AVR单片机技术原理 AVR单片机介绍 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。[编辑本段]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。 3、中断响应速度快。AVR单片机有多个固定中断向量入口地址，可快速响应中断。 其次，AVR单片机耗能低。对于典型功耗情况，WDT关闭时为100nA，更适用于电池供电的应用设备。有的器件最低1.8 V即可工作。 再次，AVR单片机保密性能好。它具有不可破解的位加密锁Lock Bit技术，保密位单元深藏于芯片内部，无法用电子显微镜看到。 三、I/O口功能强,具有A/D转换等电路 1. AVR单片机的I/O口是真正的I/O口，能正确反映I/O口输入/输出的真实情况。工业级产品，具有大电流(灌电流)10～40 mA,可直接驱动可控硅SCR或继电器，节省了外围驱动器件。 2. AVR单片机内带模拟比较器，I/O口可用作A/D转换，可组成廉价的A/D转换器。ATmega48/8/16等器件具有8路10位A/D。 3. 部分AVR单片机可组成零外设元件单片机系统，使该类单片机无外加元器件即可工作，简单方便，成本又低。 4. AVR单片机可重设启动复位,以提高单片机工作的可靠性。有看门狗定时器实行安全保护,可防止程序走乱(飞),提高了产品的抗干扰能力。 四、有功能强大的定时器/计数器及通讯接口 定时/计数器T/C有8位和16位,可用作比较器。计数器外部中断和PWM(也可用作D/A)用于控制输出，某些型号的AVR单片机有3～4个PWM，是作电机无级调速的理想器件。 AVR单片机有串行异步通讯UART接口,不占用定时器和SPI同步传输功能,因其具有高速特性，故可以工作在一般标准整数频率下,而波特率可达576K。
上传时间： 2013-10-18
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PIC 单片机的组成习题解答 解答部分1. PIC 单片机指令的执行过程遵循着一种全新哈佛总线体系结构的原则，充分利用了计算机系统在程序存储器和数据存储器之间地址空间的相互独立性，取指过程和执行指令过程可以流水线操作同时进行。因此，当PIC 时钟频率为4MHZ时，执行一条非转移类指令需要4 个系统时钟周期，即1us,但其指令执行的真实时间应为2us(在执行n—1 条指令时取第n 条指令，然后执行第n 条指令)。所以选项B 正确2. 端口RE 共有3 个引脚RE0~RE2，它们除了用做普通I/O 引脚和第5~7 路模拟信号输入引脚外，还依次分别承担并行口读出/写入/片选控制端引脚。A． 对。读出/写入（REO~RE1）。B．错。同步串行的相关引脚与端口C 有关。C．错。通用异步/同步串行的相关引脚与端口C有关。D． 错。CCP模块的相关引脚也是与端口C有关。所以选项A正确。3. 上电延时电路能提供一个固定的72ms 上电延时，从而使VDD有足够的时间上繁荣昌盛到单片机合适的工作电压。所以选项B 正确。
上传时间： 2013-11-09
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MCS-51单片机实验指导书 一、单片机实验开发系统简介二、实验一：实验系统基本操作三、实验二，汇编语言程序设计简单应用（一）四、实验三：汇编语言程序设计简单应用（二）五、实验四：并行I/O接口使用（一）六、实验五：并行I/O接口使用（二）七、实验六：并行I/O口8255扩展八、实验七：简单I/O口扩展实验九、实验八：定时/计算器8253A应用十、附录：MCS-51指令表
上传时间： 2013-10-15
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单片机的硬件结构 2.3 MCS-51的CPU由运算器和控制器所构成2.3.1 运算器对操作数进行算术、逻辑运算和位操作。1．算术逻辑运算单元ALU2．累加器A使用最频繁的寄存器，可写为Acc。A的作用：（1）是ALU单元的输入之一，又是运算结果存放单元。（2）数据传送大多都通过累加器A。（3）A的进位标志Cy同时又是位处理机的位累加器。
上传时间： 2013-10-20
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PIC16F877 单片机的键盘和LED 数码显示接口 1 PIC16F877单片机与键盘和LED数码显示的硬件接口电路单片机的许多应用都需要进行人机对话，最简单的人机对话需要LED 数码管显示数字和少量字符；键盘是解决计算机输入的简单手段；借此可以向计算机输入程序、置数、送操作命令、控制程序的执行等等，所以使用非常广泛。图1 键盘、LED数码显示与PIC16F877 单片机的接口电路本例中采用8 个按键组成的小键盘，4 只共阴极的LED 数码管，采用4 片74LS373 驱动数码管，采用的驱动方法是静态方式。使用1 片74LS245 作为键盘的接口；这些外围器件与PIC16F877 单片机的接口电路如图1 所示，这种连接方法与51 系列的单片机连接方法一样，其他的连接方法还有好几种，PIC16F877 单片机的键盘输入接法还有其他特殊而十分方便好用的方式。8 键键盘通过74LS245 与单片机相连，键盘按键状态的数据输入由RC3 输出脚控制；当RC3=“0”时，键盘状态从74LS245 的A 端输出到单片机的PORTB口，此时读PORTB口的数据即为键盘状态。为了及时地响应键盘操作，需要经常对键盘进行扫描；扫描的方式有许多种，我们将键盘的扫描程序安排在主程序的循环执行过程中的方式，并采用20ms延迟来消除按键的抖动问题，此外，为了实现每按键一次只响应一次的功能，在执行相应的按键程序之前，必须确保按键已经松开；在本例中这一措施有效的防止了数据抖动过快的问题。LED 数码显示有动态扫描和静态显示两种方式（图1 采取的方式为静态方式），在动态扫描方式中，各数码显示是轮流点亮的，即控制数码显示的位选信号和相应的要显示的数码的字形代码同时逐一送出，反复不已，由于视觉的暂留现象，却好象全都点亮着，这种电路的接法以后再介绍。在静态方式中，只要将数据送出锁存以后，各数码显示的数据不需要刷新，只要数据不需改变，就可以不去管他，所以称为静态显示。在图1 电路中，输出显示的操作简化为对74LS373 的并口操作而已。由于静态方式的工作原理比较简单，编程也比较直观简单，程序间的相互关联很少。因此编程容易，但要增加硬件，成本较高；与之相比，动态扫描的编程虽然要复杂一些，但因其所用硬件少，成本低。由数码转化为字形代码可采用软件译码、硬件译码等两种方式。软件译码是将各数码的字形代码构成一个表格存储于内存之中，在显示数码时，通过执行查表程序而得到相应的字形代码，再将之送入数码显示输出电路进行显示，本例即采用这种方式，这种方式的编程与单片机有关，在程序中给出了PIC16F877 的编程例程，对需要熟悉PIC16F877 单片机的人员有一定的参考价值。硬件译码则采用CD4511、74LS46、74LS47、74LS48、74LS49等BCD 码—7段锁存、译码、驱动芯片直接译出字形代码，点亮LED。74LS373 由LE 端对要显示的数据进行锁存控制，实现LED 的静态显示。采用了PIC16F877 的端口输出操作，模拟74LS373 的数据锁存时序，即由软件实现数据锁存，这种方法可以十分容易的改变时序和延迟长短，使高速设备可以与低速设备联系配合好，设计简单方便，不好的地方是编程较长和稍微复杂一点。这种编程方法在下面的程序中有很好的体现。
上传时间： 2013-10-29
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C8051F单片机 C8051F系列单片机 单片机自20世纪70年代末诞生至今，经历了单片微型计算机SCM、微控制器MCU及片上系统SoC三大阶段，前两个阶段分别以MCS-51和80C51为代表。随着在嵌入式领域中对单片机的性能和功能要求越来越高，以往的单片机无论是运行速度还是系统集成度等多方面都不能满足新的设计需要，这时Silicon Labs 公司推出了C8051F系列单片机，成为SoC的典型代表。 C8051F具有上手快(全兼容8051指令集)、研发快(开发工具易用，可缩短研发周期)和见效快(调试手段灵活)的特点，其性能优势具体体现在以下方面： 基于增强的CIP-51内核，其指令集与MCS-51完全兼容，具有标准8051的组织架构，可以使用标准的803x/805x汇编器和编译器进行软件开发。CIP-51采用流水线结构，70%的的指令执行时间为1或2个系统时钟周期，是标准8051指令执行速度的12倍；其峰值执行速度可达100MIPS(C8051F120等)，是目前世界上速度最快的8位单片机。 增加了中断源。标准的8051只有7个中断源Silicon Labs 公司 C8051F系列单片机扩展了中断处理这对于时实多任务系统的处理是很重要的扩展的中断系统向CIP-51提供22个中断源允许大量的模拟和数字外设中断一个中断处理需要较少的CPU干预却有更高的执行效率。 集成了丰富的模拟资源，绝大部分的C8051F系列单片机都集成了单个或两个ADC，在片内模拟开关的作用下可实现对多路模拟信号的采集转换；片内ADC的采样精度最高可达24bit，采样速率最高可达500ksps，部分型号还集成了单个或两个独立的高分辨率DAC，可满足绝大多数混合信号系统的应用并实现与模拟电子系统的无缝接口；片内温度传感器则可以迅速而精确的监测环境温度并通过程序作出相应处理，提高了系统运行的可靠性。 集成了丰富的外部设备接口。具有两路UART和最多可达5个定时器及6个PCA模块，此外还根据不同的需要集成了SMBus、SPI、USB、CAN、LIN等接口，以及RTC部件。外设接口在不使用时可以分别禁止以降低系统功耗。与其他类型的单片机实现相同的功能需要多个芯片的组合才能完成相比，C8051单片机不仅减少了系统成本，更大大降低了功耗。 增强了在信号处理方面的性能，部分型号具有16x16 MAC以及DMA功能，可对所采集信号进行实时有效的算法处理并提高了数据传送能力。 具有独立的片内时钟源(精度最高可达0.5%)，设计人员既可选择外接时钟，也可直接应用片内时钟，同时可以在内外时钟源之间自如切换。片内时钟源降低了系统设计的复杂度，提高了系统可靠性，而时钟切换功能则有利于系统整体功耗的降低。 提供空闲模式及停机模式等多种电源管理方式来降低系统功耗 实现了I/O从固定方式到交叉开关配置。固定方式的I/O端口，既占用引脚多，配置又不够灵活。在C8051F中，则采用开关网络以硬件方式实现I/O端口的灵活配置，外设电路单元通过相应的配置寄存器控制的交叉开关配置到所选择的端口上。 复位方式多样化，C8051F把80C51单一的外部复位发展成多源复位，提供了上电复位、掉电复位、外部引脚复位、软件复位、时钟检测复位、比较器0复位、WDT复位和引脚配置复位。众多的复位源为保障系统的安全、操作的灵活性以及零功耗系统设计带来极大的好处。 从传统的仿真调试到基于JTAG接口的在系统调试。C8051F在8位单片机中率先配置了标准的JTAG接口（IEEE1149.1）。C8051F的JTAG接口不仅支持Flash ROM的读/写操作及非侵入式在系统调试，它的JTAG逻辑还为在系统测试提供边界扫描功能。通过边界寄存器的编程控制，可对所有器件引脚、SFR总线和I/O口弱上拉功能实现观察和控制。 C8051F系列单片机型号齐全，可根据设计需求选择不同规模和带有特定外设接口的型号，提供从多达100个引脚的高性能单片机到最小3mmX3mm的封装，满足不同设计的需要。 基于上述特点，Silicon Labs 公司C8051F系列单片机作为SoC芯片的杰出代表能够满足绝大部分场合的复杂功能要求，并在嵌入式领域的各个场合都得到了广泛的应用：在工业控制领域，其丰富的模拟资源可用于工业现场多种物理量的监测、分析及控制和显示；在便携式仪器领域，其低功耗和强大的外设接口也非常适合各种信号的采集、存储和传输；此外，新型的C8051F5xx系列单片机也在汽车电子行业中崭露头角。正是这些优势，使得C8051单片机在进入中国市场的短短几年内就迅速风靡，相信随着新型号的不断推出以及推广力度的不断加大，C8051系列单片机将迎来日益广阔的发展空间，成为嵌入式领域的时代宠儿 此系列单片机完全兼容MCS-51指令集，容易上手，开发周期短，大大节约了开发成本。C8051F系统集成度高，总线时钟可达25M
上传时间： 2013-11-24
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单片机应用开发实验指导书 实验系统概述DICE-5103S是仿真与实验相结合的多用途开发型实验系统，自带CPU，配有键盘及LED显示，可独立运行。用RAM型芯片作为程序存储器，可直接修改程序。仿真实验存储器空间地址为0000H~7FFFH（32KB）。程序存储器与片外数据存储器共用。DICE-5103S自带一个4×8的键盘，大多数键有两个以上功能，实验仪无上下档键，具体功能取决于键的操作顺序及当前实验仪所处状态。
上传时间： 2013-11-03
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单片机原理及应用实验指导书 第一部分 系统介绍一、系统的特点EL 型微机教学实验系统旨在提高实验者的动手能力、分析解决问题的能力，系统具有以下特点：1、系统采用了模块化设计，实验系统功能齐全，涵盖了微处理器教学实验课程的大部分内容。2、系统采用了开放式的结构设计，通二组相对独立的总线最多可同时扩展二块应用实验板，用户可根据需要购置相应的实验板，降低了成本，提高了灵活性，便于升级换代。3、配有两块可编程器件EPM7064/ATF1502，一块被系统占用。另一块供用户实验用。两块器件皆可通过JTAG 接口在线编程。使用十分方便。4、系统配有LED 数码管显示和点阵式液晶显示模块，二者的接口都对用户开放，方便用户灵活使用。5、系统配有完善的输入键盘，方便用户灵活编程。6、灵活的电源接口：配有PC 机电源插座，可有PC 提供电源。另外还配有外接开关电源，提供所需的+5V、±12V，其输入为220V 的交流电。7、系统的联机运行模式：配有系统调试软件，系统调试软件分为DOC 版和WINDOWS 版两种，均为中文多窗口界面。调试程序时可以同时打开寄存器窗口、内存窗口、变量窗口、反汇编窗口、波形显示窗口等等，极大的方便了用户的程序调试。该软件集源程序编辑、编译、链接、调试于一体，每项功能均为中卫下拉菜单，简明易学。经常使用的功能均备有热键，这样可以提高程序的调试效率。调试软件不仅支持汇编语言，而且还支持C 语言编辑、编译调试。8、系统的单机运行模式：系统在没有与计算机连接的情况下，自动运行在单机模式，在此模式下，用户可通过键盘输入运行程序（机器码），和操作指令，同时将输入信息及操作的结果在LED 数码管上显示出来。9、系统的功能齐全，可扩展性（数据总线、地址总线、控制总线为用户开放）亦能轻松满足其课程设计、毕业设计使用等。二、系统概述1、微处理器： 8031，它的P1 口、T0、EX0、EX1、RXD、TXD、RD、WR 皆对用户开放，供用户使用。2、时钟频率：6.0MHz3、存储器：程序存储器与数据存储器统一编址，最多可达64K，板载ROM（监控程序27C256）16K，RAM（程序存储器6264）8K 供用户下载实验程序，可达到32K；RAM（数据存储器6264）8K 供用户程序使用，可扩展达32K。（RAM 程序存储器与数据存储器不可同时扩展至32K，具体与厂家联系）。（见图1-1：存储器组织图）。在程序存储器中：20000H----2FFFFH 为监控程序存储器区，用户不可使用，3000H----3FFFH 为用户数据存储区。4000H----7FFFH 为实验程序存储器区，供用户下载实验程序8000H----CF9FH，CFF0H------FFFFH 为用户CPLD 实验区段，用户可在此段空间编程。CFA0H----CFDFH 系统I/O 区，用户可用但不可更改。
上传时间： 2013-10-21
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PHILIPS单片机选型指南 ★ 80C51体系结构：如果您用过8051内核的单片机就很容易入门；★ 超高速CPU内核：18MHz的LPC900相当于108MHz的传统80C51；2 ★ 丰富的片内外围资源：WDT,UART,I C,SPI, D/A,2 E PROM, RTC,A/D,比较器,CCU,掉电检测等；★ 内置高精度RC振荡器：标称频率7.3728MHz，精度可达1%；★ 超小型TSSOP封装（另有DIP、PLCC封装），能最大限度节省电路板面积；★ 超低功耗：支持低速晶振，3级省电模式，典型掉电电流仅1μA；★ 在线ICP编程，仅需引出5根线(VCC, GND, RST,P0.4, P0.5)；★ Flash存储器：容量1～16KB，具有ISP、IAP功能，2 可以当作E PROM使用；★ 工业级产品，抗干扰能力强，操作电压2.4～3.6V，管脚数8～44，I/O可兼容5V逻辑。
上传时间： 2013-11-12
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I/O 型单片机使用手册 目录 间接寻址寄存器 – IAR, IAR0, IAR1 .............................................35间接寻址指针 – MP, MP0, MP1 ......................................................35存储区指针 – BP .........................................................................36累加器 – ACC...................................................................................37程序计数器低字节寄存器 – PCL....................................................37表格寄存器 – TBLP,TBHP,TBLH....................................................37看门狗定时寄存器 – WDTS............................................................38状态寄存器 – STATUS.....................................................................38中断控制寄存器 – INTC,INTC0,INTC1 .........................................39定时/计数寄存器...............................................................................39输入/输出端口和控制寄存器...........................................................40UART 寄存器 .USR,UCR1,UCR2,TXR/RXR,BRG.......................40输入/输出端口..........................................................................................41上拉电阻............................................................................................41PA 口的唤醒......................................................................................41输入/输出端口控制寄存器...............................................................41引脚共享功能....................................................................................42编程注意事项....................................................................................45定时/计数器..............................................................................................46配置定时/计数器输入时钟源...........................................................47定时/计数寄存器 – TMR, TMR0,TMR0L/TMR0H,TMR1L/TMR1H,TMR2.....................................................................49定时/计数控制寄存器 – TMRC,TMR0C,TMR1C,TMR2C............50定时器模式........................................................................................53事件计数器模式................................................................................53脉冲宽度测量模式............................................................................54可编程分频器(PFD)和蜂鸣器的应用..............................................55预分频器(Prescaler)...........................................................................56输入/输出接口...................................................................................56编程注意事项....................................................................................57定时/计数器应用范例.......................................................................57中断............................................................................................................59中断寄存器........................................................................................59中断优先权........................................................................................62外部中断............................................................................................63定时/计数器中断...............................................................................64UART 中断........................................................................................64编程注意事项....................................................................................65复位和初始化............................................................................................66复位....................................................................................................66目录iii异步串行口——UART............................................................................74UART 特性..........................................................................................74UART 外部引脚..................................................................................74数据发送.............................................................................................75UART 状态控制寄存器......................................................................75波特率发生器.....................................................................................79UART 设置与控制..............................................................................81UART 发送器......................................................................................83UART 接收器......................................................................................84接收错误处理.....................................................................................85接收中断图解.....................................................................................86地址检测模式.....................................................................................86暂停模式下的UART 功能.................................................................87UART 应用范例.................................................................................87振荡器........................................................................................................89系统时钟配置....................................................................................89系统晶体/陶瓷振荡器.......................................................................89系统电阻电容振荡器........................................................................90内部系统电阻电容振荡器................................................................90RTC 振荡器........................................................................................91看门狗定时振荡器............................................................................91暂停和唤醒................................................................................................92暂停.....................................................................................................92进入暂停.............................................................................................92静态电流.............................................................................................92唤醒....................................................................................................92看门狗定时器............................................................................................94掩膜选项....................................................................................................96应用电路....................................................................................................97第二部份 程序语言.....................................................................99第二章 指令集介绍.................................................................................101指令集......................................................................................................101指令周期..........................................................................................101数据的传送......................................................................................101算术运算..........................................................................................102逻辑和移位运算..............................................................................102分支和控制的转换..........................................................................102位运算..............................................................................................102查表运算..........................................................................................103其它运算..........................................................................................103指令设定一览表......................................................................................104惯例..................................................................................................104I/O 型单片机使用手册iv第三章 指令定义.....................................................................................107第四章 汇编语言和编译器.....................................................................121常用符号..................................................................................................121语句语法..................................................................................................122名称..................................................................................................122操作项..............................................................................................122操作数项..........................................................................................122注解..................................................................................................122编译伪指令..............................................................................................123条件编译伪指令..............................................................................123文件控制伪指令..............................................................................124程序伪指令......................................................................................126数据定义伪指令..............................................................................130宏指令..............................................................................................132汇编语言指令..........................................................................................136名称..................................................................................................136助记符..............................................................................................136操作数、运算子和表达式..............................................................136其它..........................................................................................................139前置引用..........................................................................................139局部标号..........................................................................................139汇编语言保留字..............................................................................140编译器选项..............................................................................................141编译列表文件格式..................................................................................141源程序列表......................................................................................141编译总结..........................................................................................142其它..................................................................................................142第三部份 开发工具................................................................... 145第五章 单片机开发工具.........................................................................147HT-IDE 集成开发环境............................................................................147盛群单片机仿真器(HT-ICE) ..................................................................149HT-ICE 接口卡.................................................................................149OTP 烧写器.....................................................................................149OTP 适配卡.....................................................................................149系统配置..................................................................................................150HT-ICE 接口卡设置........................................................................151安装..........................................................................................................153系统要求..........................................................................................153硬件安装..........................................................................................153软件安装..........................................................................................154目录v第六章 快速开始.....................................................................................159步骤一：建立一个新项目..............................................................159步骤二：将源程序文件加到项目中..............................................159步骤三：编译项目..........................................................................159步骤四：烧写OTP 单片机.............................................................160步骤五：传送程序与掩膜选项单至Holtek ..................................160附录............................................................................................... 161附录A 特性曲线图...................................................................................163附录B 封装信息.......................................................................................173
上传时间： 2013-10-18
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