AVR单片机指令系统
AVR单片机与PIC系列单片机对比
A VR单片机与PIC系列单片机对比王龙（北京电子科技学院电子信息工程系专业100070）（E-mail：wlzj_362@）摘要：PIC系列单片机是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是体积小,功耗低,精简指令集,抗干扰性好,可靠性高,有较强的模拟接口,代码保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH 程序存储器的芯片。
A VR单片机是A TMEL公司研制开发的一种新型单片机，它以高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位等优势成为单片机的后起之秀。
本文将从指令系统、开发环境和方式以及应用场合等方面讨论两者的异同。
关键词：A VR单片机，PIC系列单片机，指令系统，开发环境，差异Analysis of A VR MCU and 51 MCUAndy WangElectronics and Information Engineering,Beijing Electronic Science and Technology Institute, Beijing 100070(E-mail: wlzj_362@)一、单片机发展历史单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。
1、SCM即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。
“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。
在开创嵌入式系统独立发展道路上，Intel公司功不可没。
2、MCU即微控制器（Micro Controller Unit）阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。
它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。
从这一角度来看，Intel 逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。
在发展MCU方面，最著名的厂家当数Philips 公司。
第二章 AVR系列单片机的结构、时序及指令系统
• • Bit 7 – I: 全局中断使能 • I 置位时使能全局中断。单独的中断使能由其他独立的控制寄存器控制。 如果I 清零，则不论单独中断标志置位与否，都不会产生中断。任意一个 中断发生后I 清零，而执行RETI指令后I 恢复置位以使能中断。I 也可以通 过SEI 和CLI 指令来置位和清零。 • • Bit 6 – T: 位拷贝存储 • 位拷贝指令BLD 和BST 利用T 作为目的或源地址。BST 把寄存器的某一 位拷贝到T，而BLD 把T 拷贝到寄存器的某一位。 • • Bit 5 – H: 半进位标志 • 半进位标志H 表示算术操作发生了半进位。此标志对于BCD 运算非常有 用。 • • Bit 4 – S: 符号位, S = N ⊕ V • S 为负数标志N 与2 的补码溢出标志V 的异或。 • • Bit 3 – V: 2 的补码溢出标志 • 支持2 的补码运算。 • • Bit 2 – N: 负数标志 • 表明算术或逻辑操作结果为负。 • • Bit 1 – Z: 零标志 • 表明算术或逻辑操作结果为零。 • • Bit 0 – C: 进位标志 • 表明算术或逻辑操作发生了进（1）运算逻辑单元 ）运算逻辑单元ALU • 顾名思义，运算逻辑单元ALU 的作用是进行运算，包括算 术运算和逻辑运算。AVR ALU 与32 个通用工作寄存器直 接相连。寄存器与寄存器之间、寄存器与立即数之间的 ALU 运算只需要一个时钟周期。ALU 操作分为3 类：算 术、逻辑和位操作。此外还提供了支持无/ 有符号数和分 数乘法的乘法器，一次乘法操作的时间为2个指令周期， 而51系列单片机里面，做一次乘法运算需要4个指令周期。 • （2）状态寄存器 ） • 状态寄存器包含了最近执行的算术指令的结果信息。这些 信息可以用来改变程序流程以实现条件操作（如表2-1所 示）。如指令集所述，所有ALU 运算都将影响状态寄存器 的内容。这样，在许多情况下就不需要专门的比较指令了， 从而使系统运行更快速，代码效率更高。在进入中断服务 程序时状态寄存器不会自动保存，中断返回时也不会自动 恢复。这些工作需要软件来处理。
avr单片机指令集
avr单片机指令集AVR单片机指令集指令集概述指令,操作数,说明,操作标志# ,时钟数算数和逻辑指令ADD Rd, Rr 无进位加法Rd ← Rd + Rr Z,C,N,V,H 1ADC Rd, Rr 带进位加法Rd ← Rd + Rr + C Z,C,N,V,H 1ADIW Rdl,K 立即数与字相加Rdh:Rdl ← Rdh:Rdl + K Z,C,N,V,S 2SUB Rd, Rr 无进位减法Rd ← Rd - Rr Z,C,N,V,H 1SUBI Rd, K 减立即数Rd ← Rd - K Z,C,N,V,H 1SBC Rd, Rr 带进位减法Rd ← Rd - Rr - C Z,C,N,V,H 1SBCI Rd, K 带进位减立即数Rd ← Rd - K - C Z,C,N,V,H 1SBIW Rdl,K 从字中减立即数Rdh:Rdl ← Rdh:Rdl - K Z,C,N,V,S 2 AND Rd, Rr 逻辑与Rd ← Rd ? Rr Z,N,V 1ANDI Rd, K 与立即数的逻辑与操作Rd ← Rd ? K Z,N,V 1OR Rd, Rr 逻辑或Rd ← Rd v Rr Z,N,V 1ORI Rd, K 与立即数的逻辑或操作Rd ← Rd v K Z,N,V 1EOR Rd, Rr 异或Rd ← Rd ⊕ Rr Z,N,V 1COM Rd 1 的补码Rd ← 0xFF ? Rd Z,C,N,V 1NEG Rd 2 的补码Rd ← 0x00 ? Rd Z,C,N,V,H 1SBR Rd,K 设置寄存器的位Rd ← Rd v K Z,N,V 1CBR Rd,K 寄存器位清零Rd ← Rd ? (0xFF - K) Z,N,V 1INC Rd 加一操作Rd ← Rd + 1 Z,N,V 1DEC Rd 减一操作Rd ← Rd ? 1 Z,N,V 1TST Rd 测试是否为零或负Rd ← Rd ? Rd Z,N,V 1CLR Rd 寄存器清零Rd ← Rd ⊕ Rd Z,N,V 1SER Rd 寄存器置位Rd ← 0xFF None 1MUL Rd, Rr 无符号数乘法R1:R0 ← Rd x Rr Z,C 2MULS Rd, Rr 有符号数乘法R1:R0 ← Rd x Rr Z,C 2MULSU Rd, Rr 有符号数与无符号数乘法R1:R0 ← Rd x Rr Z,C 2 FMUL Rd, Rr 无符号小数乘法R1:R0 ← (Rd x Rr) << 1 Z,C 2FMULS Rd, Rr 有符号小数乘法R1:R0 ← (Rd x Rr) << 1 Z,C 2FMULSU Rd, Rr 有符号小数与无符号小数乘法R1:R0 ← (Rd x Rr) << 1 Z,C 2跳转指令RJMP k 相对跳转PC ← PC + k + 1 无2IJMP 间接跳转到(Z) PC ← Z 无2RCALL k 相对子程序调用PC ← PC + k + 1 无3ICALL 间接调用(Z) PC ← Z 无3RET 子程序返回PC ← STACK 无4RETI 中断返回PC ← STACK I 4CPSE Rd,Rr 比较，相等则跳过下一条指令if (Rd = Rr) PC ← PC + 2 or 3 无1 /2 / 3CP Rd,Rr 比较Rd ? Rr Z, N,V,C,H 1CPC Rd,Rr 带进位比较Rd ? Rr ? C Z, N,V,C,H 1CPI Rd,K 与立即数比较Rd ? K Z, N,V,C,H 1SBRC Rr, b 寄存器位为"0” 则跳过下一条指令if (Rr(b)=0) PC ← PC + 2 or 3 无1 / 2 / 3SBRS Rr, b 寄存器位为"1” 则跳过下一条指令if (Rr(b)=1) PC ← PC + 2 or 3 无1 / 2 / 3SBIC P, b I/O 寄存器位为"0” 则跳过下一条指令if (P(b)=0) PC ← PC + 2 or 3 无1 / 2 / 3SBIS P, b I/O 寄存器位为"1” 则跳过下一条指令if (P(b)=1) PC ← PC + 2 or 3 无1 / 2 / 3BRBS s, k 状态寄存器位为"1” 则跳过下一条指令if (SREG(s) = 1) then PC←PC+k + 1 无1 / 2BRBC s, k 状态寄存器位为"0” 则跳过下一条指令if (SREG(s) =0) then PC←PC+k + 1 无1 / 2BREQ k 相等则跳转if (Z = 1) then PC ← PC + k + 1 无1 / 2BRNE k 不相等则跳转if (Z = 0) then PC ← PC + k + 1 无1 / 2 BRCS k 进位位为"1” 则跳转if (C = 1) then PC ← PC + k + 1 无1 / 2 BRCC k 进位位为"0” 则跳转if (C = 0) then PC ← PC + k + 1 无1 / 2 BRSH k 大于或等于则跳转if (C = 0) then PC ← PC + k + 1 无1 / 2 BRLO k 小于则跳转if (C = 1) then PC ← PC + k + 1 无1 / 2BRMI k 负则跳转if (N = 1) then PC ← PC + k + 1 无1 / 2BRPL k 正则跳转if (N = 0) then PC ← PC + k + 1 无1 / 2BRGE k 有符号数大于或等于则跳转if (N ⊕ V= 0) then PC ← PC + k + 1 无1 / 2BRLT k 有符号数负则跳转if (N ⊕ V= 1) then PC ← PC + k + 1 无1 / 2 BRHS k 半进位位为"1” 则跳转if (H = 1) then PC ← PC + k + 1 无1 / 2 BRHC k 半进位位为"0” 则跳转if (H = 0) then PC ← PC + k + 1 无1 / 2 BRTS k T 为"1” 则跳转if (T = 1) then PC ← PC + k + 1 无1 / 2 BRTC k T 为"0” 则跳转if (T = 0) then PC ← PC + k + 1 无1 / 2 BRVS k 溢出标志为"1” 则跳转if (V = 1) then PC ← PC + k + 1 无1 / 2 BRVC k 溢出标志为"0” 则跳转if (V = 0) then PC ← PC + k + 1 无1 / 2 274 ATmega8(L)2486N–AVR–07/04指令操作数说明操作标志# 时钟数BRIE k 中断使能再跳转if ( I = 1) then PC ← PC + k + 1 无1 / 2 BRID k 中断禁用再跳转if ( I = 0) then PC ← PC + k + 1 无1 / 2数据传送指令MOV Rd, Rr 寄存器间复制Rd ← Rr 无1MOVW Rd, Rr 复制寄存器字Rd+1:Rd ← Rr+1:Rr 无1LDI Rd, K 加载立即数Rd ← K 无1LD Rd, X 加载间接寻址数据Rd ← (X) 无2LD Rd, X+ 加载间接寻址数据，然后地址加一Rd ← (X), X ← X + 1 无2 LD Rd, - X 地址减一后加载间接寻址数据X ← X - 1, Rd ← (X) 无2LD Rd, Y 加载间接寻址数据Rd ← (Y) 无2LD Rd, Y+ 加载间接寻址数据，然后地址加一Rd ← (Y), Y ← Y + 1 无2 LD Rd, - Y 地址减一后加载间接寻址数据Y ← Y - 1, Rd ← (Y) 无2LDD Rd,Y+q 加载带偏移量的间接寻址数据Rd ← (Y + q) 无2LD Rd, Z 加载间接寻址数据Rd ← (Z) 无2LD Rd, Z+ 加载间接寻址数据，然后地址加一Rd ← (Z), Z ← Z+1 无2LD Rd, -Z 地址减一后加载间接寻址数据Z ← Z - 1, Rd ← (Z) 无2LDD Rd, Z+q 加载带偏移量的间接寻址数据Rd ← (Z + q) 无2 LDS Rd, k 从SRAM 加载数据Rd ← (k) 无2ST X, Rr 以间接寻址方式存储数据(X) ← Rr 无2ST X+, Rr 以间接寻址方式存储数据，然后地址加一(X) ← Rr, X ← X + 1 无2ST - X, Rr 地址减一后以间接寻址方式存储数据X ← X - 1, (X) ← Rr 无2 ST Y, Rr 加载间接寻址数据(Y) ← Rr 无2ST Y+, Rr 加载间接寻址数据，然后地址加一(Y) ← Rr, Y ← Y + 1 无2ST - Y, Rr 地址减一后加载间接寻址数据Y ← Y - 1, (Y) ← Rr 无2 STD Y+q,Rr 加载带偏移量的间接寻址数据(Y + q) ← Rr 无2ST Z, Rr 加载间接寻址数据(Z) ← Rr 无2ST Z+, Rr 加载间接寻址数据，然后地址加一(Z) ← Rr, Z ← Z + 1 无2ST -Z, Rr 地址减一后加载间接寻址数据Z ← Z - 1, (Z) ← Rr无2 STD Z+q,Rr 加载带偏移量的间接寻址数据(Z + q) ← Rr 无2STS k, Rr 从SRAM 加载数据(k) ← Rr 无2LPM 加载程序空间的数据R0 ← (Z) 无3LPM Rd, Z 加载程序空间的数据Rd ← (Z) 无3LPM Rd, Z+ 加载程序空间的数据，然后地址加一Rd ← (Z), Z ← Z+1 无3 SPM 保存程序空间的数据(Z) ← R1:R0 无-IN Rd, P 从I/O 端口读数据Rd ← P 无1OUT P, Rr 输出端口P ← R r 无1PUSH Rr 将寄存器推入堆栈STACK ← Rr 无2POP Rd 将寄存器从堆栈中弹出Rd ← STACK 无2位和位测试指令SBI P,b I/O 寄存器位置位I/O(P,b) ← 1 无2CBI P,b I/O 寄存器位清零I/O(P,b) ← 0 无2LSL Rd 逻辑左移Rd(n+1) ← Rd(n), Rd(0) ← 0 Z,C,N,V 1LSR Rd 逻辑右移Rd(n) ← Rd(n+1), Rd(7) ← 0 Z,C,N,V 1ROL Rd 带进位循环左移Rd(0)←C,Rd(n+1)← Rd(n),C←Rd(7) Z,C,N,V 1ROR Rd 带进位循环右移Rd(7)←C,Rd(n)← Rd(n+1),C←Rd(0) Z,C,N,V 1 ASR Rd 算术右移Rd(n) ← Rd(n+1), n=0..6 Z,C,N,V 1 SWAP Rd 高低半字节交换Rd(3..0)←Rd(7..4),Rd(7..4)←Rd(3..0) 无1 BSET s 标志置位SREG(s) ← 1 SREG(s) 1BCLR s 标志清零SREG(s) ← 0 SREG(s) 1BST Rr, b 从寄存器将位赋给T T ← Rr(b) T 1 BLD Rd, b 将T 赋给寄存器位Rd(b) ← T 无1 SEC 进位位置位C ← 1 C 1CLC 进位位清零C ← 0 C 1SEN 负标志位置位N ← 1 N 1CLN 负标志位清零N ← 0 N 1SEZ 零标志位置位Z ← 1 Z 1CLZ 零标志位清零Z ← 0 Z 1SEI 全局中断使能I ← 1 I 1CLI 全局中断禁用I ← 0 I 1SES 符号测试标志位置位S ← 1 S 1CLS 符号测试标志位清零S ← 0 S 1SEV 2 的补码溢出标志置位V ← 1 V 1CLV 2 的补码溢出标志清零V ← 0 V 1SET SREG 的T 置位T ← 1 T 1指令集概述275ATmega8(L)2486N–AVR–07/04指令操作数说明操作标志# 时钟数CLT SREG 的T 清零T ← 0 T 1SEH SREG 的半进位标志置位H ← 1 H 1CLH SREG 的半进位标志清零H ← 0 H 1MCU 控制指令NOP 空操作无1SLEEP 休眠( 见对睡眠功能的特殊说明) 无1WDR 复位看门狗( 见对WDR/timer 的特殊说明) 无1。
AVR单片机C语言编程
步骤2
将时钟芯片的数据输入/输出引脚连接到AVR单片机的I/O口
步骤4
完善程序，实现时钟芯片的读写功能和数据显示
步骤3
通过编写C语言程序，读取时钟芯片的实时时间数据，并将数据存储到指定的变量中
AVR单片机C语言编程常见问题及解决方案
05
总结词：在烧录程序时，AVR单片机可能因为各种原因导致程序无法成功烧录到芯片中。
使用编译器调试功能：使用编译器的调试功能可以帮助定位错误所在位置，以便更准确地解决问题。
程序编译时出现错误或警告
AVR单片机C语言编程的进阶学习建议
06
阅读经典应用案例和项目经验
通过阅读成功的项目案例，了解AVR单片机在各个领域的应用情况及技术实现。
参考优秀的代码库和开源项目
学习并理解其他开发者分享的代码库和开源项目，掌握优秀的编程技巧和经验。
AVR单片机的开发环境和工具链
03
Atmel Studio
01
Atmel旗下的集成开发环境(IDE)，支持AVR系列单片机的设计与开发。
AVR单片机的开发环境
WinAVR
02
在Windows平台上进行AVR单片机开发的开源集成开发环境(IDE)。
AVR-GCC
03
AVR单片机的C编译器，可将C语言源码编译成可在AVR单片机上运行的二进制代码。
参加线下技术研讨会和培训课程
参加相关的学习研讨会、技术分享会和培训课程，与行业专家面对面交流，深入了解AVR单片机领域的最新动态和发展趋势。
参加相关的技术论坛和社区交流活动
THANKS
感谢观看
程序无法烧录成功
程序运行时出现异常
总结词：在编译程序时，编译器可能会给出错误或警告信息，这些信息可能是由于代码语法错误、类型转换不正确等原因引起的。
AVR单片机概述
单片机C语言程序设计
程序和数据存储000
次）(stc89c51单片机?)
¤支持在线编程（In-System
Programming ）
¤1K字节的片内SRAM
(stc89c51单片机?) (stc89c51单片机?)
¤512字节的在线可编程EEPROM ¤可编程的程序加密位
PINC的值改变了吗？
单片机C语言程序设计
参考程序：
void main() { DDRC=0XfC; //定义PC0，PC1输入 PORTC=0X03;//提供弱上拉 DDRD=0Xff;//定义D口输出 PORTD=0X00;//初值为0 while(1)//循环扫描键盘 {
任务:独立按键的使用
单片机C语言程序设计
复习:
4.4.5 位运算符 C51语言能对运算对象按位进行操作，它与汇编语 言使用一样方便。位运算是按位对变量进行运算，但并 不改变参与运算的变量的值。如果要求按位改变变量的 值，则要利用相应的赋值运算。C51中位运算符只能对 整数进行操作，不能对浮点数进行操作。C51中的位运 算符有： & 按位与 | 按位或 ^ 按位异或 ~ 按位取反 << 左移 >> 右移
单片机C语言程序设计
PINX 为相应端口的输入引脚地址。如果希望读 取相应引脚的逻辑电平值，一定要读取PINX 而 不能读取PORTX ，这与MCS51 是有区别的。 注意：在使用AVR 单片机之前，一定要根据引脚 功能定义，对相应的端口初始化，否则端口很可 能在用作输出时不能正常工作。如设置端口B的 高四位为输出、低四位为输入： DDRB=0xF0
内部上拉电阻。A口的输出缓冲器具有双向（输出和吸收）大电 流的驱动能力。当作为输入时，且内部上电阻有效时，如果外部 引脚被拉低，A口管脚将输出电流。在复位过程中，即使是在系 统时钟还未起振的情况下，A口仍呈现为三态。 ¤B口（PB7~PB0）：8位双向I/O口。
AVR单片机C语言编程
}
2021/1/28
6
机电系统控制电路设计
1 C语言基础
关于编译预处理（宏定义）
❖ #define PI 3.14159 ---不带参数 #define S(a,b) a*b---带参数 ❖ #define — 宏定义命令 ❖ PI — 符号常量（宏名，最好用大写，以区别一般变量） ❖ 3.14159 —宏体（可以是一个表达式，如3+4） ❖ 作用：用简单符号代表宏体部份内容（编译时会先自动替换） ❖ 意义：直观/多次使用/便于修改 ❖ 注意： #define 可出现在程序的任一位置
#include <math.h>
/*编译预处理——文件包含*/
main( )
/*主函数*/
{
float r,s;
/*定义变量r、s类型为单精度实型*/
r =1.0;
/*变量r赋初值*/
s=PI * pow(r,2);
/*计算圆面积s*/
printf ("半径R=%f 时，面积S=%f \n",r,s); /*输出结果*/
执行部份：输入、赋值、计算、控制、输出等：
r=1.0;
/*变量r赋初值*/
s=PI*pow(r,2);
/*计算圆面积s*/
printf("半径R=%f 时，面积S=%f \n",r,s); /*输出结果*/
2021/1/28
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机电系统控制电路设计
1 C语言基础
其他函数
❖ 标准库函数——只能调用 。使用方法： ⒈先“包含”，即将该函数所在头文件包含在程序中。 例： #include <stdio.h> ⒉后调#用in。clu调de用<方m式at：h.h函>数名（参数） main( ) { …… s=PI*pow(r,2); …… printf(“半径R=%f 时，面积S=%f\n”,r,s); } 说明：pow(x,y) 求xy （math.h中的标准数学函数） printf(……); (stdio.h中的标准输出函数)
AVR单片机BASIC语言
２、输出语句 当单片机根据人们设定的程序要求，对信息进行处理 之后，需要通过I/O端口对外发出控制信号或其他 之后，需要通过I/O端口对外发出控制信号或其他 信息，可以使用下面的语句： PortC = A ，把A这个变量送出到C ，把A这个变量送出到C 同样，要强制某个或些端子的输出状态，也可以使用 逻辑运算的方法实现，例如在送出A 逻辑运算的方法实现，例如在送出A 之前作如下处 理，看看是什么结果： A = A OR &B00001110 ’强制Bit1、 Bit2、 Bit3 置1 ’强制Bit1、 Bit2、 A =A AND &B11110001 ’强制Bit1、 Bit2、 Bit3 置0， ’强制Bit1、 Bit2、 式中的二进制数可以写成十进制数 同样能够直接对某一输出端子实施控制： Set/Reset ProtC.2 ’把PC2这一位置1/置 ’把PC2这一位置1/置0 这个方法亦适用于位变量中的某一位： Set/Reset X.0 ’置位/ ’置位/清0变量X 的Bit 0 变量X
端口配置和特性
1、端口配置 由于单片机强大的功能，使用上的灵活性和多样性，因此在执 行具体任务时，必须明确所指派的工作，在程序设计上称为 “配置”（Config）。通用I/O端口的配置如下： “配置”（Config）。通用I/O端口的配置如下： Config PortB=Output/Input —PortB 用作输出/输入（可以是 用作输出/ 其它端口），这时整个端口用作一个并行I/O用途。 其它端口），这时整个端口用作一个并行I/O用途。 Config PortD.2=Output/Input —端口D的引脚2用于输入/输出 端口D的引脚2用于输入/ （可以是其他端口或引脚）。单独指定一个端子。 DDRB=&B00001111— 指定PB0~PB3 DDRB=&B00001111— 指定PB0~PB3 作为输出用途， PB4~PB7 用于输入用途。DDR是端口的方向寄存器，每个位 用于输入用途。DDR是端口的方向寄存器，每个位 对应控制一个I/O引脚，用于规定该引脚的输入/ 对应控制一个I/O引脚，用于规定该引脚的输入/输出方向，若写 入0，则规定引脚为输入；若写入1，则规定引脚为输出。位控 ，则规定引脚为输入；若写入1 方式用这种形式指定端口用途最好。 用作通用I/O的其他端口（子），可以根据情况使用上面的语句 用作通用I/O的其他端口（子），可以根据情况使用上面的语句 进行安排。
AVR第三章(AVR指令系统)11年上
机器码：10q0 qq0d dddd 1qqq。
13
九、从程序存储器取常数寻址
只有一条指令LPM，也称查表指令。
程序存储器中存放常数字节的地址由寄存器Z的内容确定。 Z寄存器的高15位用于选择字地址，而Z寄存器的最低位D0用 于存放字地址的高低字节。若最低位为0，则选择低字节；若 最低位为1，则选择高字节。
说明：
一个汇编文件包含若干个代码段，若干个数据段 ，若 干个E2PROM 段 ，在汇编时，它们按类型的不同被分别连接 成一个代码段，一个数据段，一个E2PROM段。
18
二、ORG——设置程序、数据在段中的起始位置
语法： .ORG 表达式 ； 表达式的值为定位计数器的值---绝对值（无符号数）。 如果ORG伪指令放在数据段，则设置SRAM定位计数器。 如果该伪指令放在代码段，则设置程序存储器计数器。 如果该伪指令放在E2PROM段，则设置E2PROM定位计数器。 缺省值：代码段：0；数据段:32； E2PROM 段 :0。 注意：程序存储器定位计数器--按字计数； 而E2PROM和SRAM 定位计数器--按字节计数。
19
三、数据定义伪指令
1．BYTE——在SRAM数据区定义字节 语法：LABEL：.BYTE 表达式（表）
2． DB——在程序存储器或E2区中定义字节常数 语法：LABEL： .DB 表达式（表）
tab:.db $3f,$06,$5b,$4f,$66,$6d,$7d,$07,$7f,$6f ;七段码表
例：LPM ； 操作： R0←(Z)，既把以Z为指针的程序存储 器的内容送R0。若Z=$0100，即把地址为$0080的程序存储器 的低字节内容送R0，若Z=$0101，即把地址为$0080的程序存 储器的高字节内容送R0。 先了解一下，指令部分详细讲解。
AVR单片机C语言编程
AVR单片机广泛应用于各种领域，如智能家居、电子门锁、自动控制等。
AVR单片机的应用领域
AVR单片机的特点和应用领域
AVR单片机的主要产品线
AVR单片机主要有ATmega和ATtiny两个系列，其中ATmega系列单片机具有较高的性能和丰富的外设接口，适用于较为复杂的控制系统。
AVR单片机的主要型号
AVR单片机的起源
1980年代，美国国家半导体公司推出了第一片AVR单片机，它具有高性能、可编程和低功耗的特点。
AVR单片机的诞生
随着技术的不断发展，AVR单片机逐渐被广泛应用于各种领域，包括工业控制、智能家居、汽车电子等。
AVR单片机的成长
AVR单片机具有高性能、可编程、低功耗、易于开发等特点。
内存限制
AVR单片机的寄存器是直接映射到内存中的，必须了解寄存器的使用方法；
寄存器访问
AVR单片机的中断处理需要特别注意，必须了解中断源、中断向量表和中断处理程序编写等。
中断处理
01
关键字
C语言中的关键字和数据类型
02
数据类型
03
特殊关键字
04
数据类型扩展
04
AVR单片机的编程实例
总结词：基本了解
定时器和中断的使用
串口通信的实现
总结词：高级应用
详细描述：串口通信是AVR单片机中非常常用的通信方式之一，通过串口通信可以实现多个设备之间的数据传输和通信。本节将介绍串口通信的基本原理和实现方法，包括串口的接口电路和程序代码，让读者能够了解串口通信的基本框架和应用技巧。同时，通过实际案例来讲解串口通信的实现方法，让读者更好地掌握相关知识。
详细描述：AVR Studio的安装和设置包括以下步骤
51、AVR、PIC、MSP430、ARM五大单片机对比与详解
51、AVR、PIC、MSP430、ARM五大单片机全解析8051单片微型计算机简称为单片机，又称为微型控制器，是微型计算机的一个重要分支。
单片机是70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统于同一硅片的器件。
80年代以来，单片机发展迅速，各类新产品不断涌现，出现了许多高性能新型机种，现已逐渐成为工厂自动化和各控制领域的支柱产业之一。
AVR和PIC都是跟8051结构不同的8位单片机，因为结构不同，所以汇编指令也有所不同，而且区别于使用CISC指令集的8051，他们都是RISC指令集的，只有几十条指令，大部分指令都是单指令周期的指令，所以在同样晶振频率下，较8051速度要快。
另PIC的8位单片机前几年是世界上出货量最大的单片机，飞思卡尔的单片机紧随其后。
ARM实际上就是32位的单片机，它的内部资源（寄存器和外设功能）较8051和PIC、AVR都要多得多，跟计算机的CPU芯片很接近了。
常用于手机、路由器等等。
DSP其实也是一种特殊的单片机，它从8位到32位的都有。
它是专门用来计算数字信号的。
在某些公式运算上，它比现行家用计算机的最快的CPU还要快。
比如说一般32位的DSP能在一个指令周期内运算完一个32位数乘32位数积再加一个32位数。
应用于某些对实时处理要求较高的场合。
AVR高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位指标，也是单片机占领市场、赖以生存的必要条件。
早期单片机主要由于工艺及设计水平不高，一直是衡量单片机性能的重要、功耗高和抗干扰性能差等原因，所以采取稳妥方案：即采用较高的分频系数对时钟分频，使得指令周期长，执行速度慢以后的CMOS单片机虽然采用提高时钟频率和缩小分频系数等措施，但这种状态并未被彻底改观（51以及51兼容）。
此间虽有某些精简指令集单片机（RISC）问世，但依然沿袭对时钟分频的作法。
AVR单片机的推出，彻底打破这种旧设计格局，废除了机器周期，抛弃复杂指令计算机（CISC）追求指令完备的做法；采用精简指令集，以字作为指令长度单位内容丰富的操作数与操作码安排在一字之中（指令集中占大多数的单周期指令都是如此），取指周期短，又可预取指令，实现流水作业，故可高速执行指令。
avr单片机_教程_实例_附电路图
AVR单片机特点每种MCU都有自身的优点与缺点，与其它8-bit MCU相比，AVR 8-bit MCU最大的特点是：● 哈佛结构，具备1MIPS / MHz的高速运行处理能力；● 超功能精简指令集（RISC），具有32个通用工作寄存器，克服了如8051 MCU采用单一ACC 进行处理造成的瓶颈现象；● 快速的存取寄存器组、单周期指令系统，大大优化了目标代码的大小、执行效率，部分型号FLASH非常大，特别适用于使用高级语言进行开发；● 作输出时与PIC的HI/LOW相同，可输出40mA（单一输出），作输入时可设置为三态高阻抗输入或带上拉电阻输入，具备10mA-20mA灌电流的能力；● 片内集成多种频率的RC振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能，外围电路更加简单，系统更加稳定可靠；● 大部分AVR片上资源丰富：带E2PROM，PWM，RTC，SPI，UART，TWI，ISP，AD，Analog Comparator，WDT等；● 大部分AVR除了有ISP功能外，还有IAP功能，方便升级或销毁应用程序。
● 性价比高。
开发AVR单片机，需要哪些编译器、调试器？AVR Studio IDE、汇编编译器ATMEL AVR Studio集成开发环境(IDE)，可使用汇编语言进行开发（使用其它语言需第三方软件协助），集软硬件仿真、调试、下载编程于一体。
ATMEL官方及市面上通用的AVR开发工具都支持AVRStudio。
GCCAVR (WinAVR) C编译器GCC是Linux的唯一开发语言。
GCC的编译器优化程度可以说是目前世界上民用软件中做的最好的，另外，它有一个非常大优点是，免费！在国外，使用它的人几乎是最多的。
但，相对而言，它的缺点是，使用操作较为麻烦。
ICC AVRC编译器（集烧写程序功能）市面上(大陆)的教科书使用它作为例程的较多，集成代码生成向导，虽然它的各方面性能均不是特别突出，但使用较为方便。
1.AVR概述2.AVR内核
二、AVR内核结构
（4）内核时序
二、AVR内核结构
（4）内核时序
图2-8所示为ALU与寄存器堆操作单周期指令的执行时 序。在单一时钟周期内，由2个寄存器提供操作数，ALU执 行相应的操作，最后将操作结果回送到目的寄存器中。
二、AVR内核结构
（4）内核时序
AVR对片内SRAM存储器的访问需要2个时钟周期。图 2-9所示，在2个系统时钟周期内，ALU完成对内部数据存 储器SRAM访问的操作时序。
二、AVR内核结构
（3）系统时钟
三种时钟源： （1）使用片内1/2/4/8MRC振荡源； （2）使用外部晶振。在XTAL1、XTAL2上外接晶体及电容 使用片内的OSC（Oscillator）振荡电路； （3）使用外部有源晶振。 方式2和方式3的电路连接见图 (a)和(b)。
二、AVR内核结构
（3）系统时钟
二、AVR内核结构 1、AVR CPU内核
（1）ATmage16 特点
3）片内含JTAG接口 可通过JTAG口对片内的Flash、EEPROM、配臵熔丝位 和锁定加密位实施下载编程；
二、AVR内核结构 1、AVR CPU内核
（1）ATmage16 特点
4）集成丰富的外围资源
● 1个可编程的增强型全双工的，支持同步/异步通信的
● ALU运算逻辑单元、32个8位快速访问通用寄存器组（ 寄存器文件）、程序计数器PC、指令寄存器、指令译码器 。 ������ ● 程序存储器Flash。 ������ ● 数据存储器RAM和EEPROM。 ������ ● 各种功能的外围接口、I/O，以及与它们相关的数据、 控制、状态寄存器等。
二、AVR内核结构
（5）封装及引脚功能 2）32条I/O口 I/O口输出方式： 高电平能够输出20mA的电流； 而当其输出低电平时，可以吸收40mA的电流。 因此AVR的I/O口驱动能力非常强，能够直接驱动 LED发光二极管、数码管等。 芯片Reset复位后，所有I/O口的缺省状态为输入方 式，上拉电阻无效，即I/O为输入高阻的三态状态。
AVR单片机C语言编程
输入输出端口的电压范围通常为0-5V。
输入输出端口的编程实例
• 以下是一个简单的AVR单片机输入输出端口的C语言编程示例
输入输出端口的编程实例
```c
int main(void)
输入输出端口的编程实例
{
DDRB |= (1 << DDB0); // 设置PB0为输出端口
串口发送数据
使用AVR单片机的发送缓冲寄存器，可以将数据发送到串口。
串口接收数据
使用AVR单片机的接收缓冲寄存器，可以接收来自串口的数据。
串口通信的扩展方法
扩展串口通信协议
根据实际需要，可以扩展串口通信协议，增加数据 传输的效率和可靠性。
多设备串口通信
通过多设备串口通信技术，可以实现多个设备之间 的数据传输和共享。
网络化串口通信
将串口通信与网络技术结合，可以实现远程控制和 数据传输。
06
AVR单片机的中断处理控 制
中断处理的工作原理
中断源
01
02
03
中断优先级
中断向量
AVR单片机具有多种中断源，包 括定时器/计数器中断、外部中 断、串行通信中断等。
多个中断同时发生时，需要根据 中断优先级来决定哪个中断先被 处理。
看门狗定时器控制
总结词
通过AVR单片机的C语言编程，可以实现看门狗定时器的控制。
详细描述
AVR单片机的看门狗定时器是一种用于系统恢复的机制。在C语言编程中，可 以使用内置的定时器/计数器或外部中断，实现对看门狗定时器的控制。
系统时钟设置控制
总结词
通过AVR单片机的C语言编程，可以实现对系统时钟 的设定和控制。
AVR单片机概述
ATmega16 资源及性能
AVR RISC 结构 ¤高性能、低功耗RISC的结构 ¤ 130条指令，大多数为单周期指令(汇编) ¤ 32×8的通用（工作）寄存器+外设控制寄存器 ¤工作在16MHz时具有16MIPS的性能(1s的时间
内可以执行16M 条指令) ¤片内集成硬件乘法器（执行速，是多功能复用引脚。
¤/RESRT：复位输入。在该引脚上，一个超过系统规定长度的
低电平信号，将引起系统复位。低于系统规定长度的低电平信 号脉冲，不能保证可靠复位。
¤XTAL1：内部反转晶振放大器的输入端和向内部时钟操作电
路的输入端。
¤XTAL2：内部反转晶振放大器的输出端。
¤可编程的程序加密位
寄 存 器 、 存 储 器
ATMEGA16
ATmega16 引脚与封装
ATmega16引脚配置 ATmega16有44引脚的TQFP封装和40引脚的PDIP封装两种
ATmega16 引脚
¤VCC：工作电源，2.7~5.5V。 ¤GND：地线。 ¤ A口（PA7~PA0）：8位双向I/O口，每一个引脚都有独立可控的
3、ATmega 系列：Mega8、 Mega16，属于高 档，适合各种具有较高要求的系统
注：目前AT90系列产品已很少用，多数使用ATmega系列
精彩的AVR世界
¤ 8脚系列：ATtiny13、25、45、85； ¤14脚系列：ATtiny24 ¤20脚系列：AtTiny26，2313 ； ¤28脚系列：ATmega8，48，88，168 ； ¤32脚系列：AT90PWM3 ； ¤40脚系列：ATmega16，32，162，163，169，851
AVR单片机简介
AVR单片机是美国ATMEL公司推出的配置精简指令集 （RISC）单片机
AVR单片机指令系统
第五章AVR单片机指令系统计算机的指令系统是一套控制计算机操作的代码，称之为机器语言。
计算机只能识别和执行机器语言的指令。
为了便于人们理解、记忆和使用，通常用汇编语言指令来描述计算机的指令系统。
汇编语言指令可通过汇编器翻译成计算机能识别的机器语言。
AVR单片机指令系统是RISC结构的精简指令集，是一种简明易掌握﹑效率高的指令系统。
SL-DIY02-3开发实验器使用A T90S8535单片机,有118条指令, 而我们所做的11个实验程序仅用了34条指令, 我们重点讲这34条指令, 其余指令就可自学了。
AVR器件(指令速查表) 118条指令器件1．不带进位加法ADD一不带进位加说明：两个寄存器不带进位C标志加，结果送目的寄存器Rd。
操作： Rd←Rd+ Rr语法：操作码：程序计数器：ADD Rd,Rr O≤d≤31，0≤r≤31 PC←PC＋1例子：。
(实践操作程序4411.ASM) 实践操作例子*.ASM,必须编译生成*.OBJ文件才可调试,如要修改*.ASM,必须修改文件属性,去掉*.ASM只读文件属性2．带进位加法ADC－一带进位加说明：两个寄存器和C标志的内容相加，结果送目的寄存器Rd。
操作： Rd←Rd＋Rr＋C语法：操作码：程序计数器：ADC Rd,Rr 0≤d≤31，0≤r≤31 PC←PC＋1例子：(实践操作程序4412.ASM)3．减1指令DEC一减1说明：寄存器Rd的内容减1，结果送目的寄存器Rd中。
操作：Rd←Rd－l语法：操作码：程序计数器：DEC Rd 0≤d≤31 PC←PC十1例子：(实践操作程序4426.ASM)4．立即数比较CPI——带立即数比较说明：该指令完成寄存器Rd和常数的比较操作。
寄存器的内容不改变。
该指令后能使用所有条件转移指令。
操作：Rd－K语法：操作码：程序计数器：CPI Rd, K 16≤d≤31， 0≤ K≤255 PC←PC＋ 1 例子：(实践操作程序4463.ASM)5．带立即数与ANDI——立即数逻辑与 ;全1为1,有0即0说明：寄存器Rd的内容与常数逻辑与，结果送目的寄存器Rd。
AVR单片机指令集
ADD Rd, Rr 无进位加法 Rd ← Rd + Rr Z,C,N,V,H 1 ADC Rd, Rr 带进位加法 Rd ← Rd + Rr + C Z,C,N,V,H 1 ADIW Rdl,K 立即数与字相加 Rdh:Rdl ← Rdh:Rdl + K Z,C,N,V,S 2 SUB Rd, Rr 无进位减法 Rd ← Rd - Rr Z,C,N,V,H 1 SUBI Rd, K 减立即数 Rd ← Rd - K Z,C,N,V,H 1 SBC Rd, Rr 带进位减法 Rd ← Rd - Rr - C Z,C,N,V,H 1 SBCI Rd, K 带进位减立即数 Rd ← Rd - K - C Z,C,N,V,H 1 SBIW Rdl,K 从字中减立即数 Rdh:Rdl ← Rdh:Rdl - K Z,C,N,V,S 2 AND Rd, Rr 逻辑与 Rd ← Rd • Rr Z,N,V 1 ANDI Rd, K 与立即数的逻辑与操作 Rd ← Rd • K Z,N,V 1 OR Rd, Rr 逻辑或 Rd ← Rd v Rr Z,N,V 1 ORI Rd, K 与立即数的逻辑或操作 Rd ← Rd v K Z,N,V 1 EOR Rd, Rr 异或 Rd ← Rd ⊕ Rr Z,N,V 1 COM Rd 1 的补码 Rd ← 0xFF − Rd Z,C,N,V 1 NEG Rd 2 的补码 Rd ← 0x00 − Rd Z,C,N,V,H 1 SBR Rd,K 设置寄存器的位 Rd ← Rd v K Z,N,V 1 CBR Rd,K 寄存器位清零 Rd ← Rd • (0xFF - K) Z,N,V 1 INC Rd 加一操作 Rd ← Rd + 1 Z,N,V 1 DEC Rd 减一操作 Rd ← Rd − 1 Z,N,V 1 TST Rd 测试是否为零或负 Rd ← Rd • Rd Z,N,V 1 CLR Rd 寄存器清零 Rd ← Rd ⊕ Rd Z,N,V 1 SER Rd 寄存器置位 Rd ← 0xFF None 1 MUL Rd, Rr 无符号数乘法 R1:R0 ← Rd x Rr Z,C 2 MULS Rd, Rr 有符号数乘法 R1:R0 ← Rd x Rr Z,C 2 MULSU Rd, Rr 有符号数与无符号数乘法 R1:R0 ← Rd x Rr Z,C 2 FMUL Rd, Rr 无符号小数乘法 R1:R0 ← (Rd x Rr) << 1 Z,C 2 FMULS Rd, Rr 有符号小数乘法 R1:R0 ← (Rd x Rr) << 1 Z,C 2 FMULSU Rd, Rr 有符号小数与无符号小数乘法 R1:R0 ← (Rd x Rr) << 1 Z,C 2跳转指令RJMP k 相对跳转 PC ← PC + k + 1 无 2 IJMP 间接跳转到(Z) PC ← Z 无 2 RCALL k 相对子程序调用 PC ← PC + k + 1 无 3 ICALL 间接调用(Z) PC ← Z 无 3 RET 子程序返回 PC ← STACK 无 4 RETI 中断返回 PC ← STACK I 4 CPSE Rd,Rr 比较，相等则跳过下一条指令if (Rd = Rr) PC ← PC + 2 or 3 无 1 / 2 / 3 CP Rd,Rr 比较 Rd − Rr Z, N,V,C,H 1 CPC Rd,Rr 带进位比较 Rd − Rr − C Z, N,V,C,H 1 CPI Rd,K 与立即数比较 Rd − K Z, N,V,C,H 1 SBRC Rr, b 寄存器位为"0” 则跳过下一条指令if (Rr(b)=0) PC ← PC + 2 or 3 无 1 / 2 / 3 SBRS Rr, b 寄存器位为"1” 则跳过下一条指令if (Rr(b)=1) PC ← PC + 2 or 3 无 1 / 2 / 3 SBIC P, b I/O 寄存器位为"0” 则跳过下一条指令if (P(b)=0) PC ← PC + 2 or 3 无 1 / 2 / 3 SBIS P, b I/O 寄存器位为"1” 则跳过下一条指令if (P(b)=1) PC ← PC + 2 or 3 无 1 / 2 / 3 BRBS s, k 状态寄存器位为"1” 则跳过下一条指令if (SREG(s) = 1) then PC←PC+k + 1 无 1 / 2 BRBC s, k 状态寄存器位为"0” 则跳过下一条指令if (SREG(s) = 0) then PC←PC+k + 1 无 1 / 2 BREQ k 相等则跳转if (Z = 1) then PC ← PC + k + 1 无 1 / 2 BRNE k 不相等则跳转if (Z = 0) then PC ← PC + k + 1 无 1 / 2 BRCS k 进位位为"1” 则跳转if (C = 1) then PC ← PC + k + 1 无 1 / 2 BRCC k 进位位为"0” 则跳转if (C = 0) then PC ← PC + k + 1 无 1 / 2 BRSH k 大于或等于则跳转 if (C = 0) then PC ← PC + k + 1 无 1 / 2 BRLO k 小于则跳转if (C = 1) then PC ← PC + k + 1 无 1 / 2 BRMI k 负则跳转if (N = 1) then PC ← PC + k + 1 无 1 / 2 BRPL k 正则跳转if (N = 0) then PC ← PC + k + 1 无 1 / 2 BRGE k 有符号数大于或等于则跳转if (N ⊕ V= 0) then PC ← PC + k + 1 无 1 / 2 BRLT k 有符号数负则跳转if (N ⊕ V= 1) then PC ← PC + k + 1 无 1 / 2 BRHS k 半进位位为"1” 则跳转if (H = 1) then PC ← PC + k + 1 无 1 / 2 BRHC k 半进位位为"0” 则跳转if (H = 0) then PC ← PC + k + 1 无 1 / 2 BRTS k T 为"1” 则跳转if (T = 1) then PC ← PC + k + 1 无 1 / 2 BRTC k T 为"0” 则跳转if (T = 0) then PC ← PC + k + 1 无 1 / 2 BRVS k 溢出标志为"1” 则跳转if (V = 1) then PC ← PC + k + 1 无 1 / 2 BRVC k 溢出标志为"0” 则跳转if (V = 0) then PC ← PC + k + 1 无 1 / 2 274 ATmega8(L)2486N–AVR–07/04指令操作数说明操作标志# 时钟数BRIE k 中断使能再跳转if ( I = 1) then PC ← PC + k + 1 无 1 / 2 BRID k 中断禁用再跳转if ( I = 0) then PC ← PC + k + 1 无 1 / 2数据传送指令MOV Rd, Rr 寄存器间复制 Rd ← Rr 无 1 MOVW Rd, Rr 复制寄存器字 Rd+1:Rd ← Rr+1:Rr 无 1 LDI Rd, K 加载立即数 Rd ← K 无 1 LD Rd, X 加载间接寻址数据 Rd ← (X) 无 2 LD Rd, X+ 加载间接寻址数据，然后地址加一 Rd ← (X), X ← X + 1 无 2 LD Rd, - X 地址减一后加载间接寻址数据 X ← X - 1, Rd ← (X) 无 2 LD Rd, Y 加载间接寻址数据 Rd ← (Y) 无 2 LD Rd, Y+ 加载间接寻址数据，然后地址加一 Rd ← (Y), Y ← Y + 1 无 2 LD Rd, - Y 地址减一后加载间接寻址数据 Y ← Y - 1, Rd ← (Y) 无 2 LDD Rd,Y+q 加载带偏移量的间接寻址数据 Rd ← (Y + q) 无 2 LD Rd, Z 加载间接寻址数据 Rd ← (Z) 无 2 LD Rd, Z+ 加载间接寻址数据，然后地址加一 Rd ← (Z), Z ← Z+1 无 2 LD Rd, -Z 地址减一后加载间接寻址数据 Z ← Z - 1, Rd ← (Z) 无 2 LDD Rd, Z+q 加载带偏移量的间接寻址数据 Rd ← (Z + q) 无 2 LDS Rd, k 从SRAM 加载数据 Rd ← (k) 无 2 ST X, Rr 以间接寻址方式存储数据 (X) ← Rr 无 2 ST X+, Rr 以间接寻址方式存储数据，然后地址加一 (X) ← Rr, X ← X + 1 无 2 ST - X, Rr 地址减一后以间接寻址方式存储数据 X ← X - 1, (X) ← Rr 无 2 ST Y, Rr 加载间接寻址数据 (Y) ← Rr 无 2 ST Y+, Rr 加载间接寻址数据，然后地址加一 (Y) ← Rr, Y ← Y + 1 无 2 ST - Y, Rr 地址减一后加载间接寻址数据 Y ← Y - 1, (Y) ← Rr 无 2 STD Y+q,Rr 加载带偏移量的间接寻址数据 (Y + q) ← Rr 无 2 ST Z, Rr 加载间接寻址数据 (Z) ← Rr 无 2 ST Z+, Rr 加载间接寻址数据，然后地址加一 (Z) ← Rr, Z ← Z + 1 无 2 ST -Z, Rr 地址减一后加载间接寻址数据 Z ← Z - 1, (Z) ← Rr 无 2 STD Z+q,Rr 加载带偏移量的间接寻址数据 (Z + q) ← Rr 无 2 STS k, Rr 从SRAM 加载数据 (k) ← Rr 无 2 LPM 加载程序空间的数据 R0 ← (Z) 无 3 LPM Rd, Z 加载程序空间的数据 Rd ← (Z) 无 3 LPM Rd, Z+ 加载程序空间的数据，然后地址加一 Rd ← (Z), Z ← Z+1 无 3 SPM 保存程序空间的数据 (Z) ← R1:R0 无 -IN Rd, P 从I/O 端口读数据 Rd ← P 无 1 OUT P, Rr 输出端口 P ← Rr 无 1 PUSH Rr 将寄存器推入堆栈 STACK ← Rr 无 2 POP Rd 将寄存器从堆栈中弹出 Rd ← STACK 无 2位和位测试指令SBI P,b I/O 寄存器位置位 I/O(P,b) ← 1 无 2 CBI P,b I/O 寄存器位清零 I/O(P,b) ← 0 无 2 LSL Rd 逻辑左移 Rd(n+1) ← Rd(n), Rd(0) ← 0 Z,C,N,V 1 LSR Rd 逻辑右移 Rd(n) ← Rd(n+1), Rd(7) ← 0 Z,C,N,V 1 ROL Rd 带进位循环左移 Rd(0)←C,Rd(n+1)← Rd(n),C←Rd(7) Z,C,N,V 1 ROR Rd 带进位循环右移 Rd(7)←C,Rd(n)← Rd(n+1),C←Rd(0) Z,C,N,V 1 ASR Rd 算术右移 Rd(n) ← Rd(n+1), n=0..6 Z,C,N,V 1 SWAP Rd 高低半字节交换 Rd(3..0)←Rd(7..4),Rd(7..4)←Rd(3..0) 无 1 BSET s 标志置位 SREG(s) ← 1 SREG(s) 1 BCLR s 标志清零 SREG(s) ← 0 SREG(s) 1 BST Rr, b 从寄存器将位赋给T T ← Rr(b) T 1 BLD Rd, b 将T 赋给寄存器位 Rd(b) ← T 无 1 SEC 进位位置位 C ← 1 C 1 CLC 进位位清零 C ← 0 C 1 SEN 负标志位置位 N ← 1 N 1 CLN 负标志位清零 N ← 0 N 1 SEZ 零标志位置位 Z ← 1 Z 1 CLZ 零标志位清零 Z ← 0 Z 1 SEI 全局中断使能 I ← 1 I 1 CLI 全局中断禁用 I ← 0 I 1 SES 符号测试标志位置位 S ← 1 S 1 CLS 符号测试标志位清零 S ← 0 S 1 SEV 2 的补码溢出标志置位 V ← 1 V 1 CLV 2 的补码溢出标志清零 V ← 0 V 1 SET SREG 的T 置位 T ← 1 T 1指令集概述275ATmega8(L)2486N–AVR–07/04指令操作数说明操作标志# 时钟数CLT SREG 的T 清零 T ← 0 T 1 SEH SREG 的半进位标志置位 H ← 1 H 1 CLH SREG 的半进位标志清零 H ← 0 H 1 MCU 控制指令NOP 空操作 无 1 SLEEP 休眠( 见对睡眠功能的特殊说明) 无 1 WDR 复位看门狗( 见对WDR/timer 的特殊说明) 无 1。
AVR指令
(31) Z 寄存器(4): ST Z,Rr;ST Z+,Rr;ST –Z,Rr;STD Z+q,Rr
读存储器(1): LPM
ADD Rd,Rr 加法 BRSH k C=1 无符号数 转 SBI P,b 置位I/O 位
ADC Rd,Rr 带进位加 BRLO k C=0无符号数小于转 CBI P,b 清零I/O 位
ADIW Rdl,K 加立即数 BRMI k N=1 负数转移 LSL Rd 左移
I/O指令(2): IN,OUT
栈指令(2): PUSH,POP
算术指令与 加(4): ADD,ADC,ADIW,INC;
(10) 减(6): SUB,SUBI,SBC,SBCI,SBIW,DEC
asr rd 算术右移
andi rd,k 与立即数
brne k 不相等转移
swap rd 半字节交换
or rd,rr 或brcs k c 置位转
bset s 置位sreg
ori rd,k 或立即数
brcc k c 清零转
bclr s 清零sreg
eor rd,rr 异或brsh k 转
Y寄存器(4): LD Rd,Y;LD Rd,Y+;LD Rd,-Y;LDD Rd,Y+q
Z寄存器(4): LD Rd,Z;LD Rd,Z+;LD Rd,-Z;LDD Rd,Z+q
X 寄存器(3): ST X,Rr;ST X+,Rr;ST –X,Rr
(31) BCLR -- CLI,CLT,CLH,CLS,CLV,CLN,CLZ,CLC (CL清0某位)
ATmega128指令系统
（1）执行时间短。AVR 大多数执行时间为单个时钟周期，只有少数指令是 2 个机器周
期或 3 个机器周期，大大提高了指令的执行速率。
（2）流水线操作。AVR 采用流水线技术，在前一条指令执行时，就取出现行的指令， 然后以 1 个周期执行指令，大大提高了 CPU 的运行速度。
（3）大型快速存取寄存器组。传统结构的单片机中，需要大量代码来完成和实现在累
SBRS Rr,b
SBIC P,b
SBIS P,b
BRBS s,k BRBC s,k BREQ k BRNE k BRCS k BRCC k BRSH k BRLO k
相对调用子 程序
间接调用子 程序
直接调用子 程序
子程序返回
中断返回
比较相等跳 行
比较
带进位比较
与立即数比 较 寄存器为 0 跳行
寄存器为 1 跳行
识别和执行机器语言的指令。但机器指令不便于记忆和阅读。为了便于人们理解、记忆和使 用，通常用汇编语言指令来描述计算机的指令系统。汇编语言指令可通过编译系统翻译成计
算机能识别的机器指令。
AVR 单片机指令系统是 RISC 结构的精简指令集是一种简明易掌握﹑效率高的指令系
统。
ATmaga128 共有 133 条指令，可分为以下 5 大类： （1） 算数和逻辑指令（28 条；
0≤d≤31 0≤q≤63
2
LD Rd,Z Z 间址取数 Rd←(Z)
0≤d≤31
2
LD Rd,Z+ Z 间 址 取 数 Rd←(Z）
后加 1
Z←Z+1
0≤d≤31
2
LD Rd,-Z Z 减 1 后间址 Z←Z-1
取数
Rd←(Y）
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第五章AVR单片机指令系统计算机的指令系统是一套控制计算机操作的代码，称之为机器语言。
计算机只能识别和执行机器语言的指令。
为了便于人们理解、记忆和使用，通常用汇编语言指令来描述计算机的指令系统。
汇编语言指令可通过汇编器翻译成计算机能识别的机器语言。
AVR单片机指令系统是RISC结构的精简指令集，是一种简明易掌握﹑效率高的指令系统。
SL-DIY02-3开发实验器使用AT90S8535单片机,有118条指令, 而我们所做的11个实验程序仅用了34条指令, 我们重点讲这34条指令, 其余指令就可自学了。
AVR器件(指令速查表) 118条指令器件AT90S2313/2323/2343/2333 ,AT90S4414/4433/4434/8515,AT90S8534/8535说明: SL-DIY02-3开发实验器的11个实验程序例子,仅用34条指令(以红色表示)1．不带进位加法ADD一不带进位加说明：两个寄存器不带进位C标志加，结果送目的寄存器Rd。
操作： Rd?Rd+ Rr语法：操作码：程序计数器：ADD Rd,Rr O≤d≤31，0≤r≤31 PC?PC＋1例子：。
(实践操作程序4411.ASM) 实践操作例子*.ASM,必须编译生成*.OBJ文件才可调试,如要修改*.ASM,必须修改文件属性,去掉*.ASM只读文件属性2．带进位加法ADC－一带进位加说明：两个寄存器和C标志的内容相加，结果送目的寄存器Rd。
操作： Rd←Rd＋Rr＋C语法：操作码：程序计数器：ADC Rd,Rr 0≤d≤31，0≤r≤31 PC←PC＋1例子：(实践操作程序4412.ASM)3．减1指令DEC一减1说明：寄存器Rd的内容减1，结果送目的寄存器Rd中。
操作：Rd?Rd－l语法：操作码：程序计数器： DEC Rd 0≤d≤31 PC?PC十1例子：(实践操作程序4426.ASM)4．立即数比较CPI——带立即数比较说明：该指令完成寄存器Rd和常数的比较操作。
寄存器的内容不改变。
该指令后能使用所有条件转移指令。
操作：Rd－K语法：操作码：程序计数器：CPI Rd, K 16≤d≤31， 0≤ K≤255 PC?PC＋ 1例子：(实践操作程序4463.ASM)5．带立即数与ANDI——立即数逻辑与 ;全1为1,有0即0说明：寄存器Rd的内容与常数逻辑与，结果送目的寄存器Rd。
应用: 清0,使某位为0,用0去与;保留,用1去逻辑与;代硬件与门操作：Rd?Rd·K;语法：操作码：程序计数器：ANDI Rd K 16≤d≤31， 0≤K≤255 PC?PC＋ 1例子：(实践操作程序4472.ASM)6．寄存器逻辑或OR一逻辑或;有1即1,全0为0,应用: 置数,使某位为1,用1去或;保留,用0去逻辑或;代硬件或门说明：完成寄存器Rd与寄存器Rr的内容逻辑或操作，结果进目的寄存器Rd中。
操作： Rd?Rd ∨ Rr语法：操作码：程序计数器：OR Rd Rr 0≤d≤31， 0≤r≤31 PC?PC＋ 1例子：(实践操作程序4481.ASM)7．清除寄存器CLR－一寄存器清零说明：寄存器清零。
该指令采用寄存器Rd与自己的内容相异或实现的。
寄存器的所有位都被清零。
操作： Rd?Rd ⊕Rd语法：操作码：程序计数器：CLR Rd 0≤d≤31 PC?PC＋ 1例子：(实践操作程序4492.ASM)8．相对跳转RJMP一相对跳转说明：相对跳转到 PC －2K和 PC＋2K（字）范围内的地址。
在汇编程序中，标号用于替代相对操作。
AVR微控制器的程序存储器空间不超过4K字（8K字节），该指令能寻址整个存储器空间的每个地址位置。
操作： PC?(PC＋1)＋ k语法：操作码：程序计数器：RJMP k — 2K≤k≤2K PC?(PC＋1)＋k例子：(实践操作程序4511.ASM)9．相等转移BREQ相等转移说明：条件相对转移，测试零标志（Z），如果 Z位被置位，则相对PC值转移。
如果在执行CP、CPI、SUB或SUBI指令后立即执行该指令，且当寄存器Rd中无符号或有符号二进制数与寄存器 Rr中无符号或有符号H进制数相等时，转移将发生。
操作：If Rd＝Rr(z＝1)then PC?(PC十1)＋k，PC?PC十1语法：操作码：程序计数器：BREQ k -64≤k≤＋63 PC?(PC＋ 1)＋ kPC?PC＋ l例子：(实践操作程序4523.ASM)10．不相等转移BRNE——不相等转移说明：条件相对转移，测试零标志（Z），如果Z位被清零，则相对PC值转移。
如果在执行CP。
CPI、SUB或SUBI指令后立即执行该指令，且当在寄存器Rd中的无符号或带符号二进制数不等于寄存器Rr中的无符号或带符号二进制数时，转移将发生。
该指令相对PC转移的方向为：PC－ 64≤目的≤PC＋ 63。
参数K为PC的偏移，用2的补码表示（相当于指令BRBCIK）。
操作， If Rd≠Rr(Z＝0) then PC?(PC＋1)＋k，elesPC?PC＋1语法：操作码：程序计数器：BRNE k －64≤ k ≤＋63 PC?(PC＋1)＋ kPC?PC＋l例子：(实践操作程序4524.ASM)11．寄存器位清零跳行SBRC一寄存器位被清零跳行说明：该指令测试寄存器某位，如果该位被清零，则跳下一行执行指令。
操作：If Rd（b）＝ 0 then PC?PC＋2（or 3）eles PC?PC＋ 1语法：操作码：程序计数器：SBRC Rr，b 0≤ r≤ 31， 0≤ b≤7 PC?PC十1pC?pC＋ 2PC?PC＋ 3例子：(实践操作程序45222.ASM)12．寄存器位置位跳行SBRS一寄存器位置位跳行说明：该指令测试寄存器某位，如果该位被置位，则跳下一行执行指令。
操作: If Rr(b）＝l then PC?PC＋ 2（or 3）eles PC?PC＋ l语法：操作码：程序计数器：SBRS Rr，b ≤r≤31，0≤b≤7 PC?PC＋1PC?PC＋2PC?PC＋3例子：(实践操作程序45223.ASM)13．I／O寄存器位置位跳行SBIS－I／O寄存器的位置位跳行说明：该指令测试1／O寄存器某位，如果该位被置位，则跳一行执行指令。
该指令在低32个1／O寄存器内操作，地址为0～31。
操作： If I／OP, b＝l then PC?PC＋2（or 3）elsePC?PC＋1语法：操作码：程序计数器：SBIS p ,b 0≤ P≤ 31， 0≤ b≤ 7 PC?PC＋ 1PC?PC＋ 2PC?PC＋ 3例子：(实践操作程序45225.ASM)14．相对调用RCALL——相对调用于程序说明：在PC+1后（2K字（4K字节）范围内调用子程序。
返回地址（RCALL后的指令地址）存储到堆栈（见CALL）。
操作：PC?(PC＋1)＋k语法：操作码：程序计数器：RCALL k －2K≤ k ≤2K PC?(PC＋1)＋ k例子: (实践操作程序DIP40LED.ASM)15．从子程序返回RET——子程序返回说明：从子程序返回。
返回地址从堆栈中弹出。
操作： PC（15－0）?STACKPC（21－0）?STACK语法：操作码：程序计数器：堆栈： RET None See Operation SP?SP＋ 2 RET None See Operation SP?SP＋ 3例子：(实践操作程序见DIP40LED.ASM)16．从中断程序返回RETI——中断返回说明：从中断程序中返回。
返回地址从堆栈中弹出，且全局中断标志被置位。
注意:1.主程序应跳过中断区,防止修改补充中断程序带来麻烦;2.不用的中断入口地址写上RETI-中断返回,有抗干扰作用;操作： PC（15－0）?STACKPC（21－0）?STACK语法：操作码：程序计数器：堆栈：RETI None See Operation SP?SP十2RETI None See Operation SP?SP ＋3例子：( 程序45230.ASM,摘自”乐曲.ASM”部分程序,仅供参考),能执行程序请阅”乐曲.ASM”程序及AVR单片机在儿童智能玩具中的应用--音乐玩具(电脑放音机)一文17．寄存器拷贝数据MOV寄存器拷贝说明：该指令将一个寄存器拷贝到另一个寄存器。
源寄存器Rr的内容不改变，而目的寄存器Rd拷贝了Rr的内容。
操作：Rd ← Rr语法：操作码：程序计数器：MOV Rd Rr 0≤ d≤ 31， 0≤ r≤31 PC?PC＋ 1例子：(实践操作程序4611.ASM)18．SRAM数据直接送寄存器LDS直接从SRAM装入说明：把SRAM中1个字节装入到寄存器。
必须提供一个16位地址。
存储器访问被限制在当前64K字节的SRAM页。
超过64K字节，LDS指令使用RAMPZ寄存器访问。
操作：Rd?(k）语法：操作码：程序计数器：LDS Rd k 0≤ d≤ 31，0≤ k≤65535 PC?PC＋ 2例子：(实践操作程序4612.ASM)19．寄存器数据直接送SRAMSTS寄存器数据直接送SRAM说明：将寄存器的内容直接存储到SRAM。
必须提供一个16位的地址。
存储器访问被限制在当前64K字节的SRAM页。
STS指令使用RAMPZ寄存器访问存储器可超过64K字节。
操作：（k）?Rr语法：操作码：程序计数器： STS k，Rr 0≤r≤31，0≤k≤65535 PC?PC＋2例子：(实践操作程序4613.ASM与4612.ASM相同)20．立即数送寄存器LDI——装入立即数说明：装入一个8位立即数到寄存器R16～R31中。
操作：Rd?K语法：操作码：程序计数器：LDI Rd K 16≤ d≤ 31， 0≤K≤ 255 PC?PC＋ 2例子：(实践操作程序4614.ASM)21.使用变址Z间接将SRAM中的内容传送到寄存器LD（LDD）——使用变址Z间接将SRAM中的内容传送到寄存器说明：带或不带偏移间接从SRAM中传送一个字节到寄存器，SRAM中的位置由寄存器区中的 Z（16位）指针寄存器指出。
存储器访问被限制在当前 64K字节的 SRAM页中。
为访问另外SRAM页，则 I／O范围内的寄存器RAMPZ需改变。
在指令执行后，Z 指针寄存器值要么不改变，要么就加1或减1操作。
使用Z指针寄存器的这些特性，特别适合于堆栈指针，因为Z指针寄存器能用于直接子程序调用，直接跳转和查表。
Z 指针寄存器用作为专用堆栈指针要比X、Y指针方便。
用Z指针在程序存储器中查表，可参见LPM指令。
操作：Rd?（Z）Rd?（Z）Z ? Z－1Rd? （Z＋q）语法：操作码：操作流程: 程序计数器：LD Rd,Z 0≤ d≤31 送数,Z指针不改变 PC?PC＋1 LD Rd Z＋ 0≤d≤31 先送数,后Z指针加1 PC?PC＋1LD Rd,-Z 0≤d≤31 先Z指针减1, 后送数 PC?PC＋lLDD Rd Z＋q 0≤ d≤31，先Z指针加q,后送数, PC?PC＋10≤q≤63 执行后Z指针(Z不含q)不变例子：(实践操作程序4625.ASM)22. LPM——装入程序存储器说明：将Z寄存器指向的一个字节传送到寄存器0（RO）。