单片机原理及应用
——Atmega16的C语言开发及应用
实训指导书
武汉电力职业技术学院
实训一 Atmega16单片机实训装置及开发工具的研究
1、实训目的
（1）熟悉实训任务；
（2）熟悉、了解单片机实验装置；
（3）熟悉CodeVisionAVR C单片机开发软件的使用方法；
（4）熟悉双龙电子MCU在系统编程软件——SLISP或在系统编程下载软件PonyProg2000
的使用方法。
（5）掌握Atmega16单片机的第一次使用。
2、实训方式
讲练结合，以练为主。
3、实训指导
单片机ATmega16主要单元原理图如图1~图5所示。
图1 Atmega16最小配置模块、程序下载、异步通信RS232连接原理图
图2 8位LED显示器模块连接原理图
液晶显示器
图3 8×8点阵显示器模块、16×2LCD液晶显示器模块连接原理图
图4 发光二极管LED、拨动开关模块原理连接图
J06
J16
J26
J36J35J34J14
J24J04
J15
J25J05VCC
J37J17
J27J07
图5 模拟电压信号模块、4×4键盘模块原理接线图
ATmega16在出厂时配置为1MHZ的内部晶振，并使能JTAG仿真接口。所以单片机在XINHAO
Vcc ANJIAN
1 R1
2 R2 3 R3 Rw 4 R4
5 R5
6 R6
7 R7
8 R8 Vcc 9 GND 10 首次使用时必须通过熔丝重新配置为外部晶振并取消JTAG功能。方法如下：
（1）启动“SLISP”，如下图6所示。将“通信参数设置及器件选择”栏按图中所示设
置，并在“编成选项”栏中选中“配置熔丝”选项，此时会弹出“配置熔丝设置”窗口如图
7所示。
图6 SLISP程序下载窗口
图7 熔丝配置窗口一
（2）在弹出的“配置熔丝设置”窗口中，将所有选项全部取消，如图8所示。
图8 熔丝配置窗口二
3）单击“编程配置”按钮，进行熔丝的重新配置。
、思考题
1 单片机原理及应用考试复习知识点
第1章 计算机基础知识
考试知识点：
1、各种进制之间的转换
（1）各种进制转换为十进制数
方法：各位按权展开相加即可。
（2）十进制数转换为各种进制
方法：整数部分采用“除基取余法”，小数部分采用“乘基取整法”。
（3）二进制数与十六进制数之间的相互转换
方法：每四位二进制转换为一位十六进制数。
2、带符号数的三种表示方法
（1）原码：机器数的原始表示，最高位为符号位（0‘+’1‘-’），其余各位为数值位。
（2）反码：正数的反码与原码相同。负数的反码把原码的最高位不变，其余各位求反。
（3）补码：正数的补码与原码相同。负数的补码为反码加1。
原码、反码的表示范围：-127～+127，补码的表示范围：-128～+127。
3、计算机中使用的编码
（1）BCD码：每4位二进制数对应1位十进制数。
（2）ASCII码：7位二进制数表示字符。0～9的ASCII码30H～39H，A的ASCII码41H，a的ASCII码61H。
第2章 80C51单片机的硬件结构
考试知识点：
1、80C51单片机的内部逻辑结构
单片机是把CPU、存储器、输入输出接口、定时/计数器和时钟电路集成到一块芯片上的微型计算机，主要由以下几个部分组成。
（1）中央处理器CPU
包括运算器和控制器。
运算电路以ALU为核心，完成算术运算和逻辑运算，运算结果存放于ACC中，运算结果的特征存放于PSW中。
控制电路是单片机的指挥控制部件，保证单片机各部分能自动而协调地工作。程序计数器PC是一个16位寄存器，PC的内容为将要执行的下一条指令地址，具有自动加1功能，以实现程序的顺序执行。
（2）存储器
分类：
随机存取存储器RAM：能读能写，信息在关机后消失。可分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）两种。
只读存储器：信息在关机后不会消失。
掩膜ROM：信息在出厂时由厂家一次性写入。
第一章习题
1.什么是单片机？单片机和通用微机相比有何特点？
答：单片机又称为单片微计算机，它的结构特点是将微型计算机的基本功能部件（如中央处理器（CPU）、存储器、输入接口、输出接口、定时/计数器及终端系统等）全部集成在一个半导体芯片上。
虽然单片机只是一个芯片，但无论从组成还是从逻辑功能上来看，都具有微机系统的定义。与通用的微型计算机相比，单片机体积小巧，可以嵌入到应用系统中作为指挥决策中心，是应用系统实现智能化。
2.单片机的发展有哪几个阶段？8位单片机会不会过时，为什么？
答：单片机诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SOC三大阶段，早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，此后在8031上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。
然而，由于各应用领域大量需要的仍是8位单片机，因此各大公司纷纷推出高性能、大容量、多功能的新型8位单片机。
目前，单片机正朝着高性能和多品种发展，但由于MCS-51系列8位单片机仍能满足绝大多数应用领域的需要，可以肯定，以MCS-51系列为主的8位单片机，在当前及以后的相当一段时间内仍将占据单片机应用的主导地位。
3.举例说明单片机的主要应用领域。
答：单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：
智能仪器
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、电流、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（电压表、功率计，示波器，各种分析仪）。
4－9 试计算片内RAM区40H~47H单元中8个数据的平均值，结果存放在4Ah中
;说明：
先对8个数求和，结果放在30h，31h；然后用右移3次求平均。
ORG 0000H
SJMP MAIN
ORG 0030H
MIAN: MOV R0,#40H
MOV R1,#30H
MOV 30H,#00H
MOV 31H,#00H
MOV R2,#8
CLR C
L1: MOV A,@R1
ADDC A,@R0
MOV @R1,A
INC R0
INC R1
MOV A,@R1
ADDC A,#00H
MOV @R1,A
DEC R1
DJNZ R2,L1
INC R1
L2: MOV R2,#03H
MOV A,@R1
RRC A
MOV @R1,A
INC R1
MOV A,@R1
RRC A
MOV @R1,A
DEC R1
DJNZ R2,L2
DEC R1
MOV 4AH,@R1
SJMP $
4－10 在起始地址为2100H,长度为64H的数表中查找ASCII码’F’,如果有,将其值送到1000H单元,如果没有,将0FFH送1000H单元.
ORG 0000H
SJMP MAIN
ORG 0030H
MAIN: MOV R2,#64
MOV DPTR,#2100H L2: MOVX A,@DPTR CJNE A,#’F’,L1
MOV DPTR,#1000H
MOV A,#00H
MOVX @DPTR,A
SJMP LAST
L1: INC DPTR
DJNZ R2,L2
MOV A,#0FFH
MOVX @DPTR,A
LAST: SJMP $
4－11 试编写将片内40H~60H 单元中的内容传送到外部RAM以2000h为首地址的存放区域中，并将原数据全部清零。
ORG 0000H
