《AVR单片机原理及应用》详细介绍了ATMEL公司开发的ATmega8系列高速嵌入式单片机的硬件结构、工作原理、指令系统、接口电路、C编程实例,以及一些特殊功能的应用和设计,对读者掌握和使用其他ATmega8系列的单片机具有极高的参考价值 AVR单片机原理及应用》具有较强的系统性和实用性,可作为有关工程技术人员和硬件工程师的应用手册,亦可作为高等院校自动化、计算机、仪器仪表、电子等专业的教学参考书。 目录 第1章 绪论 1.1 AVR单片机的主要特性 1.2 主流单片机系列产品比较 1.2.1 ATMEL公司的单片机 1.2.2 Mkcochip公司的单片机 1.2.3 Cygnal公司的单片机 第2章 AVR系统结构概况 2.1 AVR单片机ATmega8的总体结构 2.1.1 ATmega8特点 2.1.2 结构框图 2.1.3 ATmega8单片机封装与引脚 2.2 中央处理器 2.2.1 算术逻辑单元 2.2.2 指令执行时序 2.2.3 复位和中断处理 2.3 ATmega8存储器 2.3.1 Flash程序存储器 2.3.2 SRAM 2.3.3 E2pROM 2.3.4 I/O寄存器 2.3.5 ATmega8的锁定位、熔丝位、标识位和校正位 2.4 系统时钟及其分配 2.4.1 时钟源 2.4.2 外部晶振 2.4.3 外部低频石英晶振 2.4.4 外部:RC振荡器 2.4.5 可校准内部.RC振荡器 2.4.6 外部时钟源 2.4.7 异步定时器/计数器振荡器 2.5 系统电源管理和休眠模式 2.5.1 MCU控制寄存器 2.5.2 空闲模式 2.5.3 ADC降噪模式 2.5.4 掉电模式 2.5.5 省电模式 2.5.6 等待模式 2.5.7 最小功耗 2.6 系统复位 2.6.1 复位源 2.6.2 MCU控制状态寄存器——MCUCSR 2.6.3 内部参考电压源 2.7 I/O端口 2.7.1 通用数字I/O端口 2.7.2 数字输入使能和休眠模式 2.7.3 端口的第二功能 第3章 ATmega8指令系统 3.1 ATmega8汇编指令格式 3.1.1 汇编语言源文件 3.1.2 指令系统中使用的符号 3.1.3 ATmega8指令 3.1.4 汇编器伪指令 3.1.5 表达式 3.1.6 文件“M8def.inc” 3.2 寻址方式和寻址空间 3.3 算术和逻辑指令 3.3.1 加法指令 3.3.2 减法指令 3.3.3 取反码指令 3.3.4 取补码指令 3.3.5 比较指令 3.3.6 逻辑与指令 3.3.7 逻辑或指令 3.3.8 逻辑异或 3.3.9 乘法指令 3.4 转移指令 3.4.1 无条件转移指令 3.4.2 条件转移指令 3.4.3 子程序调用和返回指令 3.5 数据传送指令 3.5.1 直接寻址数据传送指令 3.5.2 间接寻址数据传送指令 3.5.3 从程序存储器中取数装入寄存器指令 3.5.4 写程序存储器指令 3.5.5 I/0端口数据传送 3.5.6 堆栈操作指令 3.6 位操作和位测试指令 3.6.1 带进位逻辑操作指令 3.6.2 位变量传送指令 3.6.3 位变量修改指令 3.7 MCU控制指令 3.8 指令的应用 第4章 中断系统 4.1 外部向量 4.2 外部中断 4.3 中断寄存器 第5章 自编程功能 5.1 引导加载技术 5.2 相关I/O寄存器 5.3 Flash程序存储器的自编程 5.4 Flash自编程应用 第6章 定时器/计数器 6.1 定时器/计数器预定比例分频器 6.2 8位定时器/计数器O(T/CO) 6.3 16位定时器/计数器1(T/C1) 6.3.1 T/C1的结构 6.3.2 T/C1的操作模式 6.3.3 T/121的计数时序 6.3.4 T/C1的寄存器 6.4 8位定时器/计数器2(T/C2) 6.4.1 T/C2的组成结构 6.4.2 T/C2的操作模式 6.4.3 T/C2的计数时序 6.4.4 T/02的寄存器 6.4.5 T/C2的异步操作 6.5 看门狗定时器 第7章 AVR单片机通信接口 7.1 AVR单片机串行接口 7.1.1 同步串行接口 7.1.2 通用串行接口 7.2 两线串行TWT总线接口 7.2.1 TWT模块概述 7.2.2 TWT寄存器描述 7.2.3 TWT总线的使用 7.2.4 多主机系统和仲裁 第8章 AVR单片机A/D转换及模拟比较器 8.1 A/D转换 8.1.1 A/D转换概述 8.1.2 ADC噪声抑制器 8.1.3 ADC有关的寄存器 8.2 AvR单片机模拟比较器 第9章 系统扩展技术 9.1 串行接口8位LED显示驱动器MAX7219 9.1.1 概述 9.1.2 引脚功能及内部结构 9.1.3 操作说明 9.1.4 应用 9.1.5 软件设计 9.2 AT24C系列两线串行总线E2PPOM 9.2.1 概述 9.2.2 引脚功能及内部结构 9.2.3 操作说明 9.2.4 软件设计 9.3 AT93C46——三线串行总线E2PPOM接口芯片 9.3.1 概述 9.3.2 内部结构及引脚功能 9.3.3 操作说明 9.3.4 软件设计 9.4 串行12位的ADCTL543 9.4.1 概述 9.4.2 内部结构及引脚功能 9.4.3 操作说明 9.4.4 AD620放大器介绍 9.4.5 软件设计 9.5 串行输出16位ADCMAXl95 9.5.1 概述 9.5.2 引脚功能及内部结构 9.5.3 操作说明 9.5.4 应用 9.5.5 软件设计 9.6 串行输入DACTLC5615 9.6.1 概述 9.6.2 引脚功能及内部结构 9.6.3 操作说明 9.6.4 软件设计 9.7 串行12位的DACTLC5618 9.7.1 概述 9.7.2 内部结构及引脚功能 9.7.3 操作说明 9.7.4 软件设计 9.8 串行非易失性静态RAMX24C44 9.8.1 概述 9.8.2 引脚功能及内部结构 9.8.3 操作说明 9.8.4 软件设计 9.9 数据闪速存储器AT45DB041B 9.9.1 概述 9.9.2 引脚功能及内部结构 9.9.3 操作说明 9.9.4 软件设计 9.10 GM8164串行I/0扩展芯片 9.10.1 概述 9.10.2 引脚功能说明 9.10.3 操作说明 9.10.4 软件设计 9.11 接口综合实例 附录1 ICCACR简介 附录2 ATmega8指令表 参考文献
上传时间: 2013-10-29
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针对目前使用的RS232接口数字化B超键盘存在PC主机启动时不能设置BIOS,提出一种PS2键盘的设计方法。基于W78E052D单片机,采用8通道串行A/D转换器设计了8个TGC电位器信息采集电路,电位器位置信息以键盘扫描码序列形式发送,正交编码器信号通过XC9536XL转换为单片机可接收的中断信号,软件接收到中断信息后等效处理成按键。结果表明,在满足开机可设置BIOS同时,又可实现超声特有功能,不需要专门设计驱动程序,接口简单,成本低。 Abstract: Aiming at the problem of the digital ultrasonic diagnostic imaging system keyboard with RS232 interface currently used couldn?蒺t set the BIOS when the PC boot, this paper proposed a design method of PS2 keyboards. Based on W78E052D microcontroller,designed eight TGC potentiometers information acquisition circuit with 8-channel serial A/D converter, potentiometer position information sent out with keyboard scan code sequentially.The control circuit based on XC9536 CPLD is used for converting the mechanical actions of the encoders into the signals that can be identified by the MCU, software received interrupt information and equivalently treatmented as key. The results show that the BIOS can be set to meet the boot, ultrasound specific functionality can be achieved at the same time, it does not require specially designed driver,the interface is simple and low cost.
上传时间: 2013-10-10
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以太网和CAN总线应用广泛,但由于其通信协议不同,两种总线器件间无法进行数据通信,因此,设计了基于CP2200与C8051F040的以太网总线与CAN总线接口转换电路,并给出部分相关硬件电路与软件设计分析。在保证数据完整和协议可靠的前提下,通过握手协议和简化的以太网协议,不仅实现了以太网数据与CAN数据的转发,同时还顺利的解决了以太网的高速性与CAN的低速率冲突,以及两者数据包之间的大小不同的矛盾。 Abstract: In the development of actual application, Ethernet and CAN bus are used very extensively. Owing to its various communication protocols, the communicating between two kinds of bus device can’t be carried out. Therefore, in order to solve this problem, the Ethernet-CAN bus interface circuit based on CP2200 and C8051F040 was designed in this paper, and part of the related hardware circuit and software design analysis were given. On the condition of data’s integrity and protocols’reliability, through the handshaking protocols and the simplified the Ethernet protocol, not only the data switching between CAN and Ethernet was realized, but also the differ in velocity and packet size was solved.
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介绍了一种基于TMS320VC5402并应用ITU—T的G.728标准进行语音编解码的多功能数字采访机,系统采用AT89C51与TMS320VC5402相配合,实现了音控与键控相互补充,语音信息的采集与播放数字化,可大容量录放音,操作简单,可任意选取录音段进行回放、删除。
上传时间: 2013-11-13
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本文以PIC24FJ64GA002 16位单片机为处理器控制10BASE-T SPI以太网控制器ENC28J60,实现了单片机的上网。应用Microchip TCPIP Stack协议,实现了HTTP,FTP协议和基于CGI动态网页的设计。操作员可以在远程计算机上以Web页面的方式实现系统的监控,也可以通过FTP更新系统参数和数据。最后将本系统应用在了生物发酵远程监控系统中,得到了良好的效果。
上传时间: 2013-11-08
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设计了一种多路智能遥控节电器。该节电器通过检测各路用电器的工作电流来判断各路上的用电器是否处于待机状态,同时通过遥控器为每路用电器的待机时长设定一个限制时间t,在t时间内自动控制该路用电器电源的断开与闭合。该节电器功能灵活、适用范围广、造价低、实用性强。
上传时间: 2013-10-28
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LLCR Pin Socket Testing with the Model 3732 High Density Matrix Card Computer processors (CPUs) today have come a long way from the computer processors of the past. They draw more power, run at lower voltages, and have more pins than ever before.
上传时间: 2013-10-24
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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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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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ARM指令集(2) 1.跳转指令 在ARM中有两种方式可以实现程序的跳转:一种是刀‘转指令;另一种是直接向PC寄存器(R15)中写入目标地址值。 通过直接向PC寄存器中写入目标地址值可以实现在46B地址空间中任意跳转,这种跳转指令又称为长跳转。如果在长跳转指令之前使用MOV LR,PC等指令,则可以保存将来返回的地址值,这样就实现了在46B地址空间中的子程序调用。 在ARM版本5及以上的体系中,实现了ARM指令集和Thumb指令集的混合使用。指令使用目标地址值的bit[0]来确定目标程序的类型。bit[0]的值为1时,目标程序为Thumb指令;bit[0]值为0时,目标程序为ARM指令。 在ARM版本5以前的体系中,传送到PC寄存器中的目标地址值的低两位bits[1∶0]被忽略,跳转指令只能在ARM指令集中执行,即程序不能从ARM状态切换到Thumb状态。非T系列ARM版本5体系不含Thumb指令,当程序试图切换到Thumb状态时,将产生未定义指令异常中断。 ARM跳转指令可以从当前指令向前或向后的32MB地址空间跳转。这类跳转指令有以下4种。
上传时间: 2013-11-20
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