MicrosoftPowerPoint-AVR培训(一

1E&CCollegeAVRTraining2005Slide1AVR单片机技术AVRMicrocontroller主讲李正中E&CCollegeAVRTraining2005Slide2课程安排Courseschedule•AVR产品综述-------------------3学时•AVR开发环境及工具介绍----3学时•嵌入式C编程及实训-----------9学时•AVR单片机专题技术及各个模块编程实训---21学时•综合项目制作、编程及演示----12学时E&CCollegeAVRTraining2005Slide3温度控制器的设计TemptureController通过热敏电阻采集温度，通过数码管显示，上下限设定掉电存储，输出一个4~20mA的控制信号。采用51系统单片机需要哪些外围器件？成本？开发周期？可靠性？51单片机A/D上电复位看门狗时钟EEPROMD/A显示驱动E&CCollegeAVRTraining2005Slide4片上系统的概念SystemonChip，SoCAVR单片机是完全集成的混合信号系统级芯片（SoC），具有单指令RISC内核，片内集成了数据采集和控制系统中常用的模拟、数字外设及其他功能部件；内置FLASH程序存储器、内部RAM。AVR单片机具有片内调试电路，通过4脚的JTAG接口可以进行非侵入式、全速的在系统调试。E&CCollegeAVRTraining2005Slide5AVR单片机优势Advantage•工业的高级8-bit性能•实时8-BitRISC架构•低功耗(空闲模式/掉电模式/省电模式)•MCU的大家族(超过50个产品)•多种外围设备•卓越的C语言编码效率•系统内可编程SRAM•巨大的应用数据库•低开发成本8BitRISCMCUE&CCollegeAVRTraining2005Slide6领先的8位结构Structure•RISC结构，精简指令集•Harvard结构–程序存储器和数据存储器分开直接访问8M字节程序存储器和8M字节数据存储器2E&CCollegeAVRTraining2005Slide7极快的处理速度Speed•单周期指令执行时间–一个时钟执行一条指令–1MIPS/MHZRegisterFileALUE&CCollegeAVRTraining2005Slide8快速存取Access•32个通用工作寄存器–用32个通用工作寄存器代替累加器R0R1R2R3RegisterFileR26R27R28R29R30R31XPointerYPointerZPointerXLXHYLYHZLZHE&CCollegeAVRTraining2005Slide9MEGA16单片机管脚排列PinE&CCollegeAVRTraining2005Slide10AVR外围设备PeripheralModuleI/ORSTTimer2Timer0Timer18BitRISCMCUOSCACWDTSPIJTAGUARTA/D2-WireITE&CCollegeAVRTraining2005Slide11AVR外围设备UARTUARTUART功能•全双工•8或9个数据位•成帧误差偵查•假起始位偵查•噪音消除•在低的晶体频率时仍可获高波特率如115,200Baudat1.8432MHz•可运行于任何波特率•多处理机通讯模式•有独立向量的三个中断E&CCollegeAVRTraining2005Slide12MEGAAVR外围设I2CUART08BitRISCMCU2线接口功能•支持主机/从机•发送/接受•一直到400KHz总线时钟速率A/D2-WireIT3E&CCollegeAVRTraining2005Slide13MEGAAVR外围设备T0Timer02-Wire8BitRISCMCU定时器/计数器0•8-Bit•溢出中断•输出与中断比较功能•8-BitPWM功能E&CCollegeAVRTraining2005Slide14MEGAAVR外围设备T1Timer12-Wire8BitRISCMCU定时器/计数器1•16-Bit•溢出中断•输出与中断比较功能•中断与输入捕捉和噪音删除•10、9或8-BitPWM功能E&CCollegeAVRTraining2005Slide15MEGAAVR外围设备T2Timer2Timer18BitRISCMCU定时器/计数器2•8-Bit•溢出中断•输出与中断比较功能•8-BitPWM功能•实时时钟功能(Xtal2)E&CCollegeAVRTraining2005Slide16MEGAAVR外围设备WDTTimer2Timer0Timer1UART0WD8BitRISCMCU看门狗/定时器•内部1MHzRC振荡器时钟•溢出时间47ms-6s可调•按照“WDR”指令看门狗定时器重设E&CCollegeAVRTraining2005Slide17MEGAAVR外围设备ITTimer2Timer0Timer1WDIT外部中断•短的响应时间(4个时种周期+RJMP执行时间)•中断标记自动清零•进入中断后其他中断自动禁止UART08BitRISCMCUE&CCollegeAVRTraining2005Slide18MEGAAVR外围设备I/OI/OMultUART0UART12-WireWDI/Os•Push-Pull驱动器•可配置当前驱动电流(6or20mA)•上拉电阻可按位控制•数据方向可按位控制•完全同步输入•三个控制/状态位，每端口一位•真实的读-修改-写操作•多达52AVRI/Os(端口AandG)IT4E&CCollegeAVRTraining2005Slide19MEGAAVR外围设备MultMultTimer2Timer0Timer1UART2-WireWD8BitRISCMCU硬件乘法器8x8in仅需2个时钟周期ITE&CCollegeAVRTraining2005Slide20MEGAAVR外围设备A/DI/ORSTTimer2Timer0Timer1UARTA/D2-WireWDTSPI8BitRISCMCUITOSCJTAG8路10位A/D•转换速率可达20K•多种启动A/D转换方式E&CCollegeAVRTraining2005Slide21MEGAAVR外围设备JTAGI/ORSTTimer2Timer0Timer1UARTA/D2-WireWDTSPI8BitRISCMCUITOSCJTAGJTAG•板上在线调试•程序加载、熔丝配置•与IEEE1489.1兼容E&CCollegeAVRTraining2005Slide22MEGAAVR外围设备SPII/ORSTTimer2Timer0Timer1UARTA/D2-WireWDTSPI8BitRISCMCUITOSCJTAGSPI同步串行接口•四种工作模式•主从方式•最大时钟频率达1/2时钟频率•编程下载E&CCollegeAVRTraining2005Slide23MEGAAVR外围设备OSCI/ORSTTimer2Timer0Timer1UARTA/D2-WireWDTSPI8BitRISCMCUITOSCJTAG内部RC振荡器•1M～8M可设置•可校准、标定E&CCollegeAVRTraining2005Slide24MEGAAVR外围设备RSTI/ORSTUART0UART12-WireWDRST复位电路•上电复位•可编程复位时间控制•可编程掉电检测IT5E&CCollegeAVRTraining2005Slide25MEGAAVR外围设备ACI/ORSTTimer2Timer0Timer18BitRISCMCUOSCACWDTSPIJTAGUARTA/D2-WireIT模拟比较器•多输入源•中断功能•捕获功能E&CCollegeAVRTraining2005Slide26温度控制器的设计TemptureController通过热敏电阻采集温度，通过数码管显示，上下限设定掉电存储，输出一个4~20mA的控制信号。采用AVR系统单片机需要哪些外围器件？成本？开发周期？可靠性？AVR单片机A/D上电复位看门狗时钟EEPROMD/A显示驱动E&CCollegeAVRTraining2005Slide27MEGAAVR产品综述Products•从4K字节到512K字节容量FLASH产品系列•自编程存储器•64字节到4K字节容量EEPROM存储器•硬件乘法器•与IEEE1149.1兼容的JTAG接口•实现在板调试•高集成度E&CCollegeAVRTraining2005Slide28AVRMEGA产品型号1ProductSelectorE&CCollegeAVRTraining2005Slide29AVRMEGA产品型号2ProductSelectorE&CCollegeAVRTraining2005Slide30AVRUSB驱动MCU产品型号ProductSelector6E&CCollegeAVRTraining2005Slide31AVRAT90产品型号ProductSelectorE&CCollegeAVRTraining2005Slide32AVRTiny产品型号ProductSelectorE&CCollegeAVRTraining2005Slide33AVR系统开发流程DevelopProcessAVRStudio调试及软件模拟平台8BitRISCMCUAVRStudio是第一个免费的、具备完整功能的集成开发环境/仿真器E&CCollegeAVRTraining2005Slide34C语言编写代码益处Advantage•AVR单片机是唯一一个针对C和高级语言设计的MCU•相比其他处理器，AVR的代码可缩小50%•相对于汇编语言，C代码几乎不会有性能差别，但大大缩短开发时间•维护代码所需工程成本更低•以更直接的方式编写代码•代码可以重复使用，节省开发时间E&CCollegeAVRTraining2005Slide35C编译器支持CCompiler•IAR()Approx.$1500•ImageCraft()Approx.$200•CodevisionV1.44A(infotech.ir.ro)Approx.$150•GCCFree•BASCOM()•OtherE&CCollegeAVRTraining2005Slide36仿真工具EmulatorTools•JTAG仿真器，仿真具有JTAG接口器件:原装￥2800•ICE50仿真器，仿真所有器件，￥30000•ICE200仿真器，仿真90系列•1wireDebug仿真器•ISP下载器,￥980•第三方仿真下载器，国内双龙电子等•ATasicICE、ICE10、ICE200、ICE30、ICE40、ICE50、JtagICE,JtagICEmkII,AVRISP,ISP7E&CCollegeAVRTraining2005Slide37课后制作——ISP下载器制作(并口）DownloadProgrammer（Parallel)E&CCollegeAVRTraining2005Slide38课后制作——ISP下载器制作2(直接并口）DownloadProgrammer（Parallel)E&CCollegeAVRTraining2005Slide39课后制作——ISP下载器制作3(串口）DownloadProgrammer（Serial）E&CCollegeAVRTraining2005Slide40参考网站Web•••••••