,支持ISP和IAP,便于产品的调试、开发、生产、更新。内嵌长寿命的EEProm可长期保存关键数据,避免断电丢失。片内大容量的RAM不仅能满足一般场合的使用,同时也更有效的支持使用高级语言开发系统程序,并可像MCS-51单片机那样扩展外部RAM。
AVR单片机的I/O线全部带可设置的上拉电阻、可单独设定为输入/输出、可设定(初始)高阻输入、驱动能力强(可省去功率驱动器件)等特性,使的得I/O口资源灵活、功能强大、可充分利用。
AVR单片机片内具备多种独立的时钟分频器,分别供URAT、I2C、SPI使用。其中与8/16位定时器配合的具有多达10位的预分频器,可通过软件设定分频系数提供多种档次的定时时间。
AVR单片机独有的“以定时器/计数器(单)双向计数形成三角波,再与输出比较匹配寄存器配合,生成占空比可变、频率可变、相位可变方波的设计方法(即脉宽调制输出PWM)更是令人耳目一新。
增强性的高速同/异步串口,具有硬件产生校验码、硬件检测和校验侦错、两级接收缓冲、波特率自动调整定位(接收时)、屏蔽数据帧等功能,提高了通信的可靠性,方便程序编写,更便于组成分布式网络和实现多机通信系统的复杂应用,串口功能大大超过MCS-51/96单片机的串口,加之AVR单片机高速,中断服务时间短,故可实现高波特率通讯。
面向字节的高速硬件串行接口TWI、SPI。TWI与I2C接口兼容,具备ACK信号硬件发送与识别、地址识别、总线仲裁等功能,能实现主/从机的收/发全部4种组合的多机通信。SPI支持主/从机等4种组合的多机通信。
AVR单片机有自动上电复位电路、独立的看门狗电路、低电压检测电路BOD,多个复位源(自动上下电复位、外部复位、看门狗复位、BOD复位),可设置的启动后延时运行程序,增强了嵌入式系统的可靠性。
AVR单片机具有多种省电休眠模式,且可宽电压运行(5-2.7V),抗干扰能力强,可降低一般8位机中的软件抗干扰设计工作量和硬件的使用量。
AVR系列单片机的选型
AVR单片机系列齐全,可适用于各种不同场合的要求。
AVR单片机有3个档次:
低档Tiny系列:主要有Tiny11/12/13/15/26/28等;
中档AT90S系列:主要有AT90S1200/2313/8515/8535等;(正在淘汰或转型到Mega中)
高档ATmega:主要有ATmega8/16/32/64/128(存储容量为8/16/32/64/128KB)以及ATmega8515/8535等。
AVR器件引脚从8脚到64脚,还有各种不同封装供选择。
高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位,一直是衡量单片机性能的重要指标,也是单片机占领市场、赖以生存的必要条件。
与其它8-Bit MCU相比,AVR 8-Bit MCU最大的特点是:
哈佛结构,具备1MIPS / MHz的高速运行处理能力;
超功能精简指令集(RISC),具有32个通用工作寄存器,克服了如8051 MCU采用单一ACC进行处理造成的瓶颈现象;
快速的存取寄存器组、单周期指令系统,大大优化了目标代码的大小、执行效率,部分型号FLASH非常大,特别适用于使用高级语言进行开发;
作输出时与PIC的HI/LOW相同,可输出40mA(单一输出),作输入时可设置为三态高阻抗输入或带上拉电阻输入,具备10mA-20mA灌电流的能力;
片内集成多种频率的RC振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能,外围电路更加简单,系统更加稳定可靠;
大部分AVR片上资源丰富:带E2PROM,PWM,RTC,SPI,UART,TWI,ISP,AD,Analog Comparator,WDT等;
大部分AVR除了有ISP功能外,还有IAP功能,方便升级或销毁应用程序。
第1章51单片机开发的基础知识
1.151单片机的硬件结构
1.1.1功能模块
1.1.2CPU
1.1.3并行I/O端口
1.1.4存储嚣结构
1.1.5定时/计数器
1.1.6串行口
1.1.7中断系统
1.251单片机的指令系统
1.2.1寻址方式
1.2.2指令说明
1.2.3指令系统表
1.3本章总结
第2章C语言程序各语句用法与意义
2.1数据结构
2.1.1数据类型
2.1.2变量与常量
2.1.3数组
2.1.4指针
2.1.5结构
2.1.6共用体
2.1.7枚举
2.2运算符与表达式
2.2.1运算符分类与优先级
2.2.2算术运算符与表达式
2.2.3关系运算符与表达式
2.2.4逻辑运算符与表达式
2.2.5位操作运算符与表达式
2.2.6赋值运算符与表达式
2.3程序结构与函数
2.3.1程序结构
2.3.2函数
2.4流程控制语句
2.4.1选择语句
2.4.2循环语句
2.4.3转移语句
2.5本章总结
第3章Keil8051C编译器
3.1Keil编译器简介
3.2使用Keil开发应用软件
3.2.1建立工程
3.2.2工程的设置
3.2.3编译与连接
3.3dScopeforWindows的使用
3.3.1如何启动
3.3.2如何调试
3.3.3调试窗口
3.4本章总结
第4章单片机实现液晶显示
4.1实例说明
4.2设计思路分析
4.2.1液晶显示模块
4.2.2液晶显示工作原理
4.2.3设计思路
4.3硬件电路设计
4.3.1器件选取
4.3.2电源模块
4.3.3液晶显示模块
4.3.4单片机模块
4.4软件设计
4.4.1液晶控制驱动嚣指令集
4.4.2程序说明
4.5实例总结
第5章基于MAX7219的8位数码管显示
5.1实例说明
5.2设计思路分析
5.2.1LED显示驱动芯片的选取
5.2.2MAX7219的工作原理
5.3硬件电路设计
5.3.1主要器件
5.3.2电路原理图
5.4软件设计
5.4.1MAX7219的工作时序和寄存器描述
5.4.2程序说明
5.5实例总结
第6章键盘输入实例——实现4x4键盘
6.1实例说明
6.2设计思路分析
6.3硬件电路设计
6.4软件设计
6.5实例总结
第7章单片机实现语音录放
7.1实例说明
7.2设计思路分析
7.2.1语音芯片选取
7.2.2语音芯片1SD2560简介
7.3硬件电路设计
7.3.1主要器件
7.3.2电路原理图及说明
7.4软件设计
7.4.1程序流程
7.4.2程序说明
7.5实例总结
第8章基于MAX197的并行A/D转换
8.1实例说明
8.2设计思路分析
8.2.1A/D转换原理
8.2.2如何选择A/D转换器件
8.2.3A/D转换器对电源电路的要求
8.3硬件电路设计
8.3.1主要器件
8.3.2电路原理图及说明
8.4软件设计
8.4.1MAX197控制字
8.4.2程序流程
8.4.3程序说明
8.5实例总结
第9章基于TLC549的串行A/D转换
9.1实例说明
9.2设计思路分析
9.2.1芯片选取
9.2.2工作原理
9.3硬件电路设计
9.3.1主要器件
9.3.2电路原理图及说明
9.4软件设计
9.4.1转换过程和时序要求
9.4.2程序流程
9.4.3程序说明
9.5实例总结
第10章基于MAX527的并行D/A转换
10.1实例说明
10.2设计思路分析
10.2.1D/A转换原理
10.2.2如何选择D/A转换器件
10.2.3D/A转换器对电源电路的要求
10.3硬件电路设计
10.3.1主要器件
10.3.2电路原理图及说明
10.4软件设计
10.4.1MAX527的地址和重要引脚
10.4.2程序流程
10.4.3程序说明
10.5实例总结
第11章基于MAX517的串行D/A转换
11.1实例说明
11.2设计思路分析
11.2.1芯片选取
11.2.2工作原理
11.3硬件电路设计
11.3.1主要器件
11.3.2电路原理图及说明
11.4软件设计
11.4.1时序要求和转换过程
11.4.2程序说明
11.5实例总结
第12章基于SHT71数字温/湿度传感器的采集实现
12.1实例说明
12.2设计思路分析
12.2.1SHT71性能概述
12.2.2SHT71的功能说明
12.2.3SHT71的引脚尺寸和说明
12.3硬件电路设计
12.4软件设计
12.4.1SHT71的操作方法
12.42程序流程
12.4.3源程序清单
12.5实例总结
第13章基于DS1624的数字温度计设计
13.1实例说明
13.1.2设计思路分析
13.2.1DS1624简介
13.2.2DS1624基本特性
13.2.3DS1624工作原理
13.2.4DS1624工作方式
13.2.5DS1624的指令集
13.3硬件电路设计
13.3.1硬件设计
13.3.2原理科及其说明
13.4软件设计
13.4.1程序流程
13.4.2程序说明
13.5实例总结
第14章基于DS12C887的实时日历时钟显示系统设计
14.1实例说明
14.2设计思路分析
14.2.1选择合适的日历时钟芯片7
14.2.2如何由DS12C887芯片获取时间信息
14.3硬件电路设计
14.3.1结构框图
14.3.2主要器件
14.3.3电路原理图及说明
14.4软件设计
14.4.1DS12C877的内存空间
14.4.2程序流程
14.4.3程序代码及说明
14.5实例总结
第15章单片机控制的步进电机系统
15.1实例说明
15.2设计思路分析
15.2.1步进电机的工作原理
15.2.2步进电机的控制
15.2.3脉冲分配与驱动芯片的选取
15.3硬件电路设计
15.3.1结构框图
15.3.2主要器件
15.3.3电路原理图厦说明
15.4软件设计
15.4.1程序流程
15.4.2程序说明
15.5实例总结
第16章基于MAX1898的智能充电器设计
16.1实例说明
16.2设计思路分析
16.2.1为何需要实现充电器的智能化
16.2.2如何选择电池充电芯片
16.2.3MAX1898的充电工作原理
16.3硬件电路设计
16.3.1主要器件
16.3.2电路原理图及说明
16.4软件设计
16.4.1程序流程
16.4.2程序说明
16.5实例总结
第17章基于NORFlashAM29LV320的数据存储
17.1实例说明
17.2设计思路分析
17.2.1芯片AM29LV320
17.2.2具体设计思路
17.3硬件电路设计
17.4软件设计
17.4.1AM29LV320的命令与状态
17.4.2串行异步数据传输
17.4.3程序代码说明
17.5实例总结
第18章基于XC95144的串口扩展
18.1实例说明
18.2设计思路分析
18.2.1串口发送的设计
18.2.2串口接收的设计
18.2.3串口模块的设计l
18.3硬件电路设计
18.4软件设计
18.4.1CPLD的设计原理图
18.4.2C51单片机程序代码说明
18.5实例总结
第19章基于8255扩展并行口
19.1实例说明
19.2设计思路分析
19.2.1并行口扩展的原理
19.2.2芯片选择
19.3硬件电路设计
19.4软件设计
19.5实例总结
第20章单片机实现智能信号发生器
第21章单片机实现步进式PWM信号输出
第22章单片机实现CRC算法
第23章单片机实现软件滤波
第七篇通信传输系统设计
第24章单片机实现点对点的数据传输
第25章单片机实现点对多点的数据传输
第26章单片机实现以太网接口
第27章单片机实现1C总线通信
第28章单片机实现RS-485总线现场监测系统
第29章CAN总线接口通信设计
第八篇电源监控与抗干扰设计
第30章单片机监控电路设计
第31章光电隔离电路设计
附录A汇编语言与C语言的混合编程
附录B实例配套实验箱