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第1章 概述1

1.1 AVR单片机特性1

1.2 学习AVR单片机用到的实验工具及器材2

第2章 AVR单片机开发语言及编译器8

2.1 采用C语言编程的意义8

2.2 C语言具有的突出优点9

2.3 AVR单片机的C编译器简介10

第3章 ANSI C语言基础知识11

3.1 C语言的标识符与关键字11

3.2 数据类型13

3.3 AVR单片机的存储空间14

3.4 常量、变量及存储方式14

3.5 数组14

3.6 C语言的运算17

3.7 流程控制22

3.8 函数26

3.9 指针28

3.10 结构体32

3.11 共用体36

3.12 中断函数37

第4章 AVR单片机开发软件的安装及初步使用40

4.1 ICCAVR7.14C C语言编译器安装40

4.2 AVR Studio集成开发环境安装42

4.3 程序下载软件安装42

4.4 创建AVR入门程序46

第5章 AVR DEMO单片机综合试验板原理介绍及使用62

5.1 AVR DEMO单片机综合试验板62

5.2 ATmega16A单片机的主要特点与内部组成64

5.3 使用JTAG ICE仿真器调试AVR DEMO单片机综合试验板65

第6章 自制JTAG仿真器及AVR单片机程序下载器70

6.1 JTAG的由来及简介70

6.2 传统的在线仿真器与JTAG接口的片内调试系统的区别70

6.3 AVR JTAG ICE仿真时注意事项71

6.4 AVR JTAG ICE的特点72

6.5 自制AVR JTAG ICE72

6.6 自制AVR单片机并口程序下载器82

6.7 自制AVR单片机USBASP程序下载器83

第7章 ATmega 16A的I/O端口及C语言编程86

7.1 ATmega16A的I/O端口86

7.2 ATmega16A的I/O端口使用注意事项87

7.3 ATmega16A的I/O端口编程实践88

第8章 ATmega 16A驱动16×2点阵字符液晶模块101

8.1 16×2点阵字符液晶显示器概述101

8.2 液晶显示器的突出优点102

8.3 16×2字符型液晶显示模块（LCM）特性102

8.4 16×2字符型液晶显示模块（LCM）引脚及功能102

8.5 16×2字符型液晶显示模块（LCM）的内部结构103

8.6 HD44780特点103

8.7 HD44780工作原理104

8.8 LCD控制器的指令108

8.9 LCM工作时序110

8.10 ATmega16A驱动16×2点阵字符液晶模块的子程序111

8.11 16×2LCM演示程序（一）113

8.12 16×2LCM演示程序（二）116

第9章 ATmega 16A的中断系统及C编程120

9.1 ATmega16A的中断系统120

9.2 ATmega16A的外部中断编程实践121

第10章 ATmega16A的定时计数器及C编程129

10.1 ATmega16A的定时/计数器129

10.2 ATmega 16A定时/计数器的时钟选择129

10.3 计数器的事件130

10.4 定时/计数器事件的处理131

10.5 ATmega 16A的定时/计数器编程实践131

第11章 ATmega16A的PWM功能使用——实现数/模输出139

11.1 ATmega16A的定时/计数器的特性及数/模输出实现139

11.2 ATmega16A的PWM编程实践139

第12章 ATmega16A的模/数转换器及C编程145

12.1 ATmega16A的模/数转换器145

12.2 模/数转换器相关寄存器145

12.3 模/数转换器的使用147

12.4 ATmega16A的模/数转换器编程实践147

第13章 ATmega16A串口及C编程——与PC机的串行通信153

13.1 通用串行接口USART的主要特性153

13.2 USART的主要寄存器及设置153

13.3 ATmega 16A与PC机的串行通信编程实践157

第14章 AVR单片机内部资源的C编程——ATmega16A的内部E2PROM读/写177

14.1 ATmega16A的内部E2 PROM177

14.2 与E2 PROM相关的寄存器177

14.3 ATmega16A内部E2 PROM编程实践178

第15章 ATmega1 6A驱动I2C串行接口器件24C01的编程190

15.1 E2PROM AT24CXX的性能特点190

15.2 AT24CXX引脚定义190

15.3 AT24CXX系列存储器特点191

15.4 AT24CXX系列E2 PROM的内部结构191

15.5 AT24CXX系列E2 PROM芯片的寻址192

15.6 写操作方式193

15.7 读操作方式194

15.8 读写AT24C01的相关功能子程序195

15.9 在AVR单片机综合试验板上完成AT24C01A的读写实验198

第16章 AVR单片机内部资源的C编程——实现两片ATmega16A以SPI方式通信225

16.1 ATmega16A的SPI串行接口特点225

16.2 主机和从机之间的SPI连接及原理225

16.3 SPI的配置及使用228

16.4 SPI的相关寄存器228

16.5 两片ATmega16A的同步串口数据高速通信实验230

第17章 ATmega16A驱动SPI串行接口器件93C46的编程236

17.1 AT93CXX的性能特点236

17.2 AT93CXX引脚定义236

17.3 AT93CXX系列存储器特点237

17.4 AT93CXX系列E2 PROM的内部结构237

17.5 AT93CXX系列E2 PROM的指令集238

17.6 器件操作238

17.7 ATmega16A驱动AT93C46的子函数242

17.8 ATmega16A对AT93C46的读/写实验245

第18章 ATmega16A驱动128×64点阵图形液晶模块251

18.1 128×64点阵图形液晶模块特性251

18.2 128×64点阵图形液晶模块引脚及功能252

18.3 128×64点阵图形液晶模块的内部结构252

18.4 HD61203特点254

18.5 HD61202特点255

18.6 HD61202工作原理255

18.7 HD61202的工作过程259

18.8 点阵图形液晶模块的控制器指令259

18.9 HD61202的操作时序图261

18.10 ATmega16A驱动128×64点阵图形液晶模块的子程序262

18.11 在AVR单片机综合试验板上实现128×64LCM演示程序265

18.12 在128×64液晶屏上实现多级菜单的设计实验271

第19章 ATmega16A的系统控制、复位和看门狗定时器使用275

19.1 ATmega16A的系统控制和复位275

19.2 ATmega16A的复位源275

19.3 看门狗定时器的使用277

19.4 在AVR DEMO单片机综合试验板上，进行看门狗实验（一）278

19.5 在AVR DEMO单片机综合试验板上，进行看门狗实验（二）280

第20章 ATmega16A应用实例1——风机测试仪282

20.1 系统功能描述282

20.2 系统方案及电路设计282

20.3 测试类型、参数范围及测试过程285

20.4 程序设计286

20.5 调试及应用297

第21章 ATmega16A应用实例2——红外线转速仪298

21.1 转速仪表的分类298

21.2 转速传感器299

21.3 转速测量的方法299

21.4 红外线转速仪系统功能描述299

21.5 系统方案及电路设计300

21.6 程序设计302

21.7 调试及应用308

第22章 ATmega16A应用实例3——红外线感应自动移门309

22.1 红外线感应自动移门的组成及基本工作原理309

22.2 系统方案设计310

22.3 电路设计311

22.4 程序设计详解316

22.5 保养及维护334

第23章 ATmega16A应用实例4——PID温度控制器335

23.1 温度控制原理335

23.2 PID控制原理335

23.3 系统方案及电路设计337

23.4 程序设计340

23.5 调试及应用348

第24章 ATmega16A应用实例5——液晶实时曲线显示监控系统349

24.1 系统功能描述349

24.2 系统方案及电路设计349

24.3 数字温度传感器DS 18B20简介350

24.4 程序设计355

24.5 调试及应用377

第25章 ATmega16A应用实例6——图文混排指针型电子钟设计378

25.1 系统方案设计378

25.2 电路设计378

25.3 程序设计详解378

25.4 调试及应用397

第26章 ATmega 16A应用实例7——数显超声波测距仪398

26.1 超声波测距原理398

26.2 超声波测距专用模块HC-SR04介绍398

26.3 系统方案设计400

26.4 电路设计400

26.5 程序详解400

26.6 调试及应用404

第27章 ATmega16A应用实例8——RS485远程网络控制系统设计405

27.1 RS485分布式数据采集和控制网络原理405

27.2 电路设计405

27.3 程序详解405

27.4 调试及应用410

参考文献411