AVR單片機入門與速成攻略

前言
第一篇　片上功能和開發(fā)環(huán)境
第1章　認識AVR  2
1.1　AVR系列單片機  2
1.1.1　系出名門的AVR  2
1.1.2　AVR系列產(chǎn)品家族  3
1.1.3　AVR的特色功能  3
1.1.4　AVR的產(chǎn)品型號  5
1.2　ATmega32單片機簡介  6
1.2.1　片內(nèi)資源配置  6
1.2.2　ATmega32的內(nèi)部結(jié)構(gòu)  7
1.2.3　ATmega32的封裝  8
1.2.4　I/O端口的構(gòu)成  11
第2章　C語言入門  13
2.1　數(shù)據(jù)和運算  13
2.1.1　數(shù)的進制  13
2.1.2　碼制  14
2.1.3　數(shù)據(jù)類型  14
2.1.4　常量  15
2.1.5　變量  15
2.1.6　運算符  16
2.1.7　復(fù)合賦值運算符  18
2.2　語句  19
2.2.1　控制語句  19
2.2.2　其他語句  24
2.3　函數(shù)  24
2.3.1　自定義函數(shù)  25
2.3.2　函數(shù)的聲明和調(diào)用  26
2.4　程序  26
2.4.1　程序的構(gòu)成  26
2.4.2　程序的注釋  27
2.4.3　局部變量和全局變量  28
2.4.4　變量修飾關(guān)鍵詞  29
2.5　預(yù)處理命令  30
2.5.1　宏定義  30
2.5.2　文件包含  30
2.6　構(gòu)造類型數(shù)據(jù)  31
2.6.1　數(shù)組  31
2.6.2　結(jié)構(gòu)體  32
2.6.3　共用體  32
第3章　AVR的開發(fā)環(huán)境  34
3.1　AVR的硬件資源  34
3.1.1　搭建AVR系統(tǒng)板  34
3.1.2　AVR單片機的編程  35
3.1.3　編程/仿真接口設(shè)計  37
3.2　Atmel Studio 6集成開發(fā)環(huán)境  37
3.2.1　Atmel Studio 6的功能  38
3.2.2　Atmel Studio 6的安裝  38
3.3　第一個AVR程序  45
3.3.1　新建AVR項目  45
3.3.2　程序的編輯和編譯  49
3.3.3　連接編程器和系統(tǒng)板  51
3.3.4　編程目標單片機  52
第4章　AVR 的仿真  59
4.1　AVR的位操作  59
4.1.1　打開已有的項目  59
4.1.2　位操作  61
4.2　AVR CPU模擬器  65
4.2.1　程序的調(diào)試  66
4.2.2　設(shè)立觀察窗口  69
4.2.3　添加斷點  71
4.2.4　更改模擬CPU的時鐘頻率  72
第5章　系統(tǒng)控制與復(fù)位  74
5.1　熔絲位  74
5.1.1　熔絲位的功能  74
5.1.2　熔絲位的設(shè)定  76
5.1.3　熔絲位的錯誤設(shè)置  78
5.2　鎖定位  80
5.2.1　鎖定位的功能  80
5.2.2　鎖定位的應(yīng)用  81
5.3　復(fù)位  83
5.3.1　復(fù)位源  83
5.3.2　復(fù)位的相關(guān)寄存器  86
5.4　看門狗定時器  87
5.4.1　看門狗定時器的結(jié)構(gòu)  87
5.4.2　看門狗定時器的控制  88
第6章　時鐘和電源管理  89
6.1　時鐘源  89
6.1.1　時鐘的來源  89
6.1.2　時鐘的分布  90
6.1.3　時鐘的設(shè)置  91
6.2　睡眠模式  93
6.2.1　睡眠模式的分類  93
6.2.2　睡眠模式的應(yīng)用  94
6.3　片內(nèi)存儲器  95
6.3.1　存儲器的結(jié)構(gòu)  95
6.3.2　E2PROM數(shù)據(jù)存儲器  96
6.3.3　E2PROM的讀寫實例  98
第二篇　單元模塊
第7章　外部中斷  102
7.1　中斷系統(tǒng)  102
7.1.1　中斷的類型  102
7.1.2　中斷的控制  103
7.1.3　中斷的處理  103
7.2　外部中斷  104
7.2.1　外部中斷的控制寄存器  105
7.2.2　外部中斷的編程應(yīng)用  107
第8章　定時/計數(shù)器0  112
8.1　認識T/C0  112
8.1.1　T/C0的內(nèi)部結(jié)構(gòu)  112
8.1.2　認識PWM  113
8.1.3　T/C0的工作模式  114
8.2　T/C0的控制  117
8.2.1　T/C0的相關(guān)寄存器  117
8.2.2　T/C0的預(yù)分頻器  119
8.3　T/C0的編程應(yīng)用  120
8.3.1　基于T/C0的時鐘  120
8.3.2　基于T/C0的PWM調(diào)光燈  123
第9章　定時/計數(shù)器1  127
9.1　認識T/C1  127
9.1.1　T/C1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)  127
9.1.2　T/C1的工作模式  129
9.1.3　捕捉模式的應(yīng)用  133
9.2　T/C1的控制  134
9.2.1　T/C1的16位讀寫方式  134
9.2.2　T/C1的控制寄存器  134
9.3　T/C1的編程應(yīng)用  139
9.3.1　基于T/C1的秒計時器  139
9.3.2　基于T/C1的2路快速PWM調(diào)光  143
9.3.3　基于T/C1的頻率計  146
第10章　定時/計數(shù)器2  150
10.1　認識T/C2  150
10.1.1　T/C2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)  150
10.1.2　T/C2的工作模式  151
10.2　T/C2的控制  154
10.2.1　T/C2的相關(guān)寄存器  154
10.2.2　T/C2的預(yù)分頻器  157
10.3　T/C2的編程應(yīng)用  158
第11章　ADC 模塊  161
11.1　ADC 模塊的功能  161
11.1.1　逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器  161
11.1.2　ADC模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)  162
11.1.3　ADC模塊的基準電壓  163
11.1.4　ADC模塊的轉(zhuǎn)換結(jié)果  164
11.1.5　模擬通道的等效電路  165
11.1.6　A/D轉(zhuǎn)換的時鐘  165
11.2　ADC 模塊的控制  167
11.2.1　ADC模塊的工作方式  167
11.2.2　ADC模塊的控制寄存器  167
11.3　ADC模塊的編程應(yīng)用  170
第12章　模擬比較器  174
12.1　模擬比較器  174
12.1.1　比較器的功能  174
12.1.2　比較器模塊的工作原理  174
12.1.3　比較器模塊的相關(guān)寄存器  175
12.1.4　配置比較器輸入引腳  176
12.2　比較器模塊的編程應(yīng)用  177
第13章　SPI模塊  179
13.1　SPI模塊  179
13.1.1　SPI總線接口  179
13.1.2　SPI模塊的功能  179
13.2　SPI模塊的設(shè)置  181
13.2.1　SPI模塊的引腳配置  181
13.2.2　SPI模塊的控制寄存器  181
13.2.3　SPI的數(shù)據(jù)傳輸時序  183
13.2.4　SPI模塊設(shè)置向?qū)?nbsp; 184
13.3　存儲器93C46  184
13.3.1　93C46的引腳功能  184
13.3.2　93C46的操作指令  185
13.3.3　93C46的數(shù)據(jù)傳輸時序  187
13.4　SPI模塊的編程應(yīng)用  187
第14章　TWI模塊  191
14.1　TWI模塊介紹  191
14.1.1　TWI總線  191
14.1.2　TWI總線的數(shù)據(jù)傳輸格式  192
14.1.3　TWI模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)  194
14.2　TWI模塊的應(yīng)用  196
14.2.1　TWI模塊的控制寄存器  196
14.2.2　TWI模塊的編程向?qū)?nbsp; 198
14.3　DS1307實時時鐘  200
14.3.1　DS1307的功能  200
14.3.2　DS1307的寄存器  201
14.3.3　DS1307的數(shù)據(jù)格式  202
14.3.4　TWI模塊編程實例  203
第15章　USART模塊  209
15.1　USART模塊介紹  209
15.1.1　串行通信方式  209
15.1.2　USART模塊的功能特點  210
15.1.3　串行通信的數(shù)據(jù)幀格式  211
15.1.4　接收器FIFO隊列  211
15.2　USART模塊的控制  212
15.2.1　波特率發(fā)生器  212
15.2.2　USART模塊的控制寄存器  213
15.3　USART模塊的應(yīng)用  217
15.3.1　USART模塊的應(yīng)用向?qū)?nbsp; 217
15.3.2　USART模塊自收自發(fā)實驗  218
15.3.3　USART模塊與PC的通信  221
第三篇　擴展應(yīng)用實例
第16章　步進電機的驅(qū)動  228
16.1　步進電機的特點  228
16.1.1　步進電機的分類  228
16.1.2　步進電機的工作原理  229
16.1.3　步距角的計算方法  229
16.2　28BYJ48型步進電機  230
16.2.1　28BYJ48電機性能指標  230
16.2.2　28BYJ48電機繞組結(jié)構(gòu)  230
16.3　步進電機的驅(qū)動  231
16.3.1　步進電機的勵磁方式  231
16.3.2　步進電機的驅(qū)動電路  231
16.3.3　步進電機編程實例  232
第17章　DS1302實時時鐘  235
17.1　DS1302的功能  235
17.1.1　DS1302的引腳  235
17.1.2　BCD碼  236
17.1.3　DS1302的內(nèi)部結(jié)構(gòu)  237
17.1.4　DS1302的寄存器  238
17.1.5　DS1302的控制指令  239
17.1.6　DS1302數(shù)據(jù)傳輸格式  240
17.2　DS1302的應(yīng)用實例  240
17.2.1　DS1302初始化  240
17.2.2　DS1302數(shù)顯時鐘  241
第18章　紅外線解碼及發(fā)射  246
18.1　紅外線遙控的編碼方式  246
18.1.1　編碼的幀結(jié)構(gòu)  246
18.1.2　編碼的方式  246
18.1.3　編碼的調(diào)制與解調(diào)  247
18.2　紅外線解碼與發(fā)射  248
18.2.1　紅外線解碼的方法  248
18.2.2　紅外線發(fā)射的方法  249
18.3　紅外線遙控編程實例  249
18.3.1　紅外線解碼器  249
18.3.2　紅外線發(fā)射器  253
第19章　DS18B20數(shù)字溫度傳感器  257
19.1　DS18B20的功能介紹  257
19.1.1　DS18B20的特點  257
19.1.2　DS18B20的引腳定義  258
19.1.3　DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)  258
19.1.4　溫度值的存儲方式  260
19.2　DS18B20的讀寫方式  260
19.2.1　DS18B20的初始化時序  260
19.2.2　DS18B20的寫時序  261
19.2.3　DS18B20的讀時序  262
19.3　DS18B20的通信協(xié)議  262
19.3.1　ROM指令  262
19.3.2　RAM指令  263
19.4　DS18B20的應(yīng)用  263
19.4.1　DS18B20的供電方式  263
19.4.2　DS18B20的編程向?qū)?nbsp; 265
19.4.3　DS18B20的使用要點  265
19.4.4　DS18B20編程實例  266
第20章 　DHT11數(shù)字溫濕度傳感器  271
20.1　DHT11數(shù)字溫濕度傳感器的功能  271
20.1.1　DHT11的性能指標  271
20.1.2　DHT11的典型應(yīng)用  272
20.1.3　DHT11的通信時序  272
20.2　DHT11的編程應(yīng)用  273
第21章　1602字符型液晶顯示器  277
21.1　1602液晶概述  277
21.1.1　1602液晶的特點  277
21.1.2　1602液晶的引腳功能  277
21.1.3　1602液晶與單片機的接口  278
21.2　1602液晶的功能  278
21.2.1　1602液晶的顯示數(shù)據(jù)RAM  278
21.2.2　1602液晶的字符發(fā)生器  278
21.2.3　1602液晶的操作時序  280
21.2.4　1602液晶的操作指令  281
21.2.5　1602液晶的初始化  283
21.3　1602液晶編程實例  283
第22章　12864點陣型液晶顯示器  287
22.1　12864點陣型液晶介紹  287
22.1.1　JLX12864G-086液晶的特點  287
22.1.2　JLX12864G-086液晶的引腳功能  288
22.2　12864點陣型液晶顯示方式  289
22.2.1　顯示屏與顯存的對應(yīng)關(guān)系  289
22.2.2　顯存的組織結(jié)構(gòu)  289
22.2.3　讀寫時序  290
22.2.4　UC1701X指令集  291
22.3　12864點陣型液晶應(yīng)用實例  292
22.3.1　液晶顯示器的接口電路  292
22.3.2　漢字的取模方法  292
22.3.3　圖像的取模方法  293
22.3.4　漢字和圖形顯示  294
附錄A　ATmega32單片機系統(tǒng)板原理圖  303
附錄B　搭建系統(tǒng)板所需材料清單  304
附錄C　時鐘源及啟動時間選擇  305
附錄D　AVR_bronco實驗板  307