手把手教你學(xué)AVR單片機(jī)C程序設(shè)計

前言

進(jìn)入21世紀(jì)后，由于電子技術(shù)及計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，新型電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度越來越快。以單片機(jī)為核心構(gòu)成的智能化產(chǎn)品具有體積小、功能強(qiáng)、應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)，目前正以前所未有的速度取代著傳統(tǒng)電子線路構(gòu)成的經(jīng)典系統(tǒng)，蠶食著傳統(tǒng)數(shù)字電路與模擬電路固有的領(lǐng)地。自從筆者以實(shí)踐為主的入門系列書籍《手把手教你學(xué)單片機(jī)》和《手把手教你學(xué)單片機(jī)C程序設(shè)計》（北京航空航天大學(xué)出版社2005年4月）出版后，受到廣大學(xué)生、工程技術(shù)人員、電子愛好者的歡迎。該系列叢書教學(xué)方式新穎獨(dú)特，入門難度明顯降低，結(jié)合邊學(xué)邊練的實(shí)訓(xùn)模式，很快就有數(shù)十萬讀者入了單片機(jī)這扇門。從系列叢書上市僅2年多就已重印多次，就可知道對單片機(jī)初學(xué)者及入門者的巨大幫助及引導(dǎo)作用，它使一大批讀者從傳統(tǒng)的電子技術(shù)領(lǐng)域步入了微型計算機(jī)領(lǐng)域，進(jìn)入了一個暫新的天地。AVR單片機(jī)是ATMEL公司推出的新型高速8位單片機(jī)，運(yùn)行速度高達(dá)1MIPSAVR單片機(jī)的片上資源非常豐富，具有極高的性價比，可以廣泛應(yīng)用于計算機(jī)外部設(shè)備、工業(yè)實(shí)時控制、儀器儀表、通信設(shè)備、家用電器等領(lǐng)域。筆者是較早接觸AVR單片機(jī)并將其應(yīng)用于自動控制領(lǐng)域的，多年來一直用AVR單片機(jī)進(jìn)行新產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)。為了滿足讀者對學(xué)習(xí)及學(xué)會AVR單片機(jī)設(shè)計的強(qiáng)烈要求，筆者采用手把手系列叢書相同的教學(xué)方式（本書也作為手把手系列叢書之一），手把手地教讀者學(xué)習(xí)AVIt單片機(jī)設(shè)計，使讀者能盡快掌握其設(shè)計要領(lǐng)并應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品中。本書以初學(xué)者為對象，從零開始，循序漸進(jìn)地教讀者學(xué)習(xí)當(dāng)前最熱門的AVR單片機(jī)的C程序設(shè)計。在介紹AVR單片機(jī)的各單元部分基本特性的同時，使用入門難度低、程序短且又能立竿見影的實(shí)例，詳細(xì)介紹如何使用ATMEGAl6（L）的豐富片上資源，幫助初學(xué)者快速掌握AVR單片機(jī)的高效設(shè)計。

內(nèi)容概要

作者從2006年8月起，在《電子世界》雜志上連載了《AVR單片機(jī)入門及C語言高效設(shè)計實(shí)踐》一文。本書以此為母本，以實(shí)踐（實(shí)驗(yàn)）為主線，以生動短小的實(shí)例為靈魂，穿插介紹了C語言語法及新型高性價比AVR單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、特性及編程。本書理論與實(shí)踐完美結(jié)合，引導(dǎo)讀者循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)。每學(xué)習(xí)一段理論，必有與之對應(yīng)的短小精悍的程序可供實(shí)踐，這樣讀者學(xué)得進(jìn)、記得牢，不會產(chǎn)生畏難情緒，直至徹底掌握AVR單片機(jī)的C語言高效編程。    本書的學(xué)習(xí)風(fēng)格與《手把手教你學(xué)單片機(jī)》的風(fēng)格相同，本書附有光盤，內(nèi)有書中所有軟件設(shè)計的程序文件。可用作中高等職業(yè)學(xué)校、電視大學(xué)等的教學(xué)用書，也可用作AVR單片機(jī)愛好者自學(xué)單片機(jī)C語言的教材。

書籍目錄

第1章　概述  1.1　采用C語言提高編制單片機(jī)應(yīng)用程序的效率  1.2　C語言具有突出的優(yōu)點(diǎn)  1.3　AvR單片機(jī)簡介  1.4　AvR單片機(jī)的C編譯器簡介第2章  學(xué)習(xí)AVR單片機(jī)C程序設(shè)計所用的軟件及實(shí)驗(yàn)器材介紹  2.1  IAR Enlbedded Workbench IDE C語言編譯器  2.2  AVR Studio集成開發(fā)環(huán)境  2.3　PonyProg2000下載軟件及SL—ISP下載軟件  2.4  AVR DEM0單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)板  2.5  AvR單片機(jī)JTAG仿真器  2.6　并口下載器  2.7　通用型多功能USB編程器第3章  AvR單片機(jī)開發(fā)軟件的安裝及第一個入門程序  3.1  安裝IAR for AVR 4.30集成開發(fā)環(huán)境  3.2　安裝AVR Studio集成開發(fā)環(huán)境  3.3　安裝PonyProg2000下載軟件  3.4　安裝SLISP下載軟件  3.5　AvR單片機(jī)開發(fā)過程  3.6　第一個AVR入門程序第4章  AVR單片機(jī)的主要特性及基本結(jié)構(gòu)　4.1  ATMEGA16（L）單片機(jī)的產(chǎn)品特性　4.2  ATMEGAl6（L）單片機(jī)的基本組成及引腳配置　4.3  AvR單片機(jī)的CPU內(nèi)核  　4.4　AvR的存儲器　4.5　系統(tǒng)時鐘及時鐘選項(xiàng)　4.6　電源管理及睡眠模式　4.7　系統(tǒng)控制和復(fù)位　4.8  中斷第5章　c語言基礎(chǔ)知識　5.1　c語言的標(biāo)識符與關(guān)鍵字　5.2　數(shù)據(jù)類型　5.3　AVR單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲空間　5.4　常量、變量及存儲方式　5.5　數(shù)組　5.6　C語言的運(yùn)算　5.7　流程控制　5.8  函數(shù)　5.9　指針　5.10　結(jié)構(gòu)體　5.11　共用體　5.12  中斷函數(shù)第6章　ATMEGA16（L）的I／o端口使用　6.1  ATMEGAl6（L）的I／0端口　6.2  ATMEGAl6（L）中4組通用數(shù)字I／0端口的應(yīng)用設(shè)置　6.3  ATMEGA16（L）的I／o端口使用注意事項(xiàng)　6.4  ATMEGAl6（L）PB口輸出實(shí)驗(yàn)　6.5　8位數(shù)碼管測試　6.6　獨(dú)立式按鍵開關(guān)的使用　6.7　發(fā)光二極管的移動控制（跑馬燈實(shí)驗(yàn)）　6.8　0～99數(shù)字的加減控制　6.9　4×4行列式按鍵開關(guān)的使用第7章　ATMEGAl6（L）的中斷系統(tǒng)使用　7.1  ATMEGA16（L）的中斷系統(tǒng)　7.2　相關(guān)的中斷控制寄存器　7.3　INT1外部中斷實(shí)驗(yàn)　7.4　INTO／INTl中斷計數(shù)實(shí)驗(yàn)　7.5　INTO／INTl中斷嵌套實(shí)驗(yàn)　7.6　2路防盜報警器實(shí)驗(yàn)　7.7　低功耗睡眠模式下的按鍵中斷　7.8　4×4行列式按鍵的睡眠模式中斷喚醒設(shè)計第8章　ATMEGAl6（L）驅(qū)動16×2點(diǎn)陣字符液晶模塊　8.1　16×2點(diǎn)陣字符液晶顯示器概述　8.2　液晶顯示器的突出優(yōu)點(diǎn)　8.3　16×2字符型液晶顯示模塊（LCM）特性　8.4  16×2字符型液晶顯示模塊（LCM）引腳及功能　8.5  16×2字符型液晶顯示模塊（LCM）的內(nèi)部結(jié)構(gòu)　8.6　液晶顯示控制驅(qū)動集成電路HD44780特點(diǎn)　8.7　HD44780工作原理　8.8　LCD控制器指令　8.9　LCM工作時序　……第9章　ATMEGA16（L）的定時/計數(shù)器第10章　ATMEGA16（L）的USART與PC機(jī)串行通信第11章　ATMEGA16（L）的兩線串行接口TWI第12章　ATMEGA16（L）的模擬比較器第13章　ATMEGA16（L）的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器第14章　ATMEGA16（L）的同步串行接口SPI第15章　ATMEGA16（L）驅(qū)動128×64點(diǎn)陣圖形液晶模塊第16章　ATMEGA16（L）的系統(tǒng)控制、復(fù)位和看門狗定時器第17章　多功能測溫漢字時鐘實(shí)驗(yàn)第18章　C++語言開以AVR單片機(jī)初步

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 概述自從筆者出版了《手把手教你學(xué)單片機(jī)》（北京航空航天大學(xué)出版社2005年4月）一書后，由于教學(xué)方式新穎獨(dú)特，入門難度明顯降低，結(jié)合邊學(xué)邊練的實(shí)訓(xùn)模式，很快有一大批讀者進(jìn)入了單片機(jī)這扇門。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國各地（包括港澳臺地區(qū)）跟著《手把手教你學(xué)單片機(jī)》學(xué)習(xí)的讀者超過50萬名，其中不少讀者已取得了豐碩的成果。有的讀者給筆者來電說研制的“包裝線控制器”已穩(wěn)定運(yùn)行數(shù)月，還有的讀者利用單片機(jī)做“霓虹燈程序控制器”并投放市場……總之，《手把手教你學(xué)單片機(jī)》使不少讀者從傳統(tǒng)的電子技術(shù)領(lǐng)域步入了微型計算機(jī)領(lǐng)域，進(jìn)入了一個暫新的天地?！妒职咽纸棠銓W(xué)單片機(jī)》一書是以匯編語言為主進(jìn)行講解實(shí)驗(yàn)的。所謂匯編語言，就是一種用文字助記符來表示機(jī)器指令的符號語言，是最接近機(jī)器碼的一種語言。匯編語言的主要優(yōu)點(diǎn)是占用資源少，程序執(zhí)行效率高。作為初學(xué)者必須基本掌握匯編語言的設(shè)計方法，因?yàn)閰R編語言直接操作計算機(jī)的硬件，學(xué)習(xí)匯編語言對于了解單片機(jī)的硬件構(gòu)造是有幫助的。匯編語言曾經(jīng)是單片機(jī)工程師進(jìn)行軟件開發(fā)的唯一選擇，匯編語言寫程序代碼效率高，在時序要求嚴(yán)格的場合下用得多；但相對而言開發(fā)難度較大，而且匯編語言程序的可讀性較差，尤其是遇到算法復(fù)雜點(diǎn)的問題時，用匯編寫代碼很容易把自己搞得稀里糊涂；并且匯編語言程序的可移植性也差，基本上不能在各種不同類型的單片機(jī)之間進(jìn)行移植。采用匯編語言編寫單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的程序不僅周期長，而且調(diào)試和排錯也比較困難。許多讀者都發(fā)現(xiàn)，采用匯編語言設(shè)計一個大型復(fù)雜程序時，讀起來較困難，往往隔一段時間再看，又要花腦力從頭再來。更為重要的是，隨著社會競爭的日益激烈，開發(fā)效率已成為商戰(zhàn)致勝的最重要法寶之一。為了較好地解決這些問題，在單片機(jī)的開發(fā)中引入了高級語言編程，目前C語言是首選的單片機(jī)高級開發(fā)語言。

編輯推薦

編寫《手把手教你學(xué)AVR單片機(jī)C程序設(shè)計》的宗旨就是，依作者的親身體驗(yàn)，以最實(shí)用的方法、最易入門的手法，將初學(xué)者領(lǐng)進(jìn)單片機(jī)世界的大門，使僅稍懂硬件原理的人通過實(shí)踐能理解軟件的作用，讓他們知道在單片機(jī)組成的系統(tǒng)中，硬件與軟件的區(qū)分并不絕對，硬件能做的工作，一般情況下軟件也能完成，軟件的功能也可用硬件替代。等初步學(xué)會了單片機(jī)軟件設(shè)計后，可將通常由硬件完成的工作交由軟件實(shí)現(xiàn)。這樣，系統(tǒng)的體積、功耗、成本將大大降低，而功能得到提升與增強(qiáng)，可使習(xí)慣于傳統(tǒng)電路設(shè)計的人對單片機(jī)產(chǎn)生一種妙不可言的相見恨晚之感，感覺到真正找到了一種理想化的器件，真正感受、體會到現(xiàn)代微型計算機(jī)的強(qiáng)大作用，從而投身于單片機(jī)的領(lǐng)域中。

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