ATMEGA16的IO端口

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Atmegal16单片机寄存器

ATMEGAL16二、寄存器（1）I: 全局中断使能I=1:允许全局中断C=0:禁止全局中断（2）T：位复制存储将寄存器某一位复制到T，或将T复制到寄存器某一位（3）H：半进位标志位H=1：低4位向高4位有进位H=0：低4位向高4位无进位（4）S：符号位S=N异或V（5）V：2进制补码溢出标志V=1：2进制补码有溢出V=0：2进制补码无溢出（6）N：负数标志位N=1：结果是负数N=0：结果是正数（7）Z：零标志Z=1：结果是零Z=0：结果不是零（二、三）SPH，SPL：堆栈指针堆栈区的初地址，SPL是低8位，SPH是高8位（1）SE：睡眠使能SE=1：使能睡眠模式SE=0：禁止睡眠模式SRE：外部扩展使能（2）SM2，SM1，SM0：睡眠模式选择JTD=1：JTAG测试使能JTD=0：禁止JTAG测试（2）ISC2：外中断2触发方式ISC2=1：上升沿中断ISC2=0：下降沿中断（3）JTRF：JTAG测试复位标志JTRF=1：JTAG复位JTRF=0：JTAG没复位（4）WDRF：看门狗复位标志WDRF=1：看门狗复位WDRF=0：看门狗没复位（5）BORF：掉电检测复位标志BORF=1：掉电检测复位BORF=0：没掉电（6）EXTRF：外部引脚复位标志EXTRF=1：外部引脚复位EXTRF=0：外部引脚没复位（7）PORF：上电复位标志PORF=1：上电复位PORF=0：没上电复位（六）SFIOR：特殊功能（2）ACME：模拟比较器多路复用器使用标志ACME=1：ADC多路复用器为模拟比较器选择负极输入ACME=0：AN1连接到比较器负极（3）PUD：禁止上拉电阻PUT=1：禁止上拉电阻PUT=0：允许上拉电阻（4）PSR2：T/C2预分频复位PSR2=1：T/C0预分频复位PSR2=0：不操作（5）PSR10：T/C1或0预分频复位PSR10=1：T/C1或0预分频复位PSR10=0：不操作（七、八）EEARH ，EEARL：EEPROM地址EEARH是高地址，EEARL是低地址（九）EEDR：EEPROM读写的数据EERIE=1：允许EEPROM中断EERIE=0：禁止EEPROM中断（2）EEMWE：EEPROM写使能EEMWE=1：允许EEPROM写EEMWE=0：禁止EEPROM写（3）EEWE：写EEPROMEEWE=1：写EEPROMEEWE=0：无操作（4）EERE：读EEPROMEERE=1：读EEPROMEERE=0：无操作当PORTnn置位时是高电平。

AVR单片机项目4 ATmega16单片机IO接口应用

二、I/O接口的寄存器
在GCCAVR C环境中，头文件“io.h”中定义了许多用于控制I/O接口输入/出操作的宏，这些宏与I/O寄存器同名，通过这些宏可以控制A、B、C、D接口的输入输出操作。当A、B、C、D接口用于数据I/O口时，通过DDRx、 PORTx和PINx三个宏控制接口的输入与输出（其中x为A、B、 C或D）。例如： ①DDRA为A口数据方向寄存器，用来定义A口的通讯方向（输入/输出）； ②PORTA为A口数据寄存器，用来输出数据（输入时， PORTX为高，打开上拉电阻）；当PORTx=1时，I/O引脚高电平，可提供输出20mA电流；当PORTx=0时，I/O引脚低电平，可吸纳20mA电流。因此，AVR的I/O在输出方式下提供了比较大驱动能力，可以直接驱动LED等小功率外围器件。 ③PINA用来读取A口数据（只读）。
位
复位值
0
0
0
0
0
0
0
0
二、I/O接口的寄存器

端口输入寄存器:PINX(PINA)-----只读
PINA.7 PINA.6 PINA.5 PINA.4 PINA.3 PINA.2 PINA.1 PINA.0 N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A
位复位值

特殊功能寄存器:SFIOR
《单片机应用技术》
项目四 ATmega6单片机I/O口应用
任务一项目知识点学习任务二 LED闪烁灯控制任务三 LED开关灯控制任务四汽车转向灯控制任务五霓虹灯控制任务六继电器控制照明设备

【知识目标】
1. 2.
3.
了解LED发光二极管的驱动控制方法了解ATmega16单片机数字I/O口的结构了解ATmega16单片机数字I/O口的相关寄存器功能

ATmega16单片机小系统板简介

1.概述本单片机小系统板为一单元实验板，使用一颗基于A VR构架的A Tmega16单片机。

A Tmega16有16KB的程序存储空间，1KB内部SRAM，512B内置EEPROM。

外部共有32个GPIO，一路USART，一路主从SPI，一路I2C，两个8位定时器，一个16位定时器，4通道PWM输出，8路10位AD输入。

还有各种丰富的管脚中断和不同的时钟可供使用。

2.硬件说明1．本单片机小系统板的电源输入电压为DC 2.7--5V，科创课程实验建议使用DC 5V。

2．小系统板上的P1为下载口，可供程序烧录、eeprom数据读写、熔断丝设置。

3．小系统板上的接插件PB、PC、PD分别对应A Tmega16芯片引脚的PB、PC、PD口。

PB、PC、PD口是八位数据端口，可作为通用IO口，也可用作第二功能使用，具体请参见datasheet的相关部分。

4．小系统板上的接插件PA的1-5脚分别连接A Tmega16芯片PA口的PA0-PA4，PA0-PA4是AD转换的模拟电压输入端口，也可作为通用IO口使用。

5．小系统板上的接插件PA的9脚连接A Tmega16芯片的V ref ，10脚接地。

A Tmega16有一个标称值为2.56V的内部基准源，每颗芯片的实际值会有所不同。

6．A Tmega16 PA口的PA5-PA7作为串行数据输出到小系统板上的74HC595上，有二片74HC595驱动4位数码管和4个LED灯。

小系统板上的P2作为串行数据输出总线，可级联74HC595。

7．小系统板上的四个按钮SW1-4分别连接在A Tmega16芯片PC4-7。

按钮RST为复位键。

3.开发环境推荐的入门开发环境为A VR studio 4 + WinA VR，即使用Atmel的免费IDE A VR studio 4和基于gcc的WinA VR编译器。

软件安装这两个软件的安装非常简单，双击之后一路回车即可。

官方下载地址：A VR studio 4：/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=2725WinA VR：/projects/winavr/files/课程FTP://202.120.39.248也会提供软件包。

ATmega16寄存器详述

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～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～ @ 珠联璧合 xlzhu xlzhu@
ega1 6 寄存器详述 ATm ATmega1 ega16
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表2 端口引脚配置 DDRXn 0 0 0 1 1 PORTXn 0 1 1 0 1 PUD × 0 1 × × I/O 输入输入输入输出输出上拉电阻否是否否否说明 I/O 三态输入 I/O 口带上拉电阻输入高阻态推免0输出推免1输出
点，可直接驱动LED、SSR或继电器。 � � 40引脚PDIP封装，44引脚TQFP 封装，与44引脚MLF封装。
工作电压 � � ATmega16L：2.7 - 5.5V ATmega16：4.5 - 5.5V
�
速度等级 � � 0 ~8 MHz ATmega16L 0 ~16 MHz ATmega16
3. I/O 端口 3.1 I/O 端口特性 � � � � 共有PA~PD四组通用I/O口，每组I/O都是8位寄存器。作为通用数字I/O 使用时，所有AVR I/O 端口都具有真正的读-修改-写功能。输出缓冲器具有对称的驱动能力，可以输出或吸收大电流，直接驱动LED。所有的端口引脚都具有与电压无关的上拉电阻。并有保护二极管与VCC 和地相连。
◎输入引脚地址 PINA
BIT PINA 读/写初始值 7 PINA7 R N/A 6 PINA6 R N/A 5 PINA5 R N/A 4 PINA4 R N/A 3 PINA3 R N/A 2 PINA2 R N/A 1 PINA1 R N/A 0 PINA0 R N/A
5 PB 口寄存器 3. 3.5 ◎数据方向寄存器 DDRB

ATmega16_00硬件系统基本I0口使用

时钟源
ATmega16芯片有如下几种通过Flash熔丝位进行选择的时钟源。时钟输入到AVR时钟发生器，再分配到相应的模块。 •缺省时钟器件出厂时缺省设置的时钟源是1 MHz 的内部RC振荡器，启动时间为最长。这种设置保证用户可以通过 ISP 或并行编程器得到所需的时钟源。 •晶体振荡 XTAL1 与XTAL2 分别为用作片内振荡器的反向放大器的输入和输出，这个振荡器可以使用石英晶体，也可以使用陶瓷谐振器。
主要构成：
AVR CPU部分程序存储器Flash 数据存储器SRAM和EEPROM 各种功能的外围接口，IO口，以及与他们相关的数据、控制、状态寄存器等
8位数据总线
Flash程序存储器
程序计数器
状态和控制
指令寄存器
32× 8 通用寄存器
中断单元 SPI单元看门狗定时器
指令译码器
2个带预分频器、具有比较、PWM功能的8位定时器/ 计数器 1个带预分频器、具有比较、捕获和PWM功能的16位定时器/计数器 1个具有独立振荡器的异步实时时钟（RTC） 4个PWM通道 8通道10位ADC 1个I2C的串行口 1个可编程的串行USART接口 1个主/从收/发的SPI同步串行接口带片内RC振荡器的可编程看门狗定时器WDT 片内模拟比较器
//将端口A的第七位翻转 //将局部变量的第七位翻转 //将全局变量的第七位翻转
位操作
“按位与”用于检查某一位或某几位是否为1 #include<iom16v.h> #include<macros.h> unsigned char gtmpA void main() { unsigned char tmpB; while(tmpB&0x80) //查询局部变量第七位是否为“1” { //查询PA.7是否为“1” if(PINA&0x80) PORTA &=~0x80; //关闭A端口第七位 else …… } }

ATmega16单片机端口讲解新

为常用的硬件去抖，由于需要增加硬件设备，增大了系统的复杂性，所以硬件消抖一般不常用。
软件消抖如果按键较多，常用软件方法去抖，即检测出键闭
合后执行一个延时程序，5ms～10ms的延时，让前沿抖动消失后再一次检测键的状态，如果仍保持闭合状态电平，则确认为真正有键按下。
图2-13 按键消抖
3、软件算法设计——查询法
2 U9
74HC164
8
dp g f e d c b a
13 12 11 10 6 5 4 3 1
2 U10
74HC164
8
L4 R45~52
dp g f e d c b a
13 12 11 10 6 5 4 3 1
2 U11
74HC164
8
GND GND 168 GND 28 GND 39
图2-12 硬件设计
数码管的字型码——共阴极：
7பைடு நூலகம்ls164引脚图和真值表：
A1 A2 QA QB QC QD GND
1
14
2
13
3
12
4
11
5
10
6
9
7
8
2-9 引脚图
VCC QH QG QF QE RESET CLOCK
2-10 真值表
TTL电平和CMOS电平的区别：
TTL CMOS
VOH ≥2.4V VOL ≤0.4V
按键消抖程序：
if(!AJ1) {
__delay_cycles(80000);//延时10ms消抖 if(!AJ1) //确认有键按下
{ while(!AJ1);//等待按键释放
}
}
ATmega16的中断源：

atmega16存器介绍

串口寄存器介绍USART I/O 数据寄存器－ UDRUSART 发送数据缓冲寄存器和USART 接收数据缓冲寄存器共享相同的I/O 地址，称为USART 数据寄存器或UDR。

将数据写入UDR 时实际操作的是发送数据缓冲器存器(TXB)，读UDR 时实际返回的是接收数据缓冲寄存器(RXB) 的内容。

在5、6、7 比特字长模式下，未使用的高位被发送器忽略，而接收器则将它们设置为0。

只有当UCSRA寄存器的UDRE标志置位后才可以对发送缓冲器进行写操作。

如果UDRE没有置位，那么写入UDR 的数据会被USART 发送器忽略。

当数据写入发送缓冲器后，若移位寄存器为空，发送器将把数据加载到发送移位寄存器。

然后数据串行地从TxD 引脚输出。

接收缓冲器包括一个两级FIFO，一旦接收缓冲器被寻址FIFO 就会改变它的状态。

因此不要对这一存储单元使用读- 修改- 写指令(SBI 和CBI)。

使用位查询指令(SBIC 和SBIS)时也要小心，因为这也有可能改变FIFO 的状态。

USART 控制和状态寄存器A －UCSRA• Bit 7 – RXC: USART 接收结束标志（中断）接收缓冲器中有未读出的数据时RXC 置位，否则清零。

接收器禁止时，接收缓冲器被刷新，导致RXC 清零。

RXC 标志可用来产生接收结束中断( 见对RXCIE 位的描述)。

• Bit 6 – TXC: USART 发送结束发送移位缓冲器中的数据被送出，且当发送缓冲器 (UDR) 为空时TXC 置位。

执行发送结束中断时TXC 标志自动清零，也可以通过写1 进行清除操作。

TXC 标志可用来产生发送结束中断( 见对TXCIE 位的描述)。

• Bit 5 – UDRE: USART 数据寄存器空UDRE标志指出发送缓冲器(UDR)是否准备好接收新数据。

UDRE为1说明缓冲器为空，已准备好进行数据接收。

UDRE标志可用来产生数据寄存器空中断(见对UDRIE位的描述)。

Atmega16的IO使用

例4.2.2二进制数输出控制
如图4-6所示为二进制数输入、输出控制的电路原理图。
图4-6 并行输入/输出应用
PC口作为输入接口使用，每一位接有上拉电阻和开关。当开关断开时，输入为高电平，读取的结果为1；当开关闭合时，输入为低电平，读取的结果为0。这样8个开关 s0~s7的状态可以组成一个8位的二进制输入数。如图4-7 所示，s7、s5、s2、s0断开，s6、s4、s3、s1闭合。开关： S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 S0 状态：开闭开闭闭开闭开输入值：1 0 1 0 0 1 0 1 所以，输入的二进制数为0xa5。
位控制
位控制具有把一个位变量输出到某个引脚的含义。所以位控制时，赋值语句的左边为接口输出变量的位操作符。例如把C口的第0位控制为高电平，可编写程序如下： DDRC=0xff; PORTC.0=1;
位运算
位运算一般有：置1、清0、取反、与、或、非、异或等运算。置1：位变量=1；清0：位变量=0；取反：位变量=！位变量与运算：位变量3=位变量1&位变量2 或运算：位变量3=位变量1|位变量2 异或运算：位变量3=位变量1^位变量2 非运算：位变量2=！位变量1
并行输入工作原理并行输出工作原理并行输入/输出接口工作原理
并行输入图4-1所示。引脚的状态取决于外电路，缓冲器后的状态为引脚状态，三态门的输出由RP端控制，当RP为0时，三态门的输出为高阻状态，数据总线不受引脚影响；当RP为1时，三态门的输出与输入相同，此时为读引脚状态。在读接口时，RP控制端有效。
并行输入接口某一位的简化接口电路如图：
并行输出工作原理
并行输出接口中某一位的简化接口电路如图所示。当控制端WP为0 （低电平）时，数据锁存器的输出端Q为上次输出的值，与输入端D 无关，数据总线操作不影响输出。当控制端WP为1时，数据锁存器的输出端Q的值为输入端D的值，为输出数据状态。数据输出到引脚。锁存器输出端Q为0时，输出为低电平；锁存器输出端Q为1时，输出高电平。RL控制端为读取输出值。

AVR教程系列一(6)：ATmega16 简介(一)

ATmega16 简介ATmega16是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8 位CMOS微控制器。

由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega16 的数据吞吐率高达1 MIPS/MHz，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。

ATmega16 AVR 内核具有丰富的指令集和32 个通用工作寄存器。

所有的寄存器都直接与算逻单元(ALU) 相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。

这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的CISC 微控制器最高至10 倍的数据吞吐率。

ATmega16 有如下特点:16K字节的系统内可编程Flash(具有同时读写的能力，即RWW)，512 字节EEPROM，1K 字节SRAM，32 个通用I/O 口线，32 个通用工作寄存器，用于边界扫描的JTAG 接口，支持片内调试与编程，三个具有比较模式的灵活的定时器/ 计数器(T/C),片内/外中断，可编程串行USART，有起始条件检测器的通用串行接口，8路10位具有可选差分输入级可编程增益(TQFP 封装) 的ADC ，具有片内振荡器的可编程看门狗定时器，一个SPI 串行端口，以及六个可以通过软件进行选择的省电模式。

工作于空闲模式时CPU 停止工作，而USART、两线接口、A/D 转换器、SRAM、T/C、SPI 端口以及中断系统继续工作；掉电模式时晶体振荡器停止振荡，所有功能除了中断和硬件复位之外都停止工作；在省电模式下，异步定时器继续运行，允许用户保持一个时间基准，而其余功能模块处于休眠状态； ADC 噪声抑制模式时终止CPU 和除了异步定时器与ADC 以外所有I/O 模块的工作，以降低ADC 转换时的开关噪声； Standby 模式下只有晶体或谐振振荡器运行，其余功能模块处于休眠状态，使得器件只消耗极少的电流，同时具有快速启动能力；扩展Standby 模式下则允许振荡器和异步定时器继续工作。

第2讲单片机IO端口

12
继电器控制
例6.2 控制恒温箱的加热的硬件电路设计恒温箱的加热源采用500W 电炉，电炉的工作电压220v，电流2.3A。选用HG4200 继电器，开关负载能力为5A/AC220V，继电器吸合线圈的工作电压5v，功耗0.36W，计算得吸合电流为0.36/5 = 72mA。设计控制电路如图6-8。 I/O 引脚输出“1”时，三极管导通，继电器吸合，电炉开始加热。I/O 引脚输出“0”时，三极管截止，继电器释放，加热停止。
端口A 数据寄存器－ PORTA 端口A 数据方向寄存器－ DDRA 端口A 输入引脚地址－ PINA
27
28
29
30
8
式中，Vled 为LED 的导通电压。由于AVR 的I/O 口输出“0”时，可以吸收最大 40mA 的电流，因此采用控制发光二极管负极的设计比较好。8 个LED 发光二极管控制系统的硬件电路见图6-6。
9
10
2) 软件设计 ATmega16 的PA 口工作在输出方式下，8 个引脚分别控制8 个发光二极管。当I/O 口输出“0”时LED 导通发光，输出“1” 时LED 截止熄灭。下面给出一个简单的控制程序，其完成的功能是8 个LED 逐一循环发光1 秒，构成 “走马灯”
1
通用I/O 口的基本结构与特性
图6-1 为通用I/O 口的基本结构示意图。从图中可以看出，每组I/O 口配备三个8 位寄存器，它们分别是方向控制寄存器DDRx，数据寄存器PORTx，和输入引脚寄存器PINx （x=A\B\C\D）。I/O 口的工作方式和表现特征由这3 个I/O 口寄存器控制。
6
1）使用AVR 的I/O 口，首先要正确设置其工作方式，确定其工作在输入方式还是输入方式。 2）当I/O 工作在输入方式，要读取外部引脚上的电平时，应读取PINxn 的值，而不是 PORTxn 的值。 3）当I/O 工作在输入方式，要根据实际情况使用或不使用内部的上拉电阻。 4）一旦将I/O 口的工作方式由输出设置成输入方式后，必须等待一个时钟周期后才能正确的读到外部引脚PINxn 的值。

ATMEGA16的寄存器详细说明

ISC01
ISC00
INT0中断
0
0
低电平中断
0
1
INT1 引脚上任意的逻辑电平变化都将引发中断
1
0
下降沿中断
1
1
上升沿中断
3.通用中断屏蔽寄存器 GICR
bit7
bit6
bit5
INT1
INT0
INT2
INT1:使能外部中断请求1 INT0:使能外部中断请求0 INT2:使能外部中断请求2
4.通用中断标志寄存器 GIFR
0x24
INT2
外部中断请求2
～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～ 6
☆萧联珠☆
☆azhu_uestc@
Atmega16 寄存器
20
0x26
TIMER0 COMP
21
0x28
SPM_RDY
定时器/ 计数器0 比较匹配保存程序存储器内容就绪
1.状态寄存器 SREG
定时器/计数器1事件捕捉
7
0x0c
TIMER1 COMPA
定时器/计数器1比较匹配 A
8
0x0e
TIMER1 COMPB
定时器/计数器1比较匹配B
9
0x10
TIMER1 OVF
定时器/计数器1溢出
10
0x12
TIMER0 OVF
定时器/计数器0溢出
11
0x14
SPI,STC
SPI 串行传输结束
12
0x16
Bit4
Bit3
Bit2
Bit1
Bit0
～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～ 4

第8章 Mega16 IO端口应用

� � � � � � � � � � � � � � � � � #include <mega16.h> #include < stdlib.h > <stdlib.h stdlib.h> #include < delay.h > <delay.h delay.h> void task1(void) // 左移循环 2轮 { unsigned char position,i ; position,i; position = 0; i = 16; --) while(i while(i--) { PORTA = ~(0x80 >> position); if(++position >= 8) position = 0; delay_ms(500); } PORTA=0xFF; }
// position 为控制位的位置 // PA 口输出全 1，LED 全灭 // PA 口工作为输出方式
Logo 8.4 I/O口应用实例
实例2：设计一个4种闪烁方式交替循环的彩灯，闪烁方式如图8-6 所示：
图8-6
Logo � 提示：在CVAVR中，提供int rand (void)和void srand(int seed)函数，产生随机数。函数包含在头文件stdlib.h中，具体内容查阅CVAVR帮助文档。
Logo
� ATmega16芯片有PORTA、PORTB、PORTC、 PORTD（简称PA、PB、PC、PD）4组8位，共 32路通用I/O 接口，分别对应于芯片上32根I/O引脚。
图8-1
Logo
图8-2为AVR单片机通用I/O口的基本结构示意图。从图中可以看出，每组I/O口配备三个8位寄存器，它们分别是方向控制寄存器 DDRx，数据寄存器PORTx ，和输入引脚寄存器PINx （x=A\B\C\D）。I/O口的工作方式和表现特征由这3个I/O口寄存器控制。

ATmega16A引脚功能说明

引脚功能说明：
VCC 数字电路的电源
GND地
端口A(PA7..PA0) 端口A 做为A/D 转换器的模拟输入端
端口B(PB7..PB0) 端口B 为8 位双向I/O 口，具有可编程的内部上拉电阻
端口C(PC7..PC0)端口C 为8 位双向I/O 口，具有可编程的内部上拉电阻。

端口D(PD7..PD0)端口D 为8 位双向I/O 口，具有可编程的内部上拉电阻RESET复位输入引脚。

持续时间超过最小门限时间的低电平将引起系统复位
XTAL1反向振荡放大器与片内时钟操作电路的输入端。

XTAL2反向振荡放大器的输出端。

AVCC AVCC是端口A与A/D转换器的电源。

不使用ADC时，该引脚应直接与VCC连接。

使用ADC
时应通过一个低通滤波器与VCC 连接。

AREF A/D 的模拟基准输入引脚。

AVRATmega16实验教程

A VR学习笔记（基于LT_Mini_M16）一、点亮发光二极管一、实验内容和目的本实验通过硬件电路和软件程序，利用ATMega16单片机来控制发光二极管的点亮和熄灭。

通过此实验初步掌握单片机的I/O口功能。

二、硬件电路1、电路分析（对照LT_Mini_M16原理图）1）电源电路：外接稳压直流电源（最好是DC9V）加到电路的U1处，经过电容C16稳压滤波后加到稳压模块AMS1117-5.0上，然后连接到电源开关按钮S1，从开关按钮出来后经过发光二极管D9和电阻R7，再经过电容C1、C2、C3、C4、C5、C7稳压滤波后加到单片机以及各个模块的电源端。

分析：a) 电容的作用是稳压滤波，其中C1、C2、C3、C4、C5这5电容为0.1PF （俗称104电容，一般为瓷片电容）。

主要作用为滤出电源电路中的高频成分；而C16、C7是电解电容，主要作用是稳压，即把电源电路中的尖峰电压拉低到正常电压水平；C16是稳定外接直流电源的电压（9V），C7是稳定AMS1117-5.0输出的5V电压。

b)稳压芯片采用ASM1117-5.0，该稳压芯片输入电压范围为6.5V-15V，输出电压稳定在5.0+0.1V，最大输出电流可达1A，可以满足一般电路需要。

c) 电源开关按钮S1的作用当然是接通和断开电源了。

在此电路中S1采用的是单刀双掷开关，一旦断开电源，则电源的正负极都断开了。

d）发光二极管D9的作用是指示电源是否连接成功，如果外部电源成功的连接上，则发光二极管发光指示电源连接成功；电阻R7的作用是对发光二极管进行限流，一般发光二极管只能通过10mA左右的电流，且发光二极管上面的压降只需要1.5V左右，加到发光二极管上面的电流如果超出额定值，则会烧毁。

而系统工作的电压是5V，如果全部加在发光二极管上，则发光二极管很容易就会被烧毁。

所以要在电源和发光二极管之间串接一个限流电阻。

该限流电阻阻值的计算：（VCC-发光二极管上的电压）/流过发光二极管的电流。

Atmega16端口的第二功能

端口A端口B引脚配置如下：•SCK –端口B, Bit 7SCK：SPI 通道的主机时钟输出，从机时钟输入端口。

工作于从机模式时，不论 DDB7 设置如何，这个引脚都将设置为输入。

工作于主机模式时，这个引脚的数据方向由DDB7 控制。

设置为输入后，上拉电阻由PORTB7控制。

•MISO –端口 B, Bit 6MISO：SPI 通道的主机数据输入，从机数据输出端口。

工作于主机模式时，不论DDB6 设置如何，这个引脚都将设置为输入。

工作于从机模式时，这个引脚的数据方向由DDB6 控制。

设置为输入后，上拉电阻由PORTB6控制。

•MOSI –端口 B, Bit 5MOSI： SPI 通道的主机数据输出，从机数据输入端口。

工作于从机模式时，不论DDB5 设置如何，这个引脚都将设置为输入。

当工作于主机模式时，这个引脚的数据方向由 DDB5控制。

设置为输入后，上拉电阻由PORTB5控制。

•SS –端口 B, Bit 4SS: 从机选择输入。

工作于从机模式时，不论DDB4 设置如何，这个引脚都将设置为输入。

当此引脚为低时SPI 被激活。

工作于主机模式时，这个引脚的数据方向由DDB4 控制。

设置为输入后，上拉电阻由PORTB4控制。

• AIN1/OC0 –端口 B, Bit 3AIN1，模拟比较负输入。

配置该引脚为输入时，切断内部上拉电阻，防止数字端口功能与模拟比较器功能相冲突。

OC0，输出比较匹配输出：PB3 引脚可作为T/C0比较匹配的外部输出。

实现该功能时，PB3 引脚必须配置为输出( 设DDB3 为1) 。

在 PWM模式的定时功能中， OC0 引脚作为输出。

• AIN0/INT2 –端口 B, Bit 2AIN0，模拟比较正输入。

配置该引脚为输入时，切断内部上拉电阻，防止数字端口功能与模拟比较器功能相冲突。

INT2，外部中断源 2 ： PB2 引脚作为MCU的外部中断源。

• T1 –端口B, Bit 1T1， T/C1 计数器源。

ATmega16寄存器

ATmega16寄存器状态寄存器——SREGI：全局中断触发禁⽌位，为中断总控制开关。

T：通⽤标志位，⽤户⾃定义。

H：半进位标志位。

S：符号标志位。

V：溢出标志位。

N：负数标志位。

Z：零标志位。

C：进/借位标志位。

通⽤中断控制寄存器——GICRINT1：外部中断1使能。

INT0：外部中断0使能。

INT2：外部中断2使能。

IVSEL：中断向量表选择。

当IVSEL=0时，中断向量区的位置定义在FLASH的开始处；当IVSEL=1时，定义在引导程序载⼊区的起始处。

IVCE：中断向量表转移允许位。

必须在IVCE位被写⼊1后的4个时钟周期内，修改IVSEL。

4个时钟周期后，或IVSEL位写⼊后，IVCE位由硬件⾃动清零。

OCIE2：T/C2输出⽐较匹配中断使能位。

TOIE2：T/C2溢出中断使能位。

TICIE1：T/C1输⼊捕获中断使能位。

OCIE1A：T/C1输出⽐较A中断使能位。

OCIE1B：T/C1输出⽐较B匹配中断使能位；TOIE1：T/C1溢出中断使能位。

OCIE0：T/C0输出⽐较中断使能位。

TOIE0：T/C0溢出中断使能位。

TIFR寄存器中的各个中断标志是与TIMSK中的使能位⼀⼀对应。

当SPMIE位被置位，若状态寄存器中的I位也被置位时，SPM完成中断即被使能。

只要SPMCSR寄存器中的SPMEN位被清零（程序存储器操作完成），SPM中断服务将被执⾏（避免轮询占⽤较多机时）。

RWWSB：RWW区忙标志当开始对RWW区进⾏⾃编程（页擦除或页写⼊）操作时，RWWSB位将被硬件置位，RWWSB ⼀旦被置位，对RWW区的读操作将被禁⽌。

在⾃编程操作完成后，向RWWSRE位写⼊1，会将RWWSB位清除。

此外，如果开始⼀个页读取操作，也会将RWWSB位清零。

RWWSRE：读RWW区允许当启动对RWW区⾃我编程（页擦除或页写⼊）操作时，RWWSB位被硬件置1，禁⽌对RWW区的读操作。

在⾃我编程操作完成后（SPMEN=0），同时将RWWSRE位和SPMEN 位置为1，在其后的4个时钟周期内的SPM指令将使RWW区重新开放。

AVR单片机i-o(输入-输出)端口详解

AVR单片机i/o(输入/输出)端口详解通过前面示例的讲解，已基本知道了单片机I/O 端口的用法。

为了更好、更深入地运用好I/O 端口，下面再来详细讨论一下AVR 单片机ATMega16 的端口结构。

输入/输出端口（I/O 端口）是单片机所能依赖进行控制的唯一通道，如果把单片机内核比作人的大脑，那I/O 端口就相当于人的五官和四肢，负责着信息的获取和动作的执行，如果没有I/O 端口单片机本身就变得毫无意义，因此很有必要来详细了解它们的内部结构。

ATMega16 的端口为具有可选上拉电阻的双向I/O 端口，下面是其中某一位I/O 口的内部结构图（来自于Datasheet）。

在上图中，Pxn 就是这一位的输入/输出端口，也就是单片机的某个外部引脚。

它通过PORTxn 寄存器和数据总线（DATA BUS）相连。

前面示例中对PORTxn 的赋值其实就是通过数据总线来写这个寄存器实现的。

在图中还可以看到，在Pxn 和PORTxn 之间实际上还串有一个门控位，如果要让PORTxn 的结果输出至Pxn，那这个门控位必须得打开，而该门控位的受控信号来自于DDxn（DDRx 中的一位）寄存器。

通过数据总线对该寄存器位写1，就可打开门控位，让输出信号直接输出至引脚Pxn。

这也正是为什么单片机引脚要处于输出状态就必须要给DDRx 方向寄存器赋值1 的原因所在。

如果给DDxn 赋值0，则门控位断开，引脚Pxn 不能做为输出，只能做为输入。

但输入信号可以取自两个地方，一个是直接从外部引脚Pxn 来取（图中的下半部分），实际上是把外部引脚的信号锁存到PINxn 寄存器中来读取；另一个则是从输出寄存器PORTxn 来取（图中门控位控制信号为RRx 的地方）。

一般称从外部引脚（PINxn）来取为读引脚，称从寄存器PORTxn 来取为读端口寄存器。

从图中还可以看出，在引脚Pxn 的上方，有一个受控于MOS 管的上拉电阻。

而MOS 管又同时受到PUD 位、DDxn 位和PORTxn 位的共同控制。

AVRatmega16单片机端口地址

AVRatmega16单片机端口地址/* avr/iom16.h - definitions for ATmega16 */#ifndef _AVR_IOM16_H_#define _AVR_IOM16_H_ 1/* This file should only be included from , never directly. */ #ifndef _AVR_IO_H_# error "Include instead of this file."#endif#ifndef _AVR_IOXXX_H_# define _AVR_IOXXX_H_"iom16.h"#else# error "Attempt to include more than one file."#endif/* Registers and associated bit numbers */#define TWBR _SFR_IO8(0x00)#define TWSR _SFR_IO8(0x01)#define TWPS0 0#define TWPS1 1#define TWS3 3#define TWS4 4#define TWS5 5#define TWS6 6#define TWS7 7#define TWAR _SFR_IO8(0x02) #define TWGCE 0#define TWA0 1#define TWA1 2#define TWA2 3#define TWA3 4#define TWA4 5#define TWA5 6#define TWA6 7 #define TWDR _SFR_IO8(0x03) /* Combine ADCL and ADCH */#ifndef __ASSEMBLER__#define ADC _SFR_IO16(0x04) #endif#define ADCW _SFR_IO16(0x04) #define ADCL _SFR_IO8(0x04)#define ADCH _SFR_IO8(0x05) #define ADCSRA _SFR_IO8(0x06) #define ADPS0 0#define ADPS1 1#define ADPS2 2#define ADIE 3#define ADIF 4#define ADATE 5#define ADSC 6#define ADEN 7#define ADMUX _SFR_IO8(0x07) #define MUX0 0#define MUX1 1#define MUX2 2#define MUX3 3#define MUX4 4#define ADLAR 5#define REFS0 6#define REFS1 7#define ACSR _SFR_IO8(0x08)#define ACIS0 0#define ACIS1 1#define ACIC 2#define ACIE 3#define ACI 4#define ACO 5#define ACBG 6#define ACD 7#define UBRRL _SFR_IO8(0x09) #define UCSRB _SFR_IO8(0x0A) #define TXB8 0#define RXB8 1#define UCSZ2 2#define RXEN 4#define UDRIE 5#define TXCIE 6#define RXCIE 7#define UCSRA _SFR_IO8(0x0B) #define MPCM 0#define U2X 1#define PE 2#define DOR 3#define FE 4#define UDRE 5#define TXC 6#define RXC 7#define UDR _SFR_IO8(0x0C) #define SPCR _SFR_IO8(0x0D) #define SPR0 0#define SPR1 1#define CPHA 2#define CPOL 3#define MSTR 4#define DORD 5#define SPE 6#define SPIE 7#define SPSR _SFR_IO8(0x0E) #define SPI2X 0#define SPIF 7#define SPDR _SFR_IO8(0x0F) #define PIND _SFR_IO8(0x10) #define PIND0 0#define PIND1 1#define PIND2 2#define PIND3 3#define PIND4 4#define PIND5 5#define PIND6 6#define PIND7 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2#define FOC1A 3#define COM1B0 4#define COM1B1 5#define COM1A0 6#define COM1A1 7/*The ADHSM bit has been removed from all documentation, as being not needed at all since the comparator has proven to be fast enough even without feeding it more power.*/#define SFIOR _SFR_IO8(0x30)#define PSR10 0#define PSR2 1#define PUD 2#define ACME 3#define ADTS0 5#define ADTS1 6#define ADTS2 7#define OSCCAL _SFR_IO8(0x31) #define OCDR _SFR_IO8(0x31) #define TCNT0 _SFR_IO8(0x32)#define TCCR0 _SFR_IO8(0x33) #define CS00 0#define CS02 2#define WGM01 3#define COM00 4#define COM01 5#define WGM00 6#define FOC0 7#define MCUCSR _SFR_IO8(0x34) #define PORF 0 #define EXTRF 1#define BORF 2#define WDRF 3#define JTRF 4#define ISC2 6#define JTD 7#define MCUCR _SFR_IO8(0x35) #define ISC00 0 #define ISC01 1#define ISC10 2#define ISC11 3#define SM0 4#define SM1 5#define SE 6#define SM2 7#define TWCR _SFR_IO8(0x36) #define TWIE 0#define TWEN 2#define TWWC 3#define TWSTO 4#define TWSTA 5#define TWEA 6#define TWINT 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*/#define USART_TXC_vect_VECTOR(13)#define SIG_USART_TRANS_VECTOR(13)#define SIG_UART_TRANS_VECTOR(13)/* ADC Conversion Complete */ #define ADC_vect _VECTOR(14)#define SIG_ADC_VECTOR(14)/* EEPROM Ready */#define EE_RDY_vect_VECTOR(15)#define SIG_EEPROM_READY_VECTOR(15)/* Analog Comparator */#define ANA_COMP_vect_VECTOR(16)#define SIG_COMPARATOR_VECTOR(16)/* 2-wire Serial Interface */#define TWI_vect_VECTOR(17)#define SIG_2WIRE_SERIAL_VECTOR(17)/* External Interrupt Request 2 */#define INT2_vect_VECTOR(18)#define SIG_INTERRUPT2_VECTOR(18)/* Timer/Counter0 Compare Match */ #define TIMER0_COMP_vect_VECTOR(19)#define SIG_OUTPUT_COMPARE0_VECTOR(19)/* Store Program Memory Ready */ #define SPM_RDY_vect _VECTOR(20)#define SIG_SPM_READY_VECTOR(20)#define _VECTORS_SIZE 84/* Constants */#define SPM_PAGESIZE 128#define RAMEND 0x45F #define XRAMENDRAMEND#define E2END 0x1FF#define E2PAGESIZE 4#define FLASHEND 0x3FFF /* Fuses */#define FUSE_MEMORY_SIZE 2/* Low Fuse Byte */#define FUSE_CKSEL0(unsigned 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