第1章课程介绍和概述

4，李朝青：《单片机原理及接口技术》第三版
5，耿德根等《AVR高速嵌入式单片机原理与应用》 6，何立民《单片机应用系统设计》 7，周俊杰等译《嵌入式C编程与Atmel AVR》
编程平台:
AVR Studio 4.12：
BASCOM-AVR1.11.8.2
Asm汇编语言平台(A)
BASIC语言平台(B)
光盘内容：
2、实验讲义（与讲义合订）； 3、三个软件平台； 4、实验板制作资料、零件清单； 5、参考书和常用芯片资料；
参考书：
1，马潮：《基于AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践》
2，周建新，马潮，耿德根，《AVR单片机BASIC语言编程 及开发》
3， AVR单片机《M16官方数据手册》（中，英）
CodeVision1.25.3
软件使用文字说明：
C语言程序平台（C)
AVRSTUDIO官方使用说明(中文) CODEVISIONAVR官方使用说明（英） AVRSTUDIO4.12软件使用帮助（中，英） CODEVISIONAVR1.25.3软件使用帮助（英） BASCOM1.11.8.2软件使用帮助（英）
4、旋转矢量图形显示
通过旋转矢量动态的演示振动与波动传 播的对应关系。
图5-3 最终测距效果（袁伶华的毕设）
单片机应用－开发中的波尔兹曼常数测定仪
河海大学理学院宋建平研制
AVR单片机的开发工具
软件开发环境 编辑与编译软件：WinAVR 仿真调试软件： AVR Studio 下载软件：MuCodeISP 硬件开发环境 仿真调试工具：JtagICE 下载线工具：STK200/300 学习板一块： LT-Mini-M16 技术手册 AVR官方中文版技术手册 《AVR 单片机与GCC 编程》 www.lt430.com
AVR型号标识解析
4. 后缀最后一个字母，表示应用级别。“C”：商业级， “I”：工业级（有铅）、“U”工业级（无铅）。
单片机能做什么
单片机已广泛地应用于军事、工业、家用电器、 智能玩具、便携式智能仪表和机器人制作等领域 ，使产品功能、精度和质量大幅度提升，且电路 简单，故障率低，可靠性高，成本低廉。 根据任务具体需要选择最合适的单片机，使单 片机资源充分利用，使系统性价比达到最高，同 时兼顾未来扩展需要，不要一味选用高性能单片 机，这就是选单片机的原则。
字长：
精简指令集RISC （Reduced Instruction SetComputer） ， 后者比前者执行效率高很多。 一次处理的二进制数据位数。
AVR系列单片机：1997年,由ATMEL公司挪威设计 中心的A先生与V先生利用ATMEL公司的Flash新 技术, 共同研发出RISC精简指令集的高速8位单片 机，简称AVR .
有一种说法：“单片机就是玩出来的。”这话不假。学习单片机主要的方法就是 实践。如果你不是从事自动控制、机电一体化或是嵌入式系统的研究与开发，你 不是做学问搞理论，就完全没必要从各种基础理论学起。重要的是要有一个平台， 要能搭建一个便捷的、易于入门的、能见到效果的、有趣而又廉价的单片机学习 环境！这个平台必备的三个要素包括：一组基础硬件器材；一个软件开发环境和 一份合适的教材。 想当年，就是因为有BASCOM才学AVR的，最大好处就是不用设置一大堆寄 存器才能开始工作，能直接实验一些算法和做实际的工作，而C的话要先设置 一大堆寄存器，搞得来，人困马乏了。
但是，当你对算法和程序效率要求很高的情况下，设置这 些C语言必须设置的寄存器就变成了乐趣，呵呵，鱼与熊 掌不可兼得的，看自己需求啦。
有兴趣的可以2种都学一学，用一用，互补一下，但是别 在BASCOM里给行末加“；”，也别给C里的FOR加 NEXT等……
第一例：闪烁灯
虽然单片机的品牌、型号众多，但是其基本构造和原理大同小异， 从入门角度考虑，目前市面上的单片机都可用来学习。我们选用了 比较新型的 Atmel 公司的 AVR 单片机作为学习对象，采用自制的 AVR 单片机实验板作为基础硬件器材；采用荷兰 MCS Electronics 公司的 BASCOM-AVR 作为软件开发环境。在此基础上编排了若干 个小型基础实验，基本涵盖单片机技术的主要方面，包括端口控制、 定时器、 A/D 变换、中断；以及一些常用电子元器件的应用例如发 光二极管、 8 段数码管、小电机的 PWM 控制、红外发射与接收管 的控制等等。对每一个实验都给出了详尽的说明文字。我们想尝试 一种新的方式，打破通常的学习套路，不是按照教科书的章节逐一 讲解，而是围绕具体实验来展开讲解，一个实验中出现了哪些硬件 控制技术，就讲解相关技术问题，程序中用到了哪些语句就讲解这 几条语句。学习者对照讲解一步一步地进行实验很快见到效果，不 但降低学习门槛还更加激发学习兴趣。
3个 AVR 系列
( 16KB - 128KB)
性能
AT90Sxxxx
( 1KB- 8KB )
( 1KB - 2KB )
存储器 大小
AVR机特点
ATmega16简介
16KB的FLASH程序存储器；512B的EEPROM；1KB 的SRAM；32个快速寄存器；32个大功率IO口；20个中断； 3个外部中断口；有SPI、SUART、I2C总线接口；2个8位 定时器；1个16位定时器；3个PWM通道；有实时时钟 RTC；8个10位AD通道；电压比较器；看门狗；内置时钟 振荡器；JTAG接口；ISP在线编程；电压范围为2.7V5.5V；外部时钟晶振0-16MHz. AVR的IO口能输出20mA和吸收40mA的电流，不仅可直接 驱动LED,甚至可直接驱动微型直流减速电机。而且AVR的 IO口可编程设置成输入、输出、高阻态状态，是真正的3态 IO口。和51相比使用AVR开发产品你会发现前所未有的方 便和自由。 AVR单片机可上操作系统，比如UCOS2、Linux等，自主 编程实现操作系统功能也很容易。
1. 型号紧跟的字母，表示电压 工作范围。带“V”：1.8-5.5V ；若缺省，不带“V”：2.75.5V。 例：ATmega48-20AU，不带“V”表示工作电压为2.75.5V 2. 后缀的数字部分，表示支持的最高系统时钟
例：ATmega48-20AU，“20”表示可支持最高为20MHZ 3. 后缀第一（第二）个字母，表示封装。“P”：DIP封装 ，“A”：TQFP封装，“M”：MLF封装 例：ATmega48-20AU，“A”表示TQFP封装
单片机是什么？
单片机就是一台微型电脑。单片机 将微型电脑的所有基本部分都集成 在一片硅片上。
构成单片机 的基本要素： CPU核、 ROM、RAM、 片上外设、 总线
RAM
总线
CPU核
总线
总线
片上外设
ROM
CPU核相当于电脑的CPU，执行从ROM中取出指令
性能指标：
主频： CPU时钟的频率，类似于电脑的主频。 指令集： 复杂指令集CISC （Complex Instruction Set Computer）与
相对于出现较早也较为成熟的51系列单片机， AVR系列单片机片内资源更为丰富，接口也更为 强大，同时由于其价格低等优势，在很多场合可 以替代51系列单片机。 高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位 一直是衡量ห้องสมุดไป่ตู้片机性能的重要指标，而AVR单 片机是典型高性能单片机。
3个AVR系列
高档AVR单片机 ATmegaxxx ( 16KB - 128KB) 针对需要大程序容量的复杂应用 中档AVR单片机 AT90Sxxxx ( 1KB- 8KB ) 针对需要大吞吐量，低功耗和中 等程序容量的应用 低档AVR单片机 ATtinyxx( 1KB - 2KB ) 针对需要低价格的低端8位MCU市场
1、波形显示
根据设定显示各种频率的正弦波、余弦波、 方波、三角波。
2、同方向简谐振动的合成
对用户设定好频率的两路同方向振动波 进行合成显示。能十分方便的显示拍现象。
3、 相互垂直简谐振动的合成
对用户设定好频率的两路振 动方向相互垂直的振动波进行合成显示。具有传统 实验设备达不到的多种优点，如能稳定显示李萨如 图形，且由于其可设定的频率比范围宽，所以能自 由显示的图案多，有较强的实用性。
推荐网站：
AVR Studio 4.12 http://www.atmel.com
BASCOM-AVR1.11.8.2
http://www.mcselec.com
CodeVision1.25.3AVR http://www.hpinfotech.ro
http://www.ouravr.com/
http://www.21icsearch.com/ http://www.avrdiy.com/ http://www.sl.com.cn/
AVR单片机原理与应用
河海大学理学院 丁万平主讲
课程教学介绍
单片机是什么
AVR机特点
单片机开发工具
单片机能做什么
第一例：闪烁灯
课程教学介绍
理论课教学2学分，实验教学1学分
课程性质：必修课，必考
课堂教学：第11周～第18周（周1五六节、周3五六节）
实验课：实验课时间暂定第12周～第16周,一班周1下午 3：40 二班周3下午3：40 1、参考书或讲义PDF，自行打印；
http://dzyj.taobao.com/深圳育松电子(购元件)
课代表责任： • 1、与班委一起组织讲义印发和实验板器件采购、 组织焊接调试，评定实验板制作成绩（优秀不超过 15％）。 • 2、维护实验室（401,402）计算机：包括安装和确 保计算机操作系统和编程软件正常运行。 • 3、收交实验报告：按时收交和发放老师布置的作 业和实验报告。 实验板制作： 制作和调试作为实验一、实验二，课外进行；两人一组自 由组合；实验板不能完成则实验课不及格，理论课扣分； 班委组织购买材料和焊接调试；焊接可以在实验室401进 行；使用401实验室的零件需经同意；
精彩的AVR世界
应用举例 智能赛车（飞思卡尔杯录像欣赏） 智能家用电器
智能机电一体化产品 智能仪表仪器
民用产品中有很多运用了嵌入式单片机
读取pH传感器的模拟信号，内部处理后显示在LCD上
嵌入式系统应用举例
单片机实物
51单片机仿真开发平台：
便携式多功能振动合成演示仪
该演示仪主要是为方便理论课教师讲授振动合成 和波动部分而设计，运用AVR单片机作为控制单元， 采用中文操作界面，具有功能较多、可设定分振动的 频率比范围宽（0~15倍）、图形显示清晰且稳定、使 用简便、便于携带等诸多优点。 该演示仪的功能如下：