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1、E&C College AVR Training 2005Slide 1AVR单片机技术 AVR Microcontroller主讲 李正中E&C College AVR Training 2005Slide 2课程安排 Course scheduleo第一讲：单片机及其开发工具简介o第二讲：AVR硬件电路设计教程o第三讲：AVR开发环境的建立，数字逻辑与C语言程序设计基础 知识o第四讲：流水灯、蜂鸣器、数码管的程序设计o第五讲：普通按键与矩阵键盘的程序设计o第六讲：外部中断、定时器的应用o第七讲：USART的应用o第八讲：ADC的应用o第九讲：项目应用实例-循迹小车E&C College A
2、VR Training 2005Slide 3o单片机就是一台微型电脑 。麻雀虽小，五脏俱全， 单片机将微型电脑的所有 基本部分都集成在一片硅 片上。o构成单片机的基本要素：CPU核ROMRAM片上外设总线单片机概念E&C College AVR Training 2005Slide 4片上系统的概念 System on Chip，SoC AVR单片机是完全集成的混合信号系统级芯片（SoC ），具有单指令RISC内核，片内集成了数据采集和 控制系统中常用的模拟、数字外设及其他功能部件 ；内置FLASH程序存储器、内部RAM。AVR单片机具有 片内调试电路，通过4脚的JTAG接口可以进行非侵入
3、式、全速的在系统调试。E&C College AVR Training 2005Slide 5CPU核o相当于电脑的CPU，执行 从ROM中取出指令o性能指标：主频：CPU时钟的频率， 类似于电脑的主频。指令集：复杂指令集CISC 与精简指令集RISC，后者 比前者执行效率高很多。字长：一次处理的二进制数 据位数。价格详详相近的几种单单片机之比较较CPU类类 型AT、 STC 系列 51MSP430 F1系 列AVR系 列主频频2MHz8MHz20MHz指令集CISCRISCRISC字长长8位16位8位E&C College AVR Training 2005Slide 6ROM（只读读存储储
4、器）价格详详相近的几种单单片机之比较较单单片机 型号STC89C 52MSP430 F110 1ATmega 16Flash容 量8KB1KB16KB自编编程 能力不具备备具备备具备备o目标代码存储器，相当于硬盘 ，用于存储运行在单片机上的 程序代码o目前大多数单片机为Flash结 构o基本性能指标：容量，单位一 般为KB（千字节）o高级的指标：自编程能力E&C College AVR Training 2005Slide 7RAM（随机存储储器）o数据存储器，相当于内存，ROM中的程序在运行时快速的存取数 据o目前大多数单片机为SRAM结构o性能指标：容量，单位一般为B（字节）或KB（千字节
5、）E&C College AVR Training 2005Slide 8RAM（随机存储储器）o数据存储器，相当于内存， ROM中的程序在运行时快 速的存取数据o目前大多数单片机为 SRAM结构o性能指标：容量，单位一般 为B（字节）或KB（千字 节）价格详详相近的几种单单片机之比较较单单片机型号STC89C52MSP430F1101ATmega16(AV R)SRAM容量512字节节128字节节1KBE&C College AVR Training 2005Slide 9片上外设设o相当于电脑的键盘鼠标接 口、显示器接口等o常见的片上外设模块有外 部中断、定时/计数器、 UART、SPI、
6、IIC、 ADC、模拟比较器等价格详详相近的几种单单片机之比较较单单片机 型号STC89C 52MSP43 0F1 101ATmega1 6(AVR ) 片上外 设设外部中 断 定时时/计计 数器 UART外部中 断 定时时/ 计计 数 器 ADC外部中断 定时时/计计 数器 UART、 SPI、 IIC ADC、模 拟拟比 较较器E&C College AVR Training 2005Slide 10总线总线o用于在以上四部分之间传输数据 的通道，相当于硬盘IDE线、光 驱线等E&C College AVR Training 2005Slide 11单单片机的应应用o单片机无所不能！o所谓
7、“微电脑控制”场合的核心就是单片机o涵盖工业生产、日常生活、军事设备、科研仪表仪器等 所有智能化应用场合E&C College AVR Training 2005Slide 12智能洗衣机 定时完成洗衣、脱水等 功能 可以判断衣服的干净程 度，实现“洗净即停”的 功能 蒸汽熨烫的功能 刷卡、投币洗衣 更加智能：LG公司的 “iPod洗衣机”一边 洗衣一边听歌 E&C College AVR Training 2005Slide 13LED显显示屏 LED发光二极管构成显示屏的像素点 单片机负责逐点或逐行扫描，并与电脑通信获 取图片信息E&C College AVR Training 2005S
8、lide 14PH/ORP仪仪表 用于环境监测、 工矿企业、科学 研究、水产养殖 场等场合的pH 值的测定 读取pH传感器 的模拟信号，内 部处理后显示在 LCD上E&C College AVR Training 2005Slide 15各种数码产品E&C College AVR Training 2005Slide 16智能小车 巡线 避障 电视机遥控器遥控 LCD显示E&C College AVR Training 2005Slide 17单片机的开发工具 编程器（烧写器）：将编译出来的目标代码固化 到单片机的ROM内 下载线：作用与编程器相同，但可以在线下载 仿真器：对单片机的程序进行单
9、步调试、设置断 点等，便于查找程序中的错误。其中Jtag仿真器 可以在线仿真调试。E&C College AVR Training 2005Slide 18AVR单单片机简简介 AVR的性价比远高于MCS51： 高速、RISC：主频最高达24MHz 低功耗，宽电压 ：1.8V5.5V，最低全速运行功 耗300uA IO口驱动能力强：推拉电流能力均达40mA，可 以直接驱动蜂鸣器、继电器等 片内资源丰富：外部中断、定时/计数器、 UART、SPI、IIC、ADC、模拟比较器 型号齐全，而且40脚以下的AVR均具有DIP的封 装形式E&C College AVR Training 2005Slid
10、e 19精彩的AVR世界 8脚系列：ATtiny13、25、45、85； 14脚系列：ATtiny24 20脚系列：AtTiny26，2313 ； 28脚系列：ATmega8，48，88，168 ； 32脚系列：AT90PWM3 ； 40脚系列：ATmega16，32，162，163，169 ，8515，8535 ； 以上几个系列均有DIP双列直插封装 64脚系列：ATmega64，128 ； 100脚系列：ATmega1280，2560 ；E&C College AVR Training 2005Slide 20精彩的AVR世界E&C College AVR Training 2005Sli
11、de 21AVR单单片机的开发发工具 软件开发环境 编辑与编译软 件：WinAVR 仿真调试软 件： AVR Studio 下载软件：CAVR 硬件开发环境 仿真调试工具：JTAG ICE 下载线工具：STK500/300 学习板一块：AVR综合实训平台 技术手册 AVR官方中文版技术手册 AVR 单单片机与GCC 编编程 www.OURAVR.comE&C College AVR Training 2005Slide 22AVR单片机优势 Advantage 工业的高级 8-bit 性能 实时 8-Bit RISC 架构 低功耗 (空闲模式/掉电模式/省电模式) MCU的大家族( 超过 50
12、个产品) 多种外围设备 卓越的C语言编码效率 系统内可编程 SRAM 巨大的应用数据库 低开发成本8 Bit RISC MCUE&C College AVR Training 2005Slide 23从零开始学习AVR： 学单片机就要学AVR！ 选择AVR作为单片机入门的几点理由： 最小系统设计容易：只需要连接电源、焊接晶振就 可以工作 很多概念初学者理解起来更容易：例如AVR的时钟 源（晶振、内部RC等）不经过分频直接提供给CPU 使用，而51的CPU主频等于晶振的12分频 AVR既具有简单的、可以自制的ISP下载线和Jtag仿 真器，又有DIP直插的封装形式 AVR的C语言编程与C语言教科
13、书上学习的标准C语 言语法是几乎一样的，不像51的C语言，一些bit、 srf之类的变量定义在教科书中是找不到的，有利于 后续嵌入式系统的学习 E&C College AVR Training 2005Slide 24新手入门入门第一个例子 闪烁的灯 请观看老师操作演示E&C College AVR Training 2005Slide 25领先的8位结构 Structure RISC结构，精简指令集 Harvard 结构 程序存储器和 数据存储器分开 直接访问8M 字 节程序存储器和 8M 字节数据存储器E&C College AVR Training 2005Slide 26极快的处理速度
14、 Speed 单周期指令执行时间 一个时钟执行一条指令 1MIPS/MHZRegister FileALUE&C College AVR Training 2005Slide 27MEGA16单片机管脚排列 PinE&C College AVR Training 2005Slide 28AVR外围设备 Peripheral ModuleI/ORSTTimer2Timer0Timer18 Bit RISC MCUOSCACWDTSPIJTAGUARTA/D2-WireITE&C College AVR Training 2005Slide 29外围设备ACI/ORSTTimer2Timer0Ti
15、mer18 Bit RISC MCUOSCACWDTSPIJTAGUARTA/D2-WireIT模拟比较器多输入源 中断功能 捕获功能E&C College AVR Training 2005Slide 30MEGA AVR产品综述 Products 从4K字节到512K字节容量FLASH产品系列 自编程存储器 64字节到4K字节容量EEPROM存储器 硬件乘法器E&C College AVR Training 2005Slide 31AVR MEGA 产品型号(ATMEGA系列） Product Selector E&C College AVR Training 2005Slide 32AT
16、MEGAE&C College AVR Training 2005Slide 33ATMEGA Product Selector E&C College AVR Training 2005Slide 34ATmega picoPower AVR Series Product Selector E&C College AVR Training 2005Slide 35ATmega picoPower AVR Series Product SelectorE&C College AVR Training 2005Slide 36AVR Tiny 产品型号Product Selector E&C College AVR Training 2005Slide 37AVR Tiny 产品型号Product Sel
