ATMEGA16单片机实验

实验一软件和硬件的认识一、实验目的：1、掌握硬件原理。

2、初步掌握实验板的使用方法。

3、熟悉软件工作界面。

二、实验仪器：ATmage16实验板一块PC机一台三、实验内容及步骤：1、插上电源，按下开关。

观察批示灯是否点亮。

电源（可输入7~12V）ATmega16管脚图2、由原理可知I/O口的批示灯为低电平亮，在实验板上取地与I/O口相接，观察是否点亮。

I/O口LED显示与接口3、打开编程界面，点击各栏，认识各栏的用途。

A VRICC IDE 软件的工作界面4、输入以下程序：#include <iom16v.h>int main(void){DDRA = 0xff;/* all outputs */DDRB = 0xff;/* all outputs */DDRC = 0xff; /*all outputs */DDRD = 0xff; /*all outputs */PORTA = 0x00; /* 输出低电平*/PORTB = 0x00; /* 输出低电平*/PORTC = 0x00; /* 输出低电平*/PORTD = 0x00; /* 输出低电平*/while(1);}观察I/O口的灯是否被点亮。

实验二I/O口的输入与输出一、实验目的：1、了解IO口的结构；2、熟悉IO口的特性；3、掌握IO口的控制。

二、实验仪器：ATmage16实验板一块PC机一台三、实验原理：作为通用数字I/O 使用时，A VR 所有的I/O 端口都具有真正的读-修改-写功能。

这意味着用SBI 或CBI 指令改变某些管脚的方向( 或者是端口电平、禁止/ 使能上拉电阻) 时不会改变其他管脚的方向( 或者是端口电平、禁止/ 使能上拉电阻)。

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，如Figure23 所示。

在控制I/O时，分别由方向寄存器DDRX与数据寄存器PORTX控制I/O的状态，如下表。

Figure 23. I/O 引脚等效原理图I/O口LED显示与接口四、实验内容及步骤：输入以下程序：这个程序为流水灯#include <iom16v.h>//*******************延时usvoid delay_us(int t){dot--;while(t>1);}//*******************延时msvoid delay_ms(unsigned int t){while(t!=0){delay_us(1142);t--;}}int main(void){DDRA = 0xff;/* all outputs */DDRB = 0xff;/* all outputs */DDRC = 0xff; /*all outputs */DDRD = 0xff; /*all outputs */PORTA=0XFF;PORTB=0XFF;PORTC=0XFF;PORTD=0XFF;while(1){//***IO口输出低电平有效，如：0X01为十六进制数，二进制表示为00000001B，再取反PORTA=~0X01;delay_ms(1000);//************延时1秒PORTA=~0X02;delay_ms(1000);PORTA=~0X04;delay_ms(1000);PORTA=~0X08;delay_ms(1000);PORTA=~0X10;delay_ms(1000);PORTA=~0X20;delay_ms(1000);PORTA=~0X40;delay_ms(1000);PORTA=~0X80;delay_ms(1000);PORTA=0XFF;PORTB=~0X01;delay_ms(1000);//************延时1秒PORTB=~0X02;delay_ms(1000);PORTB=~0X04;delay_ms(1000);PORTB=~0X08;delay_ms(1000);PORTB=~0X10; delay_ms(1000); PORTB=~0X20; delay_ms(1000); PORTB=~0X40; delay_ms(1000); PORTB=~0X80; delay_ms(1000); PORTB=0XFF; PORTC=~0X01; delay_ms(1000); PORTC=~0X02; delay_ms(1000); PORTC=~0X04; delay_ms(1000); PORTC=~0X08; delay_ms(1000); PORTC=~0X10; delay_ms(1000); PORTC=~0X20; delay_ms(1000); PORTC=~0X40; delay_ms(1000); PORTC=~0X80; delay_ms(1000); PORTC=0XFF; PORTD=~0X01; delay_ms(1000); PORTD=~0X02; delay_ms(1000); PORTD=~0X04; delay_ms(1000); PORTD=~0X08; delay_ms(1000); PORTD=~0X10; delay_ms(1000); PORTD=~0X20; delay_ms(1000); PORTD=~0X40; delay_ms(1000); PORTD=~0X80; delay_ms(1000); PORTD=0XFF;}}观看现象是不是流水灯。

实验三外部中断一、实验目的：1、了解外部中断的库函数；2、熟悉外部中断的特性；3、掌握外部中断的使用。

二、实验仪器：ATmage16实验板一块PC机一台三、实验原理：外部中断通过引脚INT0 与INT1 或PCINT23..0 触发。

只要使能了中断，即使引脚INT0与INT1 或PCINT23..0 配置为输出，只要电平发生了合适的变化，中断也会触发。

这个特点可以用来产生软件中断。

只要使能，PCINT23..16 引脚上的电平变化将触发外部中断PCI2，PCINT14..8 引脚上的电平变化将触发外部中断PCI1，PCINT7..0 将触发外部中断PCI0。

PCMSK2、PCMSK1 与PCMSK0 寄存器则用来检测是哪个引脚上的电平发生了变化。

PCINT23..0 外部中断的检测是异步的。

也就是说，和其他中断方式一样，这些中断也可以用来将器件从休眠模式唤醒。

INT0 与INT1 中断可以由下降沿、上升沿，或者是低电平触发。

具体由外部中断控制寄存器A –EICRA 的设置来确定。

当INT0 或INT1 中断使能且设定为电平触发时，只要引脚电平被拉低，中断就会产生。

若要求INT0 或INT1 在信号下降沿或上升沿触发中断，则I/O时钟必须工作(请参见P23”时钟系统及其分布”了解更多信息)。

INT0与INT1 的低电平中断检测是异步的。

也就是说它可以用来将器件从休眠模式唤醒。

在休眠过程( 除了空闲模式) 中I/O 时钟是停止的。

通过电平中断将MCU 从掉电模式唤醒时，要保证低电平保持一定的时间以使MCU 完成唤醒过程并触发中断。

如果触发电平在启动时间结束前就消失，MCU 将被唤醒，但中断不会被触发。

启动时间由熔丝位SUT 与CKSEL 决定。

详见P23”系统时钟及其选项”。

外部中断控制寄存器MCUCR 外部中断控制寄存器 A 包括决定中断触发方式的控制位。

位1, 0 –ISC01, ISC00: 中断触发方式控制0 之位1 与位0外部中断0 由引脚INT0 激发，如果SREG 寄存器的I 标志位和相应的中断屏蔽位置位的话。

触发方式如Table35 所示。

在检测边沿前MCU 首先采样INT0 引脚上的电平。

如果选择了边沿触发方式或电平变化触发方式，那么持续时间大于一个时钟周期的脉冲将触发中断，过短的脉冲则不能保证触发中断。

如果选择低电平触发方式，那么低电平必须保持到当前指令执行完成。

中断完成后回到被中断的位置。

外部中断控制寄存器MCUCR 外部中断控制寄存器 A 包括决定中断触发方式的控制位。

通用中断控制寄存器GICR，控制外部中断使能位，具体如下：四ICC软件中断程序书写格式及16中断向量表16中断向量表五实验步骤及内容：输入程序：本程序一开始是IO口中的A口以流水灯工作，一旦有外部中断请求，就是B口以流水灯工作，循环一次后回到被中断处继续运行。

程序如下：#include <iom16v.h>#include <macros.h>//*******************延时usvoid delay_us(int t){dot--;while(t>1);}//*******************延时msvoid delay_ms(unsigned int t){while(t!=0){delay_us(1142);t--;}}#pragma interrupt_handler INT_0:2 //外部中断0执行函数void INT_0 (void){PORTC=0XFF;PORTB=~0X01;delay_ms(1000);PORTB=~0X02;delay_ms(1000);PORTB=~0X04;delay_ms(1000);PORTB=~0X08;delay_ms(1000);PORTB=~0X10;delay_ms(1000);PORTB=~0X20;delay_ms(1000);PORTB=~0X40;delay_ms(1000);PORTB=~0X80;delay_ms(1000);PORTB=0XFF;}void main(void){DDRA = 0xff;/*输出*/DDRB = 0xff;/*输出*/DDRC = 0xff;/*输出*/DDRD = 0xff; /*输出*/PORTA=0XFF;PORTB=0XFF;PORTC=0XFF;PORTD=0XFF;MCUCR=0X02; //定义外部中断INT0为下降沿产生中断请求GICR=0X40; //中断屏蔽寄存器开INT0SEI(); //******开全局中断for (;;){PORTA=~0X01;delay_ms(1000);PORTA=~0X02;delay_ms(1000);PORTA=~0X04;delay_ms(1000);PORTA=~0X08;delay_ms(1000);PORTA=~0X10;delay_ms(1000);PORTA=~0X20;delay_ms(1000);PORTA=~0X40;delay_ms(1000);PORTA=~0X80;delay_ms(1000);}}实验四数码LED 实验一、实验目的：1、了解数码管的原理；2、熟悉数码管的使用；3、掌握外部中断和数码管动态显示的应用。