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ATMEGA128实验开发板用户手册V1.32011年5月E-mail: sdfdlut@1. ATMEGA128单片机概述ATMEGA128单片机是ATMEL公司推出的一款基于AVR内核，采用RISC结构，低功耗CMOS的8位单片机。
由于在一个周期内执行一条指令，ATMEGA128可以达到接近1MIPS/MHz的性能。
其内核将32个工作寄存器和丰富的指令集联结在一起，所有的工作寄存器都与ALU（逻辑单元）直接连接，实现了在一个时钟周期内执行一条指令可以同时访问两个独立的寄存器。
这种结构提高了代码效率，是AVR的运行速度比普通的CISC单片机高出10倍。
ATMEGA128单片机具有以下特点：128KB的可在系统编程/应用编程（ISP/IAP）Flash 程序存储器，4KB E2PROM，4KB SRAM，32个通用工作寄存器，53个通用I/O口，实时时钟计数器（RTC），4个带有比较模式灵活的定时器/计数器，2个可编程的USART接口，一个8为面向字节的TWI（I2C）总线接口，8通道单端或差分输入的10位ADC（其中一个差分通道为增益可调），可编程带内部振荡器的看门狗定时器，一个SPI接口，一个兼容IEEE 1149.1标准的JTAG接口（用于在线仿真调试和程序下载），6种可通过软件选择的节电模式。
2. ATMEGA128实验开发套件本实验开发套件包括：●测试通过的MEGA128实验板1块；●配套资料光盘1张；●AVR ISP并口下载线1条；●5110液晶模块1个；●遥控器1个；●USB ASP下载线（选配）；●AVR JTAGICE仿真器（选配）。
其中资料光盘的内容主要包括：●ATMEGA128实验开发板用户手册.pdf（本文档）；●AVR教程：⏹WINAVR 使用入门.pdf⏹AVR Studio 使用入门.pdf⏹AVR基本硬件线路设计与分析.pdf⏹芯艺的AVR_GCC教程.pdf⏹AVR的IO结构分析与范例.mht⏹AVR高速嵌入式单片机原理与应用●芯片手册（包括24C02、74HC595以及中文的I2C协议文档等内容）●开发工具软件；⏹AVR Studio V4.12；⏹WINAVR(GCC) 编译器；⏹IAR for AVR V4.10A；⏹并口下载工具PONYPROG V2.06；⏹ICCAVR 双龙提供；图3 新建工程对话框点击Next，进入第三步。
Atmega128开发板使用说明书概要介绍Atmega128开发板上硬件资源丰富，接口齐全，基本上涵盖了Atmega128单片机所能涉及到的所有功能，可以满足单片机开发工程师和电子爱好者的开发实验的需求，或者高校电子、计算机专业学生的学习实验的需要。
按照正规产品的要求设计，不纯粹是实验样品，器件选型、原理图、PCB设计的时候都充分考虑了可靠稳定性。
Atmega128的IO口资源丰富，板上所以接口都是独立使用的，不需要任何跳线进行设置， IO口外围扩展使用了2片锁存器74HC574，既可以使实验变得更加简单方便，又能让实验者掌握更多的单片机设计知识。
提供配套软件源代码，学习板的每个实验都有与其相对应的软件代码，是版主从多年的工作经验中提取出来的，并经过优化，具有较高的参考价值。
编程简单，学习板编程不需要专用烧录器，利用计算机的并口即可进行编程，速度快、操作简单。
1.产品清单Atmega128开发板的配件清单如下，当您第一次拿到产品的时候，请参照下图认真核对包装内配件是否齐全，以及各配件是否完好无损。
请按照下图安装122*32 LCD，lCD的一脚对准122*32 LCD插座的一脚，切记不要插反2.硬件布局说明步进电机接口直流电机接口数字温度传感器SD卡插座光敏电阻ADC输入电位器NTC热敏电阻JTAG接口继电器接口9V电源输入接口DAC输出接口RS485接口RS232接口红外发射管ISP编程接口LCD对比度调节电位器122 * 32点阵LCD接口16 * 2字符LCD接口红外接收管433M射频模块接口3 *4 矩阵键盘3.接口说明接口管脚顺序的确认方法●对于有卡口的接口，应对着卡口的方向看，最左边为第一个管脚，如下图所示：●对于用螺丝压线的接口，应对着入线的方向看，最左边为第一个管脚，如下图所示：特别提示：ISP下载接口与JTAG接口封装相同，下载程序时使用ISP接口，不要插到JTAG 接口上4.硬件开发环境的建立本站出售的AVR单片机学习板就是一套完整的硬件环境，它由学习板、电源、并口ISP 下载线等组成。
Atmega128开发板使用说明书概要介绍Atmega128开发板上硬件资源丰富，接口齐全，基本上涵盖了Atmega128单片机所能涉及到的所有功能，可以满足单片机开发工程师和电子爱好者的开发实验的需求，或者高校电子、计算机专业学生的学习实验的需要。
按照正规产品的要求设计，不纯粹是实验样品，器件选型、原理图、PCB设计的时候都充分考虑了可靠稳定性。
Atmega128的IO口资源丰富，板上所以接口都是独立使用的，不需要任何跳线进行设置， IO口外围扩展使用了2片锁存器74HC574，既可以使实验变得更加简单方便，又能让实验者掌握更多的单片机设计知识。
提供配套软件源代码，学习板的每个实验都有与其相对应的软件代码，是版主从多年的工作经验中提取出来的，并经过优化，具有较高的参考价值。
编程简单，学习板编程不需要专用烧录器，利用计算机的并口即可进行编程，速度快、操作简单。
1.产品清单Atmega128开发板的配件清单如下，当您第一次拿到产品的时候，请参照下图认真核对包装内配件是否齐全，以及各配件是否完好无损。
请按照下图安装122*32 LCD，lCD的一脚对准122*32 LCD插座的一脚，切记不要插反2.硬件布局说明步进电机接口直流电机接口数字温度传感器SD卡插座光敏电阻ADC输入电位器NTC热敏电阻JTAG接口继电器接口9V电源输入接口DAC输出接口RS485接口RS232接口红外发射管ISP编程接口LCD对比度调节电位器122 * 32点阵LCD接口16 * 2字符LCD接口红外接收管433M射频模块接口3 *4 矩阵键盘3.接口说明接口管脚顺序的确认方法●对于有卡口的接口，应对着卡口的方向看，最左边为第一个管脚，如下图所示：●对于用螺丝压线的接口，应对着入线的方向看，最左边为第一个管脚，如下图所示：特别提示：ISP下载接口与JTAG接口封装相同，下载程序时使用ISP接口，不要插到JTAG 接口上4.硬件开发环境的建立本站出售的AVR单片机学习板就是一套完整的硬件环境，它由学习板、电源、并口ISP 下载线等组成。
ATmega128串口通信程序(中断方式)2011-06-05 20:08:10| 分类:单片机程序编写| 标签:|字号大中小订阅程序采用IAR系统编译,实现使用串口调试助手收发数据的功能#include<iom128.h>#include<inavr.h>#include<string.h>#define INT8U unsigned char#define INT16U unsigned int#define UDRIE0 5/* UART Buffer Defines */#define UART0_RX_BUFFER_SIZE 128#define UART0_TX_BUFFER_SIZE 128/* Static Variables */static unsigned char UART0_RxBuf[UART0_RX_BUFFER_SIZE];static volatile unsigned char UART0_RxHead;static volatile unsigned char UART0_RxTail;static unsigned char UART0_TxBuf[UART0_TX_BUFFER_SIZE];static volatile unsigned char UART0_TxHead;static volatile unsigned char UART0_TxTail;static unsigned char UART0_Flag=1;void USART_INIT( void ){UBRR0H = 0x00;UBRR0L = 0x0B;//9600 at 1.8432MUCSR0A = 0x20;UCSR0B = 0xD8;//开接收结束中断,发送结束中断接收使能,发送使能UCSR0C = 0x06;//异步模式,1位停止位,8位数据位UDR0 = 0x00;//清空数据寄存器UART0_RxTail = 0;UART0_RxHead = 0;UART0_TxTail = 0;UART0_TxHead = 0;__disable_interrupt();//关全局中断}void Tran_Byte( INT8U sdata ){if(UART0_Flag == 0){UDR0 = sdata;UART0_Flag = 1;}else{UART0_TxBuf[UART0_TxHead] = sdata;UART0_TxHead++;if(UART0_TxHead >= UART0_TX_BUFFER_SIZE) UART0_TxHead = 0; }__enable_interrupt();}void Send_String( INT8U *string ){INT8U temp;while(1){temp = *string;Tran_Byte(temp);string++;if(*string == 0x00)break;}}INT8U HaveDataRxd( void ){if(UART0_RxHead != UART0_RxTail) return 1;elsereturn 0;}INT8U GetDataFromRxdBuf( void ){INT8U temp;temp = UART0_RxBuf[UART0_RxTail];UART0_RxTail ++ ;if( UART0_RxTail >= UART0_RX_BUFFER_SIZE ) { UART0_RxTail = 0 ;}return temp;}//清空接收缓冲区。
T ECH N OLOGYRE VI E W技术纵横ATmega128L单片机的Micro SD卡读写u西安工程大学朱大锐张团善高文摘要针对电脑横机控制系统对花型文件数据存储的要求,在ATmega128L单片机基础上采用Micro SD卡实现嵌入式文件系统。
文章介绍了Micro SD卡的特点、FAT文件系统、SPI模式协议以及硬件接口的实现。
通过ATmega128L的SPI模式与Micro SD卡进行同步数据传输,实现Micro SD卡的读写,以FAT32文件格式建立相应的文件系统,把数据以文件方式写入Micro SD卡。
通过单片机向Micro SD卡发送读写扇区命令,完成文件的创建、打开、读写、删除等操作。
关键词ATmega128L Micro SD卡串行外设协议文件分配表引言随着工业控制系统功能的增强,系统对于存储介质的安全、容量、性能的要求越来越高。
Micro SD卡是在SD卡和Mini SD卡基础上发展起来的一种多功能存储卡,具备串行和随机存取能力,可以通过专用优化速度的串行接口访问,数据传输可靠,安全性好,传输速度快,存储容量大,体积小,被列为目前全球最小的迷你存储卡。
Micro SD卡支持SD模式和SPI模式。
随着高性能单片机的性能不断提高,利用高性能、低功耗的AVR8位ATmega128L单片机的串行外设接口SPI与Micro SD卡之间进行高速同步数据传输,设计开发了一种嵌入式文件系统。
1硬件电路设计Micro SD卡的接口可以支持两种操作模式:SD模式和SPI模式。
主机系统可以选择其中任一模式。
SD卡模式允许4线的高速数据传输,传输速率高,但是大部分单片机无此接口,使用软件模拟协议复杂。
SPI模式使用简单通用的SPI通道接口就可实现数据传输,目前大多数单片机提供SPI接口。
SPI模式的优势在于可以使用标准主机,从而把外设减少到最低。
SPI模式相对于SD模式的缺点是损失了传输速度;但是目前的微处理器的处理速度越来越高,利用SPI模式大都能满足工程需要。
AVR单片机的全功能工业控制器设计吴焕琅深圳市中天越华自动控制科技有限公司摘要：介绍一款工业级的实用全功能控制器。
该控制器能隔离采集多种输入信号，输出多种控制信号；具有实时时钟、历史数据存储功能，彩色液晶显示界面，带有触摸屏操作和远程通信接口。
核心部分CPU采用AVR ATmega128单片机。
目前已用于批量生产。
关键词：隔离采集控制单片机彩色显示485接口ATmega128DS1642引言在自动控制产品的设计过程中，实现方案的选择常常是很矛盾的。
使用可编程逻辑控制器（PLC）和人机界面（HMI）来实现，开发速度较快，但成本太高，所开发的产品没有市场竞争力；使用单片机开发，成本低但开发周期长、开发量大且通用性不好。
用户需要的是一种成本低、开发周期较短、通用性较好的控制器，因此全功能工业控制器有很大的应用市场。
全功能工业控制器的整个电路分为信号隔离输入部分、控制器输出部分、实时时钟与历史数据存储部分、彩色液晶显示和触摸屏控制部分、通信接口等。
1信号隔离输入电路信号隔离输入电路分为开关量隔离输入、模拟量隔离输入、高速电脉冲隔离输入，电路如图1所示，开关量的隔离输入较为简单，输入信号采用光耦进行隔离后送入单片的普通I/O，单片机用查询方式进行采集。
图1信号隔离输入电路高速电脉冲的采集需要注意的是，所设计的电路必须适应高速信号采集的要求，因此隔离光耦应采用高速光耦（如6N137等）。
采用查询方式采集高速脉冲容易造成采集数据的丢失，高速脉冲应采用中断方式进行采集。
模拟量隔离采集是本控制器的一个重点和难点，笔者之前采用了线性光耦等多种方式进行模拟量的隔离采集实验，均未获满意的效果。
这里采用一种先将模拟量数字化（使用AD7705），然后通过有光耦隔离的数据口送到CPU进行模拟量隔离采集的方式，效果理想。
2控制器输出电路控制器的输出方式有继电器输出、晶体管输出、模拟电压输出，如图2所示。
继电器输出和晶体管输出电路较为简单，这里不作详细的介绍。
产品特点•高性能、低功耗的 AVR® 8位微处理器•先进的 RISC 结构–133条指令 – 大多数可以在一个时钟周期内完成–32 x 8 通用工作寄存器 + 外设控制寄存器–全静态工作–工作于16 MHz时性能高达16 MIPS–只需两个时钟周期的硬件乘法器•非易失性的程序和数据存储器–128K 字节的系统内可编程Flash寿命: 10,000次写/擦除周期–具有独立锁定位、可选择的启动代码区通过片内的启动程序实现系统内编程真正的读-修改-写操作–4K字节的EEPROM寿命: 100,000次写/擦除周期–4K 字节的内部SRAM–多达64K字节的优化的外部存储器空间–可以对锁定位进行编程以实现软件加密–可以通过SPI实现系统内编程•JTAG接口(与IEEE 1149.1标准兼容)–遵循JTAG标准的边界扫描功能–支持扩展的片内调试–通过JTAG接口实现对Flash, EEPROM, 熔丝位和锁定位的编程•外设特点–两个具有独立的预分频器和比较器功能的8位定时器/计数器–两个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16位定时器/计数器–具有独立预分频器的实时时钟计数器–两路8位PWM–6路分辨率可编程（2到16位）的PWM–输出比较调制器–8路10位ADC8个单端通道7个差分通道2个具有可编程增益（1x, 10x, 或200x）的差分通道–面向字节的两线接口–两个可编程的串行USART–可工作于主机/从机模式的SPI串行接口–具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器–片内模拟比较器•特殊的处理器特点–上电复位以及可编程的掉电检测–片内经过标定的RC振荡器–片内/片外中断源–6种睡眠模式: 空闲模式、ADC噪声抑制模式、省电模式、掉电模式、Standby模式以及扩展的Standby模式–可以通过软件进行选择的时钟频率–通过熔丝位可以选择ATmega103兼容模式–全局上拉禁止功能•I/O和封装–53个可编程I/O口线–64引脚TQFP与 64引脚 MLF封装•工作电压–2.7 - 5.5V ATmega128L–4.5 - 5.5V ATmega128•速度等级–0 - 8 MHz ATmega128L–0 - 16 MHz ATmega128微处理器，具有128K字节的系统BDTIC /ATMEL2ATmega1282467L–AVR–05/04引脚配置Figure 1. ATmega128的引脚综述ATmega128为基于AVR RISC 结构的8位低功耗CMOS 微处理器。
ATMEGAL128二、寄存器I=1:允许全局中断C=0:禁止全局中断（2）T：位复制存储将寄存器某一位复制到T，或将T复制到寄存器某一位（3）H：半进位标志位H=1：低4位向高4位有进位H=0：低4位向高4位无进位（4）S：符号位S=N异或V（5）V：2进制补码溢出标志V=1：2进制补码有溢出V=0：2进制补码无溢出（6）N：负数标志位N=1：结果是负数N=0：结果是正数（7）Z：零标志Z=1：结果是零Z=0：结果不是零（二、三）SPH，SPL：堆栈指针堆栈区的初地址，SPL是低8位，SPH是高8位（1）SRE：外部扩展时能SRE=1：允许外部扩展，三总线扩展SRE=0：禁止外部扩展（2）SE休眠模式使能SE=1：允许休眠模式SE=0：禁止休眠模式（3）SM2，SM1，SM0：休眠模式选择（4）IVSEL：中断向量选择IVSEL=1：中断向量地址选择Boot区起始地址IVSEL=0：中断向量地址选择Flash区起始地址（5）IVCE：中断向量选择使能IVCE=1：使能中断向量选择IVCE=0：禁止中断向量选择（五）XMCRA：外部存储器控制A低地址（六）XMCRB：外部存储器控制B（1）XMBK外部存储器总线保持使能：XMBK=1：总线AD0~AD7口线上的总线保持功能XMBK=0：禁止总线保持使能（七）MCUCSR：复位标志（1）JTD：JTAG测试使能JTD=1：JTAG测试使能JTD=0：禁止JTAG测试（2）JTRF：JTAG测试复位标志JTRF=1：JTAG复位JTRF=0：JTAG没复位（3）WDRF：看门狗复位标志WDRF=1：看门狗复位WDRF=0：看门狗没复位（4）BORF：掉电检测复位标志BORF=1：掉电检测复位BORF=0：没掉电（5）EXTRF：外部引脚复位标志EXTRF=1：外部引脚复位EXTRF=0：外部引脚没复位（6）PORF：上电复位标志PORF=1：上电复位PORF=0：没上电复位TMS=1：寄存器PSR0和PSR321保持其数据直到被更新。
此外,ATmega128自带输入上拉电阻功能,通过设置即可以实现其功能。
例如将PA口设为输入口并且加上拉电阻,可以如下设置:DDRA=0x00;//将PA口设置为输入端口PORA=0xff;//将PA输入口加上拉电阻(2)位操作的使用方法采用ICCAVR对ATmega128的位操作的使用方法比较麻烦,不像51系列那样可以直接对某一个引脚进行置0或置1,而是要通过如下的方法进行位操作:如要对PA端口的第1位置1,则用C语言必须按PORTA|=(1<<pa1)编写;如要对pa端口的第2位置0,则用c语言必须按porta&=*(1<<pa2)编写。
<> </pa1)编写;如要对pa端口的第2位置0,则用c语言必须按porta&=*(1<<pa2)编写。
<>这样就可以单独对某一位操作而不影响其他位。
位操作对其他寄存器也同样适合,例如若要对某个口的几位设为输入,某几位设为输出,就可以通过上面的置1、置0方法来实现。
(3)中断ATmega128中断资源丰富,一共有35个中断源,在ICCAVR的iom128v.h头文件中给出了这些中断源对应的中断向量表。
当用到相应的中断时,首先应设置好对应的中断向量。
用ICCAVR设置ATmega128中断的方法与Keil51设置中断的方法截然不同,例如若需要将ATmega128的串口0设置为中断接收,就必须在程序中做如下设置:#pragma interrupt_handler uart0_rx_isr:iv_USART0_RXC否则程序不能中断接收,延长开发过程。
ATmega128作为一种功能强大的芯片,相信会在不同的领域发挥不同的作用,为此需要人们不断地提高对ATmega128的认识。
而且ATmega128与AVR等其他单片机如ATmega8、ATmega103、AT90S8535系列有相同的开发方法,掌握了ATmega128就可以在开发其他AVR类型的单片机时应用自如。
ATmega128具备引导加载支持的用户程序自编程功能(In-Sysytem Programming by On-chip Boot Program)，它提供了一个真正的由MCU本身自动下载和更新（采用读/写同时"Read-While-Write"进行的方式）程序代码的系统程序自编程更新的机制。
利用AVR的这个功能，可以实现在应用编程（IAP）以及实现系统程序的远程自动更新的应用。
IAP的本质就是，MCU可以灵活地运行一个常驻Flash的引导加载程序（Boot Loader Program），实现对用户应用程序的在线自编程更新。
引导加载程序的设计可以使用任何的可用的数据接口和相关的协议读取代码，或者从程序存储器中读取代码，然后将代码写入（编程）到Flash存储器中。
引导加载程序有能力读写整个Flash存储器，包括引导加载程序所在的引导加载区本身。
引导加载程序还可以对自身进行更新修改，甚至可以将自身删除，使系统的自编程能力消失。
引导加载程序区的大小可以由芯片的熔丝位设置，该段程序区还提供两组锁定位，以便用户选择对该段程序区的不同级别的保护。
本节将给出一个实际的的Boot Loader程序，它可以配合Windows中的超级终端程序，采用Xmodem 传输协议，通过RS232接口下载更新用户的应用程序。
5.2.1 基本设计思想1.Boot Loader程序的设计要点Boot Loader程序的设计是实现IAP的关键，它必须能过通过一个通信接口，采用某种协议正确的接收数据，再将完整的数据写入到用户程序区中。
本例Boot Loader程序的设计要点有：l 采用ATmega128的USART口实现与PC之间的简易RS232三线通信；l 采用Xmodem通信协议完成与PC机之间的数据交换；l 用户程序更新完成后自动转入用户程序执行；l Boot Loader程序采用C语言内嵌AVR汇编方式编写，阅读理解方便，可移植性强，代码小于1K字。
