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AVR128寄存器速查

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1 ATMEGAL128

一、管脚定义

管脚 定义 第1功能 第2功能 第3功能

1 PEN 在线编程时允许串口下载

2 PE0/RXD0/ PDI IO口E0 串口0接收 编程数据输入

3 PE1/TXD0 /PDO IO口E1 串口0发送 编程数据输出

4 PE2/ AIN0/XCL0 IO口E2 模拟比较器+输入 串口0时钟

5 PE3/ AIN1/OC3A IO口E3 模拟比较器-输入 T3输出比较和PWM输出A

6 PE4/ INT4/OC3B IO口E4 外中断4 T3输出比较和PWM输出B

7 PE5/ INT5/OC3C IO口E5 外中断5 T3输出比较和PWM输出C

8 PE6/ INT6/T3 IO口E6 外中断6 T3时钟

9 PE7/INT7/ ICP3 IO口E7 外中断7 T3输入捕捉触发

10 PB0/SS IO口B0 SPI从机选择

11 PB1/SCK IO口B1 SPI时钟

12 PB2/MOSI IO口B2 SPI从机输入主机输出

13 PB3/MISO IO口B3 SPI从机输出主机输入

14 PB4/OC0 IO口B4 T0输出比较和PWM输出

15 PB5/OC1A IO口B5 T1输出比较和PWM输出A

16 PB6/OC1B IO口B6 T1输出比较和PWM输出B

17 PB7/OC2/OC1C IO口B7 T2输出比较和PWM输出 T2输出比较和PWM输出C

18 PG3/TOSC2 IO口G3 T0外接振荡器

19 PG4/TOSC1 IO口G4 T0外接振荡器

20 VCC 电源

21 GND 地

22 RESET 复位

23 XTAL2 时钟输入

24 XTAL1 时钟输入

25 INT0/PD0/SCL IO口D0 外中断0 IIC时钟

26 INT1/PD1/SDA IO口D1 外中断1 IIC数据

27 INT2/PD2/RXD1 IO口D2 外中断2 串口1接收

28 INT3/PD3/TXD1 IO口D3 外中断3 串口1发送

29 PD4/ICP1 IO口D4 T1输入捕捉触发

30 PD5/XCK1 IO口D5 串口1时钟

31 PD6/T1 IO口D6 T1时钟

32 PD7/T2 IO口D7 T2时钟 2 33 PG0/WR IO口G0 总线写

34 PG1/RD IO口G1 总线读

35 PC0/A8 IO口C0 总线地址第8位

36 PC1/A9 IO口C1 总线地址第9位

37 PC2/A10 IO口C2 总线地址第10位

38 PC3/A11 IO口C3 总线地址第11位

39 PC4/A12 IO口C4 总线地址第12位

40 PC5/A13 IO口C5 总线地址第13位

41 PC6/A14 IO口C6 总线地址第14位

42 PC7/A15 IO口C7 总线地址第15位

43 PG2/ALE IO口G2 扩展所存

44 PA7/AD7 IO口A7 总线地址数据第7位

45 PA6/AD6 IO口A6 总线地址数据第6位

46 PA5/AD5 IO口A5 总线地址数据第5位

47 PA4/AD4 IO口A4 总线地址数据第4位

48 PA3/AD3 IO口A3 总线地址数据第3位

49 PA2/AD2 IO口A2 总线地址数据第2位

50 PA1/AD1 IO口A1 总线地址数据第1位

51 PA0/AD0 IO口A0 总线地址数据第0位

52 VCC 电源

53 GND 地

54 PF7/ADC7/TDI IO口F7 模数转换通道7 JTAG测试数据输入

55 PF6/ADC6/TDO IO口F6 模数转换通道6 JTAG测试数据输出

56 PF5/ADC5/TMS IO口F5 模数转换通道5 JTAG测试模式选择

57 PF4/ADC4/TCK IO口F4 模数转换通道4 JTAG测试时钟

58 PF3/ADC3 IO口F3 模数转换通道3

59 PF2/ADC2 IO口F2 模数转换通道2

60 PF1/ADC1 IO口F1 模数转换通道1

61 PF0/ADC0 IO口F0 模数转换通道0

62 AREF AD模拟基准信号

63 AGND 模拟地

64 AVCC 模拟电源

二、寄存器地址

H\L F/7 E/6 D/5 C/4 B/3 A/2 9/1 8/0

1100-FFFF 外部SRAM

100-10FF 内部SRAM

AL- FF -

9H UCSR1C UDR1 UCSR1A UCSR1B UBRR1L UBRR1H

9L UCSR0C UBRR0H 3 8H TCCR3C TCCR3A TCCR3B TCNT3H TCNT3L

8L OCR3AH OCR3AL OCR3BH OCR3BL OCR3CH OCR3CL ICR3H

ICR3L

7H ETIMSK ETIFR TCCR1C OCR1CH OCR1CL

7L TWCR TWDR TWAR TWSR TWBR

6H OSCCAL XMCRA XMCRB EICRA SPMCSR

6L PORTG DDRG PING PORTF DDRF

5H SREG SPH SPL XDIV RAMPZ EICRB EISMK EIFR

5L TIMSK TIFR MCUCR MCUCSR TCCR0 TCNT0 OCR0 ASSR

4H TCCR1A TCCR1B TCNT1H TCNT1L OCR1AH OCR1A

L OCR1BH OCR1BL

4L ICR1H ICR1L TCCR2 TCNT2 OCR2 OCDR WDTCR SFIOR

3H EEARH EEARL EEDR EECR PORTA DDRA PINA PORTB

3L DDRB PINB PORTC DDRC PINC PORTD DDRD PIND

2H SPDR SPSR SPCR UDR0 UCSR0A UCSR0B UBRR0L ACSR

2L ADMUX ADCSRA ADCH ADCL PORTE DDRE PINE PINF

1H R31（ZH） R30（ZL） R29（YH） R28

（YL） R27（XH） R26（XL） R25 R24

1L R0-R23

0

（一）SREG：程序状态

I T H S V N Z C

（1）I: 全局中断使能

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

（四）MCUCR：控制 4 SRE SRW10 SE SM2 SM1 SM0 IVSEL IVCE

（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

SM2 SM1 SM0

0 0 0 空闲模式

0 0 1 ADC噪声压制模式

0 1 0 掉电模式

0 1 1 省电模式

1 1 0 Standby模式

1 1 1 扩展Standby模式

（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

- SRL2 SRL1 SRL0 SRW01 SRW00 SRW11

（1）

SRL2 SRL1 SRL0 分区限制

0 0 0 无低地址存储，高地址存储0x1100~0xFFFF

0 0 1 低地址存储0x1100~0x1FFFF，高地址存储0x2000~0xFFFF

0 1 0 低地址存储0x1100~0x3FFFF，高地址存储0x4000~0xFFFF

0 1 1 低地址存储0x1100~0x5FFFF，高地址存储0x6000~0xFFFF

1 0 0 低地址存储0x1100~0x7FFFF，高地址存储0x8000~0xFFFF

1 0 1 低地址存储0x1100~0x9FFFF，高地址存储0xA000~0xFFFF

1 1 0 低地址存储0x1100~0xBFFFF，高地址存储0xC000~0xFFFF

1 1 1 低地址存储0x1100~0xDFFFF，高地址存储0xE000~0xFFFF

（2）SRW00，SRW01，SRW10，SRW11是等待状态选择，其中SRWxy中x=1高地址，x=0低地址

SRWx1 SRWx0

0 0 无等待周期

0 1 读写操作插入一个等待周期

1 0 读写操作插入两个等待周期

1 1 读写操作插入两个等待周期。输入新地址之前再插入一个等待周期

（六）XMCRB：外部存储器控制B

XMBK - - - - XMM2 XMM 1 XMM0

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AVR单片机定时器输出PWM的设计及注意问题

AVR单片机定时器输出PWM的设计及注意问题

一、定时/计数器PWM设计要点

根据PWM的特点，在使用ATmega128的定时/计数器设计输出PWM时应注意以下几点:

1.首先应根据实际的情况,确定需要输出的PWM频率范围，这个频率与控制的对象有关.如输出PWM波用于控制灯的亮度，由于人眼不能分辨42Hz以上的频率，所以PWM的频率应高于42Hz,否则人眼会察觉到灯的闪烁。

2。然后根据需要PWM的频率范围确定ATmega128定时/计数器的PWM工作方式。AVR定时/计数器的PWM模式可以分成快速PWM和频率（相位)调整PWM两大类.

3.快速PWM可以的到比较高频率的PWM输出，但占空比的调节精度稍微差一些。此时计数器仅工作在单程正向计数方式,计数器的上限值决定PWM的频率，而比较匹配寄存器的值决定了占空比的大小。PWM频率的计算公式为：

PWM频率 = 系统时钟频率/(分频系数＊(1+计数器上限值))

4。快速PWM模式适合要求输出PWM频率较高,但频率固定,占空比调节精度要求不高的应用。

5。频率(相位）调整PWM模式的占空比调节精度高，但输出频率比较低，因为此时计数器仅工作在双向计数方式。同样计数器的上限值决定了PWM的频率，比较匹配寄存器的值决定了占空比的大小。PWM频率的计算公式为：

PWM频率 = 系统时钟频率/（分频系数*2*计数器上限值）)

6。相位调整PWM模式适合要求输出PWM频率较低,但频率固定，占空比调节精度要求高的应用。当调整占空比时，PWM的相位也相应的跟着变化(Phase Correct)。

7。频率和相位调整PWM模式适合要求输出PWM频率较低,输出频率需要变化，占空比调节精度要求高的应用。此时应注意：不仅调整占空比时，PWM的相位会相应的跟着变化;而一但改变计数器上限值，即改变PWM的输出频率时,会使PWM的占空比和相位都相应的跟着变化(Phase And Frequency Correct)。

单片机avr

单片机avr

全院选修课程

AVR单片机

嵌入式系统入门

作业题目 基于ATmega16—控制直流电动机

学生姓名 秦克金

专业班级 机制自动化10-02

学 号 541002010233

院 （系） 机电工程学院

众所周知，直流电动机在控制上较于步进电机有一定的优势的，其具有良好的起动、制动和调速性能，因此使得直流电动机得到广泛的应用。此设计主题为基于ATMega16单片机的直流电动机控制。主要对电机实现正反转功能，通过按键开关来控制电机正反转。以达到设计要求。

Atmega16主要功能

AVR单片机主要有ATtiny、AT90和ATmega三种系列，其结构和基本原理都相类似。本次设计所用到的Atmega16L芯片，在这里作为电机控制的核心部件。它是一种具有40引脚的高性能、低功耗的8位微处理器。其功能特性如下：

(1) 8位CPU；

(2) 先进的RISC 结构：131条指令–大多数指令执行时间为单个时钟周期，32个8位通用工作寄存器，全静态工作；

(3) 非易失性数据和程序存储器：16K 字节的系统内可编程Flash，擦写寿命可达到10,000 次以上。具有独立锁定位的可选Boot代码区，通过片上Boot程序实现系统内编程；

(4) 可通过JTAG接口实现对FLASH、EEPROM的编程；

(5) 32个可编程的I/O引线，40引脚PDIP封装；

(6) 两个具有独立预分频器和比较器功能的8位定时器/ 计数器，一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16位定时器/ 计数器；

(7) 片内/ 片外中断源；

(8) 具有一个10位的AD转换器，能对来自端口A的8位单端输入电压进行采样。

(9) 工作电压：2.7－5.5V。速度等级：0－8MHz；

AVR单片机的主要特点如下：

AVR单片机

AVR单片机

AVR单片机

什么是AVR单片机？AVR单片机是什么意思？

单片机又称单片微控制器，它是把一个计算机系统集成到一个芯片上，概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。单片机技术是计算机技术的一个分支,是简易机器人的核心元件。

1997年,由ATMEL公司挪威设计中心的A先生与V先生利用ATMEL公司的Flash新技术, 共同研发出RISC精简指令集的高速8位单片机，简称AVR。

AVR单片机的优势特征

单片机已广泛地应用于军事、工业、家用电器、智能玩具、便携式智能仪表和机器人制作等领域，使产品功能、精度和质量大幅度提升，且电路简单，故障率低，可靠性高，成本低廉。单片机种类很多，在简易机器人制作和创新中，为什么选用AVR单片机呢？

一、简便易学，费用低廉

首先，对于非专业人员来说，选择AVR单片机的最主要原因，是进入AVR单片机开发的门槛非常低，只要会操作电脑就可以学习AVR单片机的开发。单片机初学者只需一条ISP下载线，把编辑、调试通过的软件程序直接在线写入AVR单片机，即可以开发AVR单片机系列中的各种封装的器件。AVR单片机因此在业界号称“一线打天下”。

其次，AVR单片机便于升级。AVR程序写入是直接在电路板上进行程序修改、烧录等操作，这样便于产品升级。

再次，AVR单片机费用低廉。学习AVR单片机可使用ISP在线下载编程方式(即把PC机上编译好的程序写到单片机的程序存储器中)，不需购买仿真器、编程器、擦抹器和芯片适配器等，即可进行所有AVR单片机的开发应用，这可节省很多开发费用。程序存储器擦写可达10000次以上，不会产生报废品。

二、高速、低耗、保密

首先，AVR单片机是高速嵌入式单片机：

1、AVR单片机具有预取指令功能，即在执行一条指令时，预先把下一条指令取进来，使得指令可以在一个时钟周期内执行。

2、多累加器型，数据处理速度快。AVR单片机具有32个通用工作寄存器，相当于有32条立交桥，可以快速通行。

avr指令表

avr指令表

SUBI Rd,K 立即数减 ICALL 间接调用(128KB)

SBC Rd,Rr 带进位减 CALL k 长调用(4M)

SBCI Rd,K 带进位立即数减 RET 子程序返回

SBIW Rd,K 立即数减法 RETI 中断返回

AND Rd,Rr 逻辑与 CPSE Rd,Rr 比较相等跳行

ANDI Rd,K 直接数逻辑与 CP Rd,Rr 比较

OR Rd,Rr 逻辑或 CPC Rd,Rr 带进位比较

ORI Rd,K 直接数逻辑或 CPI Rd,K 带直接数比较

EOR Rd,Rr 异或 SBRC Rd,b 寄存器位被清零跳行

COM Rd 取二进制反码 SBRS Rd,b 寄存器位置位跳行

NEG Rd 二进制补码 SBIC P,b I/O 寄存器的位清零跳行

SBR Rd,K 寄存器位置位 SBIS P,b I/O 寄存器的位置位跳行

CBR Rd,K 清除进位标志 BRBS S,k SREG 中的位被置位转移

INC Rd 加 1 BRBC S,k SREG 中的位被清除转移

DEC Rd 减 1 BREQ k 相等转移

TST Rd 测试零或负 BRNE k 不相等转移

CLR Rd 清除寄存器 BRCS k 进位位置位转移

SER Rd 置位寄存器所有位 BRCC k 进位位清除转移

MUL Rd,Rr 乘法 BRSH k 高于等于转

ADD Rd,Rr 加法 RJMP

ADC Rd,Rr 带进位加法 IJMP

AVR 指令表

算术和逻辑指令 条件转移指令

相对转移(-2KK2K)

间接跳转(128KB)

ADIW Rd,K 直接数加法 JMP k 长跳转(4M)

SUB Rd,Rr 减法 RCALL k 相对调用(-2K K 2K)

寄存器和操作码 BRLO k 低于转移(无符号)

Rd:寄存器文件中的目的(或源)寄存器 BRMI k 负数转移