AVR单片机开发环境介绍PPT教学课件

CVAVR-特征简介 特征简介
1、标识符组成：标识符由字母、数字和下划线组成，但必须用 标识符组成：标识符由字母、数字和下划线组成，
字母或下划线开头，且有效长度为32位 字母或下划线开头，且有效长度为32位。 32
2、关键字： 关键字： 数据类型； 3、数据类型； 常量： 4、常量： 变量； 5、变量； 运算符； 6、运算符； 存储空间； 7、存储空间； 寄存器访问： 8、寄存器访问： 9、中断服务函数使用： 中断服务函数使用：
（设置菜单）： 七、 Setting Menu（设置菜单）：
1）General通用设置 1）General通用设置： 通用设置： Show Toolbar—显示工具栏； Show Navigator—显示导航栏；Show 显示工具栏； 显示导航栏； 显示工具栏 显示导航栏 Information—显示信息栏； 显示信息栏； 显示信息栏 2）Editor编辑器设置；字体，颜色设置（暂略） 编辑器设置； ） 编辑器设置 字体，颜色设置（暂略） 3）Debugger调用软件设置： 调用软件设置： ） 调用软件设置 Programmer—编程器设置； Terminal—内置仿真器设置 编程器设置； 编程器设置 内置仿真器设置
CVAVR -菜单和快捷键（1） ）
此处介绍Version 1.0.1ห้องสมุดไป่ตู้8（2K免费评估版） 免费评估版） 此处介绍 （ 免费评估版
一、CVAV集成工作环境主界面； 集成工作环境主界面； 集成工作环境主界面
1）左侧为导航区；2）右侧为编辑区；3）下部为信息栏。 ）左侧为导航区； ）右侧为编辑区； ）下部为信息栏。
第2章 章
学习AVR的软硬件开发环境 的 学习
AVR单片机： AVR单片机：是当前一种应用较广泛的 单片机

这种结构使AVR 单片机在8位微处理器市场上具有最高的MIPS /mw 能力。
（6）2K片内SRAM用于程序快速执行；
工作寄存器 32B 32B 32B 32B 32B （2）ARM710A内核：ARM7 CPU、8K 4向缓存(cache)、MMU带有64入口TLB(Transition Look-aside Buffer)。
1. (1) 89条指令器件：对应器件AT90S1200，是最基本指令。
2. (2) 90条指令器件：对应器件Attiny11/12/15/22；
3.
90条指令＝1＋89条指令。
4. (3) 118条指令器件：对应器件AT90S2313/2323/2343/2333 /4414/4433/4434/8515 /8534/8535；
5.
118条指令＝28＋90条指令。
6. (4) 121条指令器件：对应器件Atmega603/103；
7.
121条指令＝3＋118条指令。
8. (5) 130条指令器件：对应器件Atmega161；
9.
130条指令＝9＋121条指令。
10. AVR单片机的大多数指令执行时间为单个时钟周期。
第七页，编辑于星期五：十三点 四十九分。
第12章 其它常用单片机
1. AVR单片机 2. ARM单片机
3. 凌阳单片机
第一页，编辑于星期五：十三点 四十九分。
ATMEL单片机sh 技术为主导 （2）有多种封装形式和高的质量
（3）高标准的质量检测
2. AT90 系列单片机简介
256/64KB片 外
512/64KB 片外
128B
128B
（3）VxWorks 在Shell 不能正常运行前,也是采取这种方法来调试程序,不过一般不是硬件问题,而是BSP中存在的问题,需要根据硬件,修改

嵌入式系统的特点与应用
嵌入式系统是以应用为核心、以计算机技术为基础、软件硬 嵌入式系统是以应用为核心、以计算机技术为基础、 件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、安全性、成本、 件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、安全性、成本、体 重量、功耗、环境等方面有严格要求的专用计算机系统。 积、重量、功耗、环境等方面有严格要求的专用计算机系统。 一台通用计算机系统， PC机的外部设备中就包含了5 一台通用计算机系统，如PC机的外部设备中就包含了5-10 机的外部设备中就包含了 个嵌入式系统：键盘、鼠标、软驱、硬盘、显示卡、显示器、 个嵌入式系统：键盘、鼠标、软驱、硬盘、显示卡、显示器、 Modem、网卡、声卡、打印机、扫描仪、数字相机、USB集线器 Modem、网卡、声卡、打印机、扫描仪、数字相机、USB集线器 等均是由嵌入式处理器控制的。 等均是由嵌入式处理器控制的。
模拟集成电路的特点
AVR单片机的主要特点 单片机的主要特点
1.程序存储器为价格低廉、可擦写1万次以上、 1.程序存储器为价格低廉、可擦写1万次以上、指令长度单元 程序存储器为价格低廉 为16位(字)的FlashROM（即程序存储器宽度为16位，按8位字节 16位 FlashROM（即程序存储器宽度为16位 16 计算时应乘2）。而数据存贮器为 而数据存贮器为8 计算时应乘2）。而数据存贮器为8位。 2.采用CMOS技术和RISC架构，实现高速(50ns)、低功耗(μA)、 2.采用CMOS技术和RISC架构，实现高速(50ns)、低功耗(μA)、 采用CMOS技术和RISC架构 (50ns) (μA) 具有SLEEP(休眠)功能。AVR的一条指令执行速度可达 SLEEP(休眠 的一条指令执行速度可达50ns 具有SLEEP(休眠)功能。AVR的一条指令执行速度可达50ns (20MHz)，而耗电则在1uA 2.5mA间 1uA～ (20MHz)，而耗电则在1uA～2.5mA间。 3.高度保密。可多次烧写的Flash且具有多重密码保护锁定 3.高度保密。可多次烧写的Flash且具有多重密码保护锁定 高度保密 Flash (LOCK)功能 因此可低价快速完成产品商品化， 功能， (LOCK)功能，因此可低价快速完成产品商品化，且可多次更改 程序(产品升级) 方便了系统调试，而且不必浪费IC或电路板， IC或电路板 程序(产品升级)，方便了系统调试，而且不必浪费IC或电路板， 大大提高了产品质量及竞争力。 大大提高了产品质量及竞争力。

发光二极管注意事项
LED阳极和阴极：
限流电阻值的确定：
用I/O端口控制发光二极管
#include <avr/io.h> #include <avr/delay.h> #define LED0 0
io.h中包含了关于单
#define LED1 1
void main() {
（3）源代码分析（B：按键复 用）
按键复用
实验一 实验板的熟悉
（1）利用实验板自带LED实现跑马灯；
（2）利用实验板按钮控制对应LED； （3）将实验板上按键复用，实现长按和
短按功能的区分； 思考题： 用四个按键组合实现一个简单的计 算器。
思考：如何实现一键多能
如何区别长键、短键？
按键复用（利用延时）
任务二：
按键方式 长按
功能 LED1亮
短按
LED0亮
按键复用
（1）利用定时/计数器实现按键复用
复用的形式有短按、长按、多次按 键、组合键等。 （2）电路图
R1
0R1
R2
0R1
R3
0R1
D1
D2
LED-YELLOW LED-YELLOW
（1）学习板的LED电路图

（2）代码编写、调试、运行

#include <avr/io.h> #include <avr/delay.h> int main() { //初始化PB口,做输出 unsigned char i; DDRB=0xff; PORTB=0x00; while(1) { for(i=0;i<8;i++) { PORTB=~(1<<i); _delay_ms(1000); } }

第4章 AVR单片机的开发环境
AVR单片机常用软件开发环境介绍 ICCAVR集成开发环境 开发板和仿真器的选择； ICC
AVR中的C启动文件与库函数
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机械工业出版社
2013-7-26
4.1 AVR单片机硬件开发环境 （1）PC机一台，运行Windows操作系统 （2）AVR软件开发环境 （3）AVR实验开发板 （4）其它辅助工具、设备和软件

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（5）几种C语言开发平台的对比

表4-1给出上述4种C语言开发平台的性能价 格对比。
表4-1 AVR四种C语言开发平台的比较
IAR 代码效率 价格 易用性 +++ $$ ++
Imagecraft CodeVision ++ $ +++ ++ $ +++
4.2.1
ICCAVR编译器的安装 安装ImageCraft 的ICC AVR编译器，可直接单 击运行光盘上的SETUP.EXE 程序进行安装。 本书采用ICCAVR6.31A版作为主线进行讲解。 ICCAVR6.31A版的安装程序图标如下图4-3所 示。
图4-3 ICCAVR6.31A版安装程序
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下面就对其中的几种高级语言编译器和开发软件平台进行比较 。 （1） IAR Systems的Embedded Workbench 编译器 IAR Systems是非常著名的嵌入式系统的编译工具的提供商。其 C编译器和汇编编译器支持几乎所有AVR芯片，具备以下特点 ： C编译器支持ISO/ANSI C的标准C和可选的Embedded C++编译 器。 所有代码都可重入。 有多种存储器模型和指针类型，以充分利用存储器。 内建针对AVR优化的选项，多重的代码大小和执行速度的优化 控制。 针对AVR的语言扩展以适应嵌入式编程。 新增的强大全局优化器。 可以直接在C/C++中写快速易用的中断处理函数。 高效的32位和64位的IEEE兼容的浮点运算。 扩展的C和EC++的函数库，并对数学和浮点运算。

编程流程
1. 编写程序 2. 编译程序 3. 烧录到芯片中 4. 调试和测试
AVR单片机的数据存储方式
闪存 SRAM EEPROM
用于存储程序和常量数据，容量较大。 用于存储变量和运行时数据，读写速度快。 用于存储非易失性数据，如配置信息和用户数据。
寄存器
用于临时存储和处理数据，读写速度最快。
AVR单片机的输入/输出控制方式
AVR单片机的基本原理和工作方式
1
处理器
AVR单片机的核心是处理器，负责执行指令和进行数据处理。
2
存储器
AVR单片机包含闪存和SRAM，用于存储程序和数据。
3
外设
AVR单片机通过外设和传感器与外界进行交互，实现各种功能。
AVR单片机与其它单片机的区别
1 架构
AVR单片机采用Harvard架构，将指令和数据 存储在不同的存储器中，提高了执行效率。
开发板
AVR单片机的开发板提供了丰富 的外设接口和调试接口，方便开 发和调试。
编程器
AVR单片机的编程器可用于将程 序烧录到芯片中，实现功能的更 新和调试。
AVR单片机的软件结构
编程语言
• C语言 • 汇编语言 • 基于Arduino的图形化编程 • 其他高级语言
编程环境
• AVR Studio • Arduino IDE • 其他第三方IDE
《AVR单片机》PPT课件
探索AVR单片机的无限可能性，从基本原理到应用案例，全方位解析AVR单片 机的特点、工作方式、编程环境等关键知识。
什么是AVR单片机
AVR单片机是一种先进的嵌入式微控制器，具有高性能、低功耗和广泛的应 用领域。它集成了处理器、存储器和外设，用于控制各种电子设备。

Slide 25 E&C College AVR Training 2005
极快的处理速度 Speed
• 单周期指令执行时间
– 一个时钟执行一条指令 – 1MIPS/MHZ
Register File
ALU
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E&C College AVR Training 2005
MEGA16单片机管脚排列 Pin
RAM（随机存储器）
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 目前大多数单片机为 SRAM结构 性能指标：容量，单位一 般为B（字节）或KB（千 字节）
价格详相近的几种单片机之比较
单片机 STC89 MSP43 ATmeg C52 0F1 a16( 型 101 AV 号 R) SRAM 512字 节 容 量 128字 节 1KB
LED3
LED5
LED RN3 1 2 3 4 1Kx4 8 7 6 5
LED6
LED
LED
LED8
LED
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E&C College AVR Training 2005
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
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E&C College AVR Training 2005
总线
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
RAM
总线
CPU
总线
片上外设
总线
ROM
Slide 10 E&C College AVR Training 2005

三、中断屏蔽与管理
AVR对中断采用两级控制方式。 为全局中断允许控制位：
中断允许的总控制位I（标志寄存器SREG中的I标志位SREG.7） 每一个中断源都设置了独立的中断允许位
这些中断允许位分散位于各中断源所属模块的控制寄存器中。
AVR响应一个可屏蔽中断源（假定为A中断）的中断的条件是：
1.响应A中断 = 全局中断允许标志 AND 中断A允许标志 AND 中断A标志 2.AVR复位后，各个中断允许位以及全局中断允许位均被清零，这保证了 程序在开始执行时（一般程序开头是对芯片内部以及外围系统的初始化配置） 不会受到中断的干扰。 3.在AVR复位后的用户初始化程序中，需要先对需要使用的中断源进行必 要的配置。待系统初始化过程结束后再置位I，使系统进入正常的工作状态， 开始响应中断请求。
4种触发方式中，还有以下的一些不同的特点： 1.低电平触发是不带中断标志类型的，即只要中断输入引脚PD2 或PD3保持低电平，那么将一直会产生中断申请。
2.MCU对INT0和INT1的引脚上的上升沿或下降沿变化的识别 （触发），需要I/O时钟信号的存在（由I/O时钟同步检测）， 属于同步边沿触发的中断类型。
3.MCU对INT2的引脚上的上升沿或下降沿变化的识别（触 发），以及低电平的识别（触发）是通过异步方式检测的，不 需要I/O时钟信号的存在。因此，这类触发类型的中断经常作 为外部唤醒源，用于将处在Idle休眠模式，以及处在各种其它 休眠模式的MCU唤醒。这是由于除了在空闲（Idel）模式时， I/O时钟信号还保持继续工作，在其它各种休眠模式下，I/O时 钟信号均是处在暂停状态的。
在ICCAVRR中，只要用#pragma 伪指令和中断向量说明 中断服务程序的入口地址。
中断服务函数按以下格式定义：

;七段码的首地址给
;首地址+偏移量 ;查表送 B 口输出
;延时 1 毫秒子程
打印机接口设计
Centronic接口打印机一般采用8位数据线和3 根根本的应答控制线/STB, BUSY, /ACK
2 I/O口内部电路及工作原理
以 PC0 为例说明不考虑端口的第二功能时， I/O 口内部电路及工作原理
• 当C口数据方向存放器DDRC的第0位置位 (DDC0=1) 时, PC0口定义输出. 由PC0口的内部 工作原理图可见, DDC0的Q端为1, MOS管上拉 截止; 同时PORTC0的三态门翻开, PC0引脚的输 出电平取决于C口数据存放器PORTC的第0位 (PORTC0) 的输出Q端值, 即: DDC0=1 (PC0定 义为输出), PORTC0=1时, PC0输出高电平; PORTC0=0时, PC0输出低电平
out spl,r16
ldi r16,high(RAMend)
out sph,r16
ldi r16,$ff output
;set porta as
out ddra,r16
;(Continued)
loop:
ldi r16,$00 ;输出低——led亮
out porta,r16
ldi r24,6
;设延时
rcall delay
ldi r16,$ff
;输出高——led灭
out porta,r16
ldi r24,4
rcall delay
rjmp loop
;(Continued) delay: d1: ldi r25,200 d2: ldi r26,200 d3: dec r26
brne d3 dec r25 brne d2 dec r24 brne d1 ret