AVR高速嵌入式单片机原理与应用 修订版PDF电子书下载

第一章 ATMEL单片机简介 1

1.1 ATMEL公司产品的特点 1

1.2 AT90系列单片机简介 2

1.3 AT91M系列单片机简介 2

第二章 AVR单片机系统结构 4

2.1 AVR单片机总体结构 4

2.2 AVR单片机中央处理器CPU 6

2.2.1 结构概述 7

2.2.2 通用寄存器堆 9

2.2.3 X、Y、Z寄存器 9

2.2.4 ALU运算逻辑单元 9

2.3 AVR单片机存储器组织 10

2.3.1 可下载的Flash程序存储器 10

2.3.2 内部和外部的SRAM数据存储器 10

2.3.3 EEPROM数据存储器 11

2.3.4 存储器访问和指令执行时序 11

2.3.5 I/O存储器 13

2.4 AVR单片机系统复位 16

2.4.1 复位源 17

2.4.2 加电复位 18

2.4.3 外部复位 19

2.4.4 看门狗复位 19

2.5 AVR单片机中断系统 20

2.5.1 中断处理 20

2.5.2 外部中断 23

2.5.3 中断应答时间 23

2.5.4 MCU控制寄存器MCUCR 23

2.6 AVR单片机的省电方式 24

2.6.1 休眠状态 24

2.6.2 空闲模式 24

2.6.3 掉电模式 25

2.7 AVR单片机定时器/计数器 25

2.7.1 定时器/计数器预定比例器 25

2.7.2 8位定时器/计数器0 25

2.7.3 16位定时器/计数器1 27

2.7.4 看门狗定时器 33

2.8 AVR单片机EEPROM读/写访问 34

2.9 AVR单片机串行接口 35

2.9.1 同步串行接口SPI 35

2.9.2 通用串行接口UART 40

2.10 AVR单片机模拟比较器 45

2.10.1 模拟比较器 45

2.10.2 模拟比较器控制和状态寄存器ACSR 46

2.11 AVR单片机I/O端口 47

2.11.1 端口A 47

2.11.2 端口B 48

2.11.3 端口C 54

2.11.4 端口D 55

2.12 AVR单片机存储器编程 61

2.12.1 编程存储器锁定位 61

2.12.2 熔断位 61

2.12.3 芯片代码 61

2.12.4 编程Flash和EEPROM 61

2.12.5 并行编程 62

2.12.6 串行下载 66

2.12.7 可编程特性 67

第三章 AVR单片机开发工具 69

3.1 AVR实时在线仿真器ICE200 69

3.2 JTAG ICE仿真器 69

3.3 AVR嵌入式单片机开发下载实验器SL-AVR 70

3.4 AVR集成开发环境(IDE) 75

3.4.1 AVR Assembler编译器 75

3.4.2 AVR Studio 77

3.4.3 AVR Prog 78

3.5 SL-AVR系列组态开发实验系统 79

3.6 SL-AVR＊.ASM源文件说明 81

第四章 AVR单片机指令系统 84

4.1 指令格式 84

4.1.1 汇编指令 84

4.1.2 汇编器伪指令 84

4.1.3 表达式 87

4.2 寻址方式 89

4.3 数据操作和指令类型 92

4.3.1 数据操作 92

4.3.2 指令类型 92

4.3.3 指令集名词 92

4.4 算术和逻辑指令 93

4.4.1 加法指令 93

4.4.2 减法指令 97

4.4.3 乘法指令 101

4.4.4 取反码指令 101

4.4.5 取补指令 102

4.4.6 比较指令 103

4.4.7 逻辑与指令 105

4.4.8 逻辑或指令 107

4.4.9 逻辑异或指令 110

4.5 转移指令 111

4.5.1 无条件转移指令 111

4.5.2 条件转移指令 114

4.6 数据传送指令 135

4.6.1 直接数据传送指令 135

4.6.2 间接数据传送指令 137

4.6.3 从程序存储器直接取数据指令 144

4.6.4 I/O口数据传送指令 145

4.6.5 堆栈操作指令 146

4.7 位指令和位测试指令 147

4.7.1 带进位逻辑操作指令 147

4.7.2 位变量传送指令 151

4.7.3 位变量修改指令 152

4.7.4 其它指令 161

4.8 新增指令(新器件) 162

4.8.1 EICALL——延长间接调用子程序 162

4.8.2 EIJMP——扩展间接跳转 163

4.8.3 ELPM——扩展装载程序存储器 164

4.8.4 ESPM——扩展存储程序存储器 164

4.8.5 FMUL——小数乘法 166

4.8.6 FMULS——有符号数乘法 166

4.8.7 FMULSU——有符号小数和无符号小数乘法 167

4.8.8 MOVW——拷贝寄存器字 168

4.8.9 MULS——有符号数乘法 169

4.8.10 MULSU——有符号数与无符号数乘法 169

4.8.11 SPM——存储程序存储器 170

第五章 AVR单片机AT90系列 172

5.1 AT90S1200 172

5.1.1 特点 172

5.1.2 描述 173

5.1.3 引脚配置 174

5.1.4 结构纵览 175

5.2 AT90S2313 183

5.2.1 特点 183

5.2.2 描述 184

5.2.3 引脚配置 185

5.3 ATmega8/8L 185

5.3.1 特点 186

5.3.2 描述 187

5.3.3 引脚配置 189

5.3.4 开发实验工具 190

5.4 AT90S2333/4433 191

5.4.1 特点 191

5.4.2 描述 192

5.4.3 引脚配置 194

5.5 AT90S4414/8515 195

5.5.1 特点 195

5.5.2 AT90S4414和AT90S8515的比较 196

5.5.3 引脚配置 196

5.6 AT90S4434/8535 197

5.6.1 特点 197

5.6.2 描述 198

5.6.3 AT90S4434和AT90S8535的比较 198

5.6.4 引脚配置 200

5.6.5 AVR RISC结构 201

5.6.6 定时器/计数器 212

5.6.7 看门狗定时器 217

5.6.8 EEPROM读/写 217

5.6.9 串行外设接口SPI 217

5.6.10 通用串行接口UART 217

5.6.11 模拟比较器 217

5.6.12 模数转换器 218

5.6.13 I/O端口 223

5.7 ATmega83/163 228

5.7.1 特点 228

5.7.2 描述 229

5.7.3 ATmega83与ATmega163的比较 231

5.7.4 引脚配置 231

5.8 ATtiny10/11/12 232

5.8.1 特点 232

5.8.2 描述 233

5.8.3 引脚配置 235

5.9 ATtiny15/L 237

5.9.1 特点 237

5.9.2 描述 237

5.9.3 引脚配置 239

5.10 ATmega128/128L 239

5.10.1 特点 240

5.10.2 描述 241

5.10.3 引脚配置 243

5.10.4 开发实验工具 245

5.11 ATmega161 246

5.11.1 特点 246

5.11.2 描述 247

5.11.3 引脚配置 247

5.12 AVR单片机替代MCS-51单片机 249

第六章 实用程序设计 250

6.1 程序设计方法 250

6.1.1 程序设计步骤 250

6.1.2 程序设计技术 250

6.2 应用程序举例 251

6.2.1 内部寄存器和位定义文件 251

6.2.2 访问内部EEPROM 254

6.2.3 数据块传送 254

6.2.4 乘法和除法运算应用一 255

6.2.5 乘法和除法运算应用二 255

6.2.6 16位运算 255

6.2.7 BCD运算 255

6.2.8 冒泡分类算法 255

6.2.9 设置和使用模拟比较器 255

6.2.10 半双工中断方式UART应用一 255

6.2.11 半双工中断方式UART应用二 256

6.2.12 8位精度A/D转换器 256

6.2.13 装载程序存储器 256

6.2.14 安装和使用相同模拟比较器 256

6.2.15 CRC程序存储的检查 256

6.2.16 4×4键区休眠触发方式 257

6.2.17 多工法驱动LED和4×4键区扫描 257

6.2.18 I2C总线 257

6.2.19 I2C工作 258

6.2.20 SPI软件 258

6.2.21 验证SL-AVR实验器及AT90S1200的口功能1 259

6.2.22 验证SL-AVR实验器及AT90S1200的口功能2 259

6.2.23 验证SL-AVR实验器及具有DIP40封装的口功能 259

第七章 AVR单片机的应用 260

7.1 通用延时子程序 260

7.2 简单I/O口输出实验 266

7.2.1 SLAVR721.ASM 266

7.2.2 SLAVR722.ASM 267

7.2.3 SLAVR723.ASM 268

7.2.4 SLAVR724.ASM 270

7.2.5 SLAVR725.ASM 271

7.2.6 SLAVR726.ASM 272

7.2.7 SLAVR727.ASM 273

7.3 综合程序 274

7.3.1 LED/LCD/键盘扫描综合程序 274

7.3.2 LED键盘扫描综合程序 275

7.3.3 在LED上实现字符8的循环移位显示程序 275

7.3.4 电脑放音机 277

7.3.5 键盘扫描程序 285

7.3.6 十进制计数显示 286

7.3.7 廉价的A/D转换器 289

7.3.8 高精度廉价的A/D转换器 294

7.3.9 星星灯 297

7.3.10 按钮猜数程序 298

7.3.11 汉字的输入 304

7.4 复杂实用程序 306

7.4.1 10位A/D转换 306

7.4.2 步进电机控制程序 309

7.4.3 测脉冲宽度 312

7.4.4 LCD显示8字循环 318

7.4.5 LED电脑时钟 324

7.4.6 测频率 330

7.4.7 测转速 332

7.4.8 AT90S8535的A/D转换 334

第八章 BASCOM-AVR的应用 340

8.1 基于高级语言BASCOM-AVR的单片机开发平台 340

8.2 BASCOM-AVR软件平台的安装与使用 341

8.3 AVR I/O口的应用 345

8.3.1 LED发光二极管的控制 345

8.3.2 简易手控广告灯 346

8.3.3 简易电脑音乐放音机 347

8.4 LCD显示器 349

8.4.1 标准LCD显示器的应用 349

8.4.2 简单游戏机——按钮猜数 351

8.5 串口通信UART 352

8.5.1 AVR系统与PC的简易通信 353

8.5.2 PC控制的简易广告灯 354

8.6 单总线接口和温度计 356

8.7 I2C总线接口和简易IC卡读写器 359

第九章 ICC AVR C编译器的使用 365

9.1 ICC AVR的概述 365

9.1.1 介绍ImageCraft的ICC AVR 365

9.1.2 ICC AVR中的文件类型及其扩展名 365

9.1.3 附注和扩充 366

9.2 ImageCraft的ICC AVR编译器安装 367

9.2.1 安装SETUP.EXE程序 367

9.2.2 对安装完成的软件进行注册 367

9.3 ICC AVR导游 368

9.3.1 起步 368

9.3.2 C程序的剖析 369

9.4 ICC AVR的IDE环境 370

9.4.1 编译一个单独的文件 370

9.4.2 创建一个新的工程 370

9.4.3 工程管理 371

9.4.4 编辑窗口 371

9.4.5 应用构筑向导 371

9.4.6 状态窗口 371

9.4.7 终端仿真 371

9.5 C库函数与启动文件 372

9.5.1 启动文件 372

9.5.2 常用库函数 372

9.5.3 字符类型库 373

9.5.4 浮点运算库 374

9.5.5 标准输入/输出库 375

9.5.6 标准库和内存分配函数 376

9.5.7 字符串函数 377

9.5.8 变量参数函数 379

9.5.9 堆栈检查函数 379

9.6 AVR硬件访问的编程 380

9.6.1 访问AVR的底层硬件 380

9.6.2 位操作 380

9.6.3 程序存储器和常量数据 381

9.6.4 字符串 382

9.6.5 堆栈 383

9.6.6 在线汇编 383

9.6.7 I/O寄存器 384

9.6.8 绝对内存地址 384

9.6.9 C任务 385

9.6.10 中断操作 386

9.6.11 访问UART 387

9.6.12 访问EEPROM 387

9.6.13 访问SPI 388

9.6.14 相对转移/调用的地址范围 388

9.6.15 C的运行结构 388

9.6.16 汇编界面和调用规则 389

9.6.17 函数返回非整型值 390

9.6.18 程序和数据区的使用 390

9.6.19 编程区域 391

9.6.20 调试 391

9.7 应用举例 392

9.7.1 读/写口 392

9.7.2 延时函数 392

9.7.3 读/写EEPROM 392

9.7.4 AVR的PB口变速移位 393

9.7.5 音符声程序 393

9.7.6 8字循环移位显示程序 394

9.7.7 锯齿波程序 395

9.7.8 正三角波程序 396

9.7.9 梯形波程序 396

附录1 AT89系列单片机简介 398

附录2 AT94K系列现场可编程系统标准集成电路 401

附录3 指令集综合 404

附录4 AVR单片机选型表 408

参考文献 412