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单片机之路

friend0720

2015-6-7 21:54:20 121384 单片机 AVR

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上位机目录

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AVR目录

前言

经常浏览电子发烧友论坛，发现很多想学习单片机的爱好者不知道正确的入门方法。本文将自己学习单片机的一些看法和方法分享给大家，希望对那些还在迷茫和彷徨的人有所帮助。本文将从软件和硬件两个方面讲述AVR单片机的入门过程。本文写给那些真正对单片机感兴趣的入门者。AVR单片机的学习难度与51基本相同，是目前各大公司使用的主流8位机之一。其高效的代码执行效率将使你爱不释手。

单片机是一门综合技术，它要求学习者具有一定的电子电路基础，和一定的 C 语言或汇编语言基础。当然如果你学习过《微机原理》那就更好了。C 语言是目前单片机开发最常用到的开发语言，因此请务必学好 C 语言。

同时单片机又是一门实践性很强的技术，如果不亲自动手搭建电路编写程序，是很难真正学会单片机的。下面说说单片机学习的主要过程：

1. 确定一款单片机作为自己的学习目标。目前主流8位单片机有stm8、AVR、PIC等。

2. 搜集该型单片机的各种学习资料。比如书籍、论坛帖子、视频教程等。

3. 下载并搭建软件开发环境

4. 购买硬件开发工具、烧录器、调试器、各种元器件。搭建单片机最小系统，编写程序驱动各种片内资源。

5. 扩展外围电路，并为之编写驱动程序。

后续本人将以ATmega16单片机为例，介绍具体的学习过程。下面是未来我们开发板的大致模样。

送给初学者的一句话：“勿在浮沙筑高台”

遥远的海

（待续）

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2015-6-7 21:54:20　　评论 淘帖0 举报

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715 个讨论

0 看完得学会才行啊

2015-7-6 20:29:57 评论举报 81^# jiangfenlinbit

0 superpeter001 发表于 2015-7-6 17:07 if(DQ_R()==DQ_BIT) { temp \|= 1 （1）WinAVR 有很多预定义。（2）你问的是什么意思？

2015-7-6 22:14:40 评论举报 82^# friend0720

0 大家开心每一天

2015-7-8 08:41:29 评论举报 83^# friend0720

0 谢谢分享谢谢分享

2015-7-9 10:04:35 评论举报 84^# Benj

0 谢谢分享谢谢分享

2015-7-9 10:05:13 评论举报 85^# Benj

0 好资料，谢谢分享

2015-7-9 10:47:15 评论举报 86^# zxzlxxty

0 非常适合新手学习，顶一个，后续会继续关注

2015-7-9 12:15:24 评论举报 87^# 374441293

0 楼主精神可嘉！ATMEL过去不注重大陆，被nxp和st赶超，不过这几年终于缓过神来，对新产品大面积进行了推广，希望中国的电子工业越来越好。

2015-7-9 22:42:25 评论举报 88^# renbin

0 相比51有什么优势呢？

2015-7-9 22:48:01 评论举报 89^# airtech

0 很后悔之前大学那会没有好好学习，现在还得重头再来，帖子很好

2015-7-10 10:00:40 评论举报 90^# dianzidxc

0 friend0720 发表于 2015-6-10 16:23 第四节第一个程序上一节介绍了元器件的采购，相信快递已经在路上了。我们可以利用这个空档时间来搭建软件开发环境。AVR的软件开发环境比较丰富，我使用 AVR Studio + WinAVR 来进行AVR C 语言开发。这两个工具是完全免费的。AVR Studio 是AVR官方提供的开发环境，但是它只支持汇编语言。WinAVR 为我们提供了 GCC 编译器， ... 现在正重头开始学习AVR单片机感觉好难啊

2015-7-10 10:02:09 评论举报 91^# dianzidxc

0 dianzidxc 发表于 2015-7-10 10:02 现在正重头开始学习AVR单片机感觉好难啊有那么难吗？其实很简单呀。IO口，定时器，中断会了就基本差不多了。其它的跟单片机本身无关。

2015-7-10 10:21:26 评论举报 92^# friend0720

0 本帖最后由 friend0720 于 2016-2-18 17:22 编辑学单片机最重要的就是要亲自动手，无论是硬件还是软件

2015-7-10 10:40:44 评论举报 93^# friend0720

0 顶个。。。。。。。。。。。。。

2015-7-10 10:41:40 评论举报 94^# Tangly2015

0 renbin 发表于 2015-7-9 22:42 楼主精神可嘉！ATMEL过去不注重大陆，被nxp和st赶超，不过这几年终于缓过神来，对新产品大面积进行了推广，希望中国的电子工业越来越好。呵呵，说的是，希望他们能记住教训。不过说实话AVR还是很不错的单片机。不过我觉得就算他们过去不犯错大部分市场份额也会被STM32抢走。8位机被32位机取代是趋势，就像当年4位机被8位机取代一样。不过这一过程会比较缓慢，而且8位机也不会全部退出历史舞台，毕竟有价格因素在这里，而且有些地方是不需要32位机的。

2015-7-10 10:47:35 评论举报 95^# friend0720

0 friend0720 发表于 2015-6-10 16:23 第四节第一个程序上一节介绍了元器件的采购，相信快递已经在路上了。我们可以利用这个空档时间来搭建软件开发环境。AVR的软件开发环境比较丰富，我使用 AVR Studio + WinAVR 来进行AVR C 语言开发。这两个工具是完全免费的。AVR Studio 是AVR官方提供的开发环境，但是它只支持汇编语言。WinAVR 为我们提供了 GCC 编译器， ... 默默学习高手不在言多

2015-7-10 15:05:55 评论举报 96^# niuleru

0 Tangly2015 发表于 2015-7-10 10:41 顶个。。。。。。。。。。。。。谢谢！谢谢。。。。。。。。。。。。

2015-7-10 20:47:22 评论举报 97^# friend0720

0 niuleru 发表于 2015-7-10 15:05 默默学习高手不在言多多多交流。。。。。。。。。。。。。。

2015-7-10 20:47:54 评论举报 98^# friend0720

0 说的很好，学习了说的很好，学习了说的很好，学习了

2015-7-11 19:07:59 评论举报 99^# binshng

0 本帖最后由 friend0720 于 2016-2-25 19:26 编辑第14节异步串行通信 Atmega16 串口主要特点为： • 全双工操作( 独立的串行接收和发送寄存器) • 异步或同步操作 • 主机或从机提供时钟的同步操作 • 高精度的波特率发生器 • 支持5, 6, 7, 8, 或9 个数据位和1 个或2 个停止位 • 硬件支持的奇偶校验操作 • 数据过速检测 • 帧错误检测 • 噪声滤波，包括错误的起始位检测，以及数字低通滤波器 • 三个独立的中断：发送结束中断, 发送数据寄存器空中断，以及接收结束中断 • 多处理器通讯模式 • 倍速异步通讯模式 14.1串行通信帧格式串行数据帧由数据字加上同步位( 开始位与停止位) 以及用于纠错的奇偶校验位构成。 USART 接受以下30种组合的数据帧格式： • 1 个起始位 • 5、 6、 7、 8或9 个数据位 • 无校验位、奇校验或偶校验位 • 1或2个停止位数据帧以起始位开始；紧接着是数据字的最低位，数据字最多可以有9 个数据位，以数据的最高位结束。如果使能了校验位，校验位将紧接着数据位，最后是结束位。当一个完整的数据帧传输后，可以立即传输下一个新的数据帧，或使传输线处于空闲状态。 St 起始位，总是为低电平 (n) 数据位(0 ～ 8) P 校验位，可以为奇校验或偶校验 Sp 停止位，总是为高电平 IDLE 通讯线上没有数据传输(RxD或TxD)，线路空闲时必须为高电平 14.2 Atmega16串口操作主要寄存器简介： UCSRA : 状态寄存器 Bit 7 – RXC: USART 接收结束 Bit 6 – TXC: USART 发送结束 Bit 5 – UDRE: USART 数据寄存器空 Bit 4 – FE: 帧错误 Bit 3 – DOR: 数据溢出 Bit 2 – PE: 奇偶校验错误 Bit 1 – U2X: 倍速发送 Bit 0 – MPCM: 多处理器通信模式 UCSRB ：控制寄存器 Bit 7 – RXCIE: 接收结束中断使能 Bit 6 – TXCIE: 发送结束中断使能 Bit 5 – UDRIE: USART数据寄存器空中断使能 Bit 4 – RXEN: 接收使能 Bit 3 – TXEN: 发送使能 Bit 2 – UCSZ2: 字符长度 Bit 1 – RXB8: 接收数据位8 Bit 0 – TXB8: 发送数据位8 UCSRC : 控制寄存器 Bit 7 – URSEL: 寄存器选择 Bit 6 – UMSEL: USART模式选择，通过这一位来选择同步或异步工作模式 Bit 5:4 – UPM1:0: 奇偶校验模式 Bit 3 – USBS: 停止位选择 Bit 2:1 – UCSZ1:0: 字符长度 UBRRL 和 UBRRH Bit 15 – URSEL: 寄存器选择 Bit 14:12 – 保留位 Bit 11:0 – UBRR11:0:USART 波特率寄存器 14.2原理图 14.3串口在开发板上的位置 14.4 DB9公头引脚定义 14.5程序及说明 /* ----------------------------------------------------------------------------------------- 工程： Test系列工程环境： AVR Studio4.17 + WinAVR2010 设备： Atmega16 作者：遥远的海日期： 2015-07-11 说明：异步串行通信 (115200 8 N 1) ----------------------------------------------------------------------------------------- / #include //IO相关头文件 #include //中断相关头文件 #include //--------------------------- //宏定义 //--------------------------- #define TRUE (U8)1 #define FALSE (U8)0 //--------------------------- //数据类型 //--------------------------- typedef unsigned char U8; typedef signed char S8; typedef unsigned int U16; typedef signed int S16; typedef unsigned long U32; typedef signed long S32; //--------------------------- //空指令 //--------------------------- #define NOP() __asm("nop") //--------------------------- //总中断 //--------------------------- #define EN_INT() sei() //开中断 #define DS_INT() cli() //关中断 / ----------------------------------------------------------------------------------------- USART ----------------------------------------------------------------------------------------- / #define UART_BUF_LEN 32 //串口收发缓冲区长度 #define UART_TIME_OUT 500 //超时控制 //串口发送缓存 static U8 m_SndBuf[UART_BUF_LEN]; static U8 pSnd; static U8 pSnE; //发送缓存尾部 //串口接收缓存 static U8 m_RcvBuf[UART_BUF_LEN]; static U8 m_pE; //接收缓冲尾部 static U8 m_pW; //缓冲区写指针 //数据接收完标志 volatile static U8 m_ucFlag; / ----------------------------------------------------------------------------------------- USART接收中断，每收到一个字符产生一个中断 ----------------------------------------------------------------------------------------- / ISR(SIG_UART_RECV) { volatile U8 ucTmp; //帧错误、溢出错误、奇偶校验错误 if((UCSRA & ( (1<0 ) ucTmp=UDR; //读取并丢弃数据 else { m_pW++=UDR; //读取串口数据并写入到串口缓存 //写指针到接收缓存尾部 if(m_pW>=m_pE) { m_pW=m_RcvBuf; //写指针指向接收缓存头 m_ucFlag=TRUE; //UART_BUF_LEN 个数据接收完 } } } /* ----------------------------------------------------------------------------------------- USART发送完中断,每发送完一个字符产生一次中断 ----------------------------------------------------------------------------------------- / ISR(SIG_UART_TRANS) { if(pSnd { UDR=pSnd++; } else pSnd=m_SndBuf; } /* ----------------------------------------------------------------------------------------- 串口初始化进行通信之前首先要对USART 进行初始化。初始化过程通常包括波特率的设定，帧结构的设定，以及根据需要使能接收器或发送器。对于中断驱动的USART 操作，在初始化时首先要清零全局中断标志位( 全局中断被屏蔽)。 ----------------------------------------------------------------------------------------- / void UART_Init(void) { int i=0; m_ucFlag=FALSE; m_pW=m_RcvBuf; m_pE=m_RcvBuf+UART_BUF_LEN; //初始化发送缓存 for(i=0;i m_SndBuf=i; pSnd=m_SndBuf; pSnE=pSnd+UART_BUF_LEN; DDRD\|=(1< //先关闭串口所有收发功能 UCSRB=0x00; UCSRA=0x00; //UCSRC寄存器与UBRRH寄存器共用相同的I/O地址,Bit 7 – URSEL=1时访问UCSRC //Bit 6 – UMSEL: USART 模式选择,0 异步操作 //Bit 3 – USBS=0 设置1位停止位 //Bit 2:1 – UCSZ1:0: 字符长度,1:1 选择 8 位数据 //Bit 0 – UCPOL: 时钟极性,这一位仅用于同步工作模式。使用异步模式时，将这一位清零 UCSRC= (1< //波特率设置 fosc = 16.0000 MHz,115200 ，UBRR=8 UBRRH=0x00; //UBRRH 保存波特率系数高 4 位 UBRRL=0x08; //UBRRL 保存波特率系数低 8 位 //Bit 7 – RXCIE: 接收结束中断使能 //Bit 4 – RXEN: 接收使能,置位后将启动USART 接收器。 // RxD 引脚的通用端口功能被USART 功能所取代 //Bit 3 – TXEN: 发送使能,置位后将启动将启动USART 发送器。 // TxD 引脚的通用端口功能被USART 功能所取代 //Bit 2 – UCSZ2: 字符长度,UCSRC寄存器的UCSZ1:0 // 结合在一起可以设置数据帧所包含的数据位数 //接收与发送器（管脚功能）使能,中断等 UCSRB=(1< } / ----------------------------------------------------------------------------------------- 发送数据 ----------------------------------------------------------------------------------------- / U8 UART_Write(U8 ucData) { U16 timeOut=UART_TIME_OUT; while(!(UCSRA&(1< { if(--timeOut==0) //超时控制 return FALSE; } UDR=ucData; //将数据发送出去 return TRUE; } / ----------------------------------------------------------------------------------------- 查询方式读数据 ----------------------------------------------------------------------------------------- / U8 UART_Read(void) { while(!(UCSRA&(1< return UDR; } / ----------------------------------------------------------------------------------------- 函数： main 功能： C 语言主函数入口： void 出口： int 备注：无 ----------------------------------------------------------------------------------------- / int main(void) { UART_Init(); //开总中断 EN_INT(); //启动一次发送，m_SndBuf中的32个数据将全部在中断中自动发送 UART_Write(pSnd++); while(1) { //接收数据在中断中完成 if(m_ucFlag) { //拷贝接收到的数据到发送缓存 memcpy(m_SndBuf,m_RcvBuf,UART_BUF_LEN); //重置发送指针到发送缓存头 pSnd=m_SndBuf; //启动一次发送，将接收到的32个数据发送到串口 UART_Write(pSnd++); m_ucFlag=FALSE; } } return 0; } 程序一开始向上位机发送32个预定义数据，之后接收上位机发来的数据。当接收缓存满（32字节），程序会将接收到的32个数据重新发给上位机。* “勿在浮沙筑高台” 遥远的海（待续）

2015-7-11 21:59:12 评论举报 100^# friend0720