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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单片机原理和接口技术 什么是单片机？？=计算机是：一种能够按照指令对各种数据和信息进行自动加工和处理的电子设备。它由多个零配件组成，如CPU、主板、内存、电源、显卡等
上传时间： 2013-11-20
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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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MCS-51.96系列单片机原理及应用 本书详细介绍MCS－51系列单片微型计算机的硬件结构、组成原理和指 令系统。结合应用实例简述系统的扩展和组成方法，并有较完整的应用系统 例子供读者参考。书中的实用...
上传时间： 2014-12-27
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SDRAM的原理和时序 SDRAM内存模组与基本结构 我们平时看到的SDRAM都是以模组形式出现，为什么要做成这种形式呢？这首先要接触到两个概念：物理Bank与芯片位宽。1、 物理Bank 传统内存系统为了保证CPU的正常工作，必须一次传输完CPU在一个传输周期内所需要的数据。而CPU在一个传输周期能接受的数 据容量就是CPU数据总线的位宽，单位是bit（位）。当时控制内存与CPU之间数据交换的北桥芯片也因此将内存总线的数据位宽 等同于CPU数据总线的位宽，而这个位宽就称之为物理Bank（Physical Bank，下文简称P-Bank）的位宽。所以，那时的内存必须要组织成P-Bank来与CPU打交道。资格稍老的玩家应该还记 得Pentium刚上市时，需要两条72pin的SIMM才能启动，因为一条72pin -SIMM只能提供32bit的位宽，不能满足Pentium的64bit数据总线的需要。直到168pin-SDRAM DIMM上市后，才可以使用一条内存开机。不过要强调一点，P-Bank是SDRAM及以前传统内存家族的特有概念，RDRAM中将以通道（Channel）取代，而对 于像Intel E7500那样的并发式多通道DDR系统，传统的P-Bank概念也不适用。2、 芯片位宽 上文已经讲到SDRAM内存系统必须要组成一个P-Bank的位宽，才能使CPU正常工作，那么这个P-Bank位宽怎么得到呢 ？这就涉及到了内存芯片的结构。 每个内存芯片也有自己的位宽，即每个传输周期能提供的数据量。理论上，完全可以做出一个位宽为64bit的芯片来满足P-Ban k的需要，但这对技术的要求很高，在成本和实用性方面也都处于劣势。所以芯片的位宽一般都较小。台式机市场所用的SDRAM芯片 位宽最高也就是16bit，常见的则是8bit。这样，为了组成P-Bank所需的位宽，就需要多颗芯片并联工作。对于16bi t芯片，需要4颗（4×16bit=64bit）。对于8bit芯片，则就需要8颗了。以上就是芯片位宽、芯片数量与P-Bank的关系。P-Bank其实就是一组内存芯片的集合，这个集合的容量不限，但这个集合的 总位宽必须与CPU数据位宽相符。随着计算机应用的发展，
上传时间： 2013-11-04
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PIC单片机实用教程基础篇+提高篇 PIC单片机（Peripheral Interface Controller）是一种用来开发的去控制外围设备的集成电路（IC）。一种具有分散作用（多任务）功能的CPU。与人类相比，大脑就是CPU，PIC 共享的部分相当于人的神经系统。 PIC 单片机是一个小的计算机 PIC单片机有计算功能和记忆内存像CPU并由软件控制允行。然而，处理能力—存储器容量却很有限，这取决于PIC的类型。但是它们的最高操作频率大约都在20MHz左右，存储器容量用做写程序的大约1K—4K字节。 时钟频率与扫描程序的时间和执行程序指令的时间有关系。但不能仅以时钟频率来判断程序处理能力，它还随处理装置的体系结构改变（1*）。如果是同样的体系结构，时钟频率较高的处理能力会较强。 这里用字来解释程序容量。用一个指令（2*）表示一个字。通常用字节（3*）来表示存储器（4*）容量。一个字节有8位，每位由1或0组成。PIC16F84A单片机 的指令由14位构成。当把1K个子转换成位为：1 x 1,024 x 14 = 14,336位。再转换为字节为：14,336/(8 x 1,024) = 1.75K。在计算存储器的容量时，我们规定 1G 字节 = 1,024M 字节, 1M 字节 = 1,024K 字节, 1K 字节= 1,024 字节. 它们不是以1000为倍数，因为这是用二进制计算的缘故。 1*计算机的物理结构,包括组织结构、容量、该计算机的CPU、存储器以及输入输出设备间的互连。经常特指CPU的组织结构,包括它的寄存器、标志、总线、算术逻辑部件、指令译码与执行机制以及定时和控制部件。 2*指出某种操作并标识其操作数(如果有操作数的话)的一种语言构造 3*作为一个单位来操作(运算)的一个二进制字符串,通常比计算机的一个字短。 4*处理机内的所有可寻址存储空间以及用于执行指令的其它内存储器。 在计算存储器的容量时，我们规定 1G 字节 = 1,024M 字节, 1M 字节 = 1,024K 字节, 1K 字节= 1,024 字节. 它们不是以1000为倍数，因为这是用二进制计算的缘故。 用PIC单片机使电路做的很小巧变得可能。 因为PIC单片机可以把计算部分、内存、输入和输出等都做在一个芯片内。所以她工作起来效率很高、功能也自由定义还可以灵活的适应不同的控制要求，而不必去更换不同的IC。这样电路才有可能做的很小巧。
上传时间： 2013-10-15
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单片机原理及应用教程:1.1 微型计算机的组成及工作原理1.1.1 微型计算机中的基本概念1. 微处理器2. 微型计算机 (1)单片微处理机 (2)通用微型计算机3. 微型计算机系统2.1 MCS—51系列单片机的结构原理2.1.1 MCS-51单片机逻辑结构 MCS-51单片机的系统结构框图如图2.1所示。 3.1 MCS-51单片机指令格式 一条汇编语言指令中最多包含4个区段，如下所示： 标号：操作码 目的操作数，源操作数 ；注释 标号与操作码之间“:”隔开； 操作码与操作数之间用“空格”隔开； 目的操作数和源源操作数之间有“，”分隔； 操作数与注释之间用“；”隔开。 所谓程序设计，就是按照给定的任务要求，编写出完整的计算机程序。要完成同样的任务，使用的方法或程序并不是唯一的。因此，程序设计的质量将直接影响到计算机系统的工作效率、运行可靠性。 前面我们学过了汇编语言形式的指令系统，本章重点介绍汇编语言程序结构以及如何利用汇编语言指令进行程序设计的方法。
上传时间： 2013-10-09
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51单片机教案:教 学 目 的 1. 掌握单片机的组成2. 理解单片机的特点3. 了解单片机的应用领域4. 了解单片机的常用系列5. 了解单片机的发展方向1、组织教学：考勤、检查学生学习准备情况。2、导入新课：首先进入课程简介，然后告知本次课的目的及要求。3、讲授新课：第一章 绪论第一节 单片机概述（详见教案附页）4、课堂练习：计算机硬件由哪几部分组成？课堂小结5、布置作业：预习计算机中的数制与运算
上传时间： 2013-12-28
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各种测控系统和智能仪器、仪表基本组成包括：传感器、计算机系统、执行器。现在，传感器、执行器的通用性越来越好，设计自动测控系统或智能仪器仪表有标准的4～20mA或0～10mA的标准信号输出的传感器和接受标准驱动信号的执行器供选择，因此，设计者只需设计计算机系统部分，计算机系统基本结构是一致的，仅涉及到具体芯片选择，实现途径大同小异，加之单片机技术的迅猛发展，其集成度越来越高，功能越来越强，接口更容易，如80C198，内部有4个带采样保持的10位A/D通道，4个高速触发输入通道，6个高速脉冲发生器的输出可以触发外部事件。一套设计完善的计算机系统便具有极好的通用性。
上传时间： 2013-11-01
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基于对8086 单芯片计算机的研究，设计了系统显示接口模块，其中包括SDRAM 显示存储器，DMA 显示传输通道和VGA 显示终端3 个主要功能单元。整个设计遵循ASIC流程，讨论了基于FPGA 的实现技术。使用具体显示实例验证，结果表明，该显示接口能够正确完成所要求的单芯片计算机显示操作。关键词：8086 单芯片计算机；显示接口；SDRAM；DMA 通道；VGA
上传时间： 2013-10-10
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