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第一篇 片上功能和开发环境2

第1章 认识AVR2

1.1 AVR系列单片机2

1.1.1系出名门的AVR2

1.1.2 AVR系列产品家族3

1.1.3 AVR的特色功能3

1.1.4 AVR的产品型号5

1.2 ATmega32单片机简介6

1.2.1片内资源配置6

1.2.2 ATmega32的内部结构7

1.2.3 ATmega32的封装8

1.2.4 1/O端口的构成11

第2章 C语言入门13

2.1数据和运算13

2.1.1数的进制13

2.1.2码制14

2.1.3数据类型14

2.1.4常量15

2.1.5变量15

2.1.6运算符16

2.1.7复合赋值运算符18

2.2语句19

2.2.1控制语句19

2.2.2其他语句24

2.3函数24

2.3.1自定义函数25

2.3.2函数的声明和调用26

2.4程序26

2.4.1程序的构成26

2.4.2程序的注释27

2.4.3局部变量和全局变量28

2.4.4变量修饰关键词29

2.5预处理命令30

2.5.1宏定义30

2.5.2文件包含30

2.6构造类型数据31

2.6.1数组31

2.6.2结构体32

2.6.3共用体32

第3章 AVR的开发环境34

3.1 AVR的硬件资源34

3.1.1搭建AVR系统板34

3.1.2 AVR单片机的编程35

3.1.3编程/仿真接口设计37

3.2 Atmel Studio 6集成开发环境37

3.2.1 Atmel Studio 6的功能38

3.2.2 Atmel Studio 6的安装38

3.3第一个AVR程序45

3.3.1新建AVR项目45

3.3.2程序的编辑和编译49

3.3.3连接编程器和系统板51

3.3.4编程目标单片机52

第4章 AVR的仿真59

4.1 AVR的位操作59

4.1.1打开已有的项目59

4.1.2位操作61

4.2 AVR CPU模拟器65

4.2.1程序的调试66

4.2.2设立观察窗口69

4.2.3添加断点71

4.2.4更改模拟CPU的时钟频率72

第5章 系统控制与复位74

5.1熔丝位74

5.1.1熔丝位的功能74

5.1.2熔丝位的设定76

5.1.3熔丝位的错误设置78

5.2锁定位80

5.2.1锁定位的功能80

5.2.2锁定位的应用81

5.3复位83

5.3.1复位源83

5.3.2复位的相关寄存器86

5.4看门狗定时器87

5.4.1看门狗定时器的结构87

5.4.2看门狗定时器的控制88

第6章 时钟和电源管理89

6.1时钟源89

6.1.1时钟的来源89

6.1.2时钟的分布90

6.1.3时钟的设置91

6.2睡眠模式93

6.2.1睡眠模式的分类93

6.2.2睡眠模式的应用94

6.3片内存储器95

6.3.1存储器的结构95

6.3.2 E2PROM数据存储器96

6.3.3 E2PROM的读写实例98

第二篇 单元模块102

第7章 外部中断102

7.1中断系统102

7.1.1中断的类型102

7.1.2中断的控制103

7.1.3中断的处理103

7.2外部中断104

7.2.1外部中断的控制寄存器105

7.2.2外部中断的编程应用107

第8章 定时/计数器0112

8.1认识T/C0112

8.1.1 T/C0的内部结构112

8.1.2认识PWM113

8.1.3 T/C0的工作模式114

8.2 T/C0的控制117

8.2.1 T/C0的相关寄存器117

8.2.2 T/C0的预分频器119

8.3 T/C0的编程应用120

8.3.1基于T/C0的时钟120

8.3.2基于T/C0的PWM调光灯123

第9章 定时/计数器1127

9.1认识T/C 1127

9.1.1 T/C1的内部结构127

9.1.2 T/C 1的工作模式129

9.1.3捕捉模式的应用133

9.2 T/C 1的控制134

9.2.1 T/C 1的16位读写方式134

9.2.2 T/C 1的控制寄存器134

9.3 T/C 1的编程应用139

9.3.1基于T/C 1的秒计时器139

9.3.2基于T/C 1的2路快速PWM调光143

9.3.3基于T/C 1的频率计146

第10章 定时/计数器2150

10.1认识T/C2150

10.1.1 T/C2的内部结构150

10.1.2 T/C2的工作模式151

10.2 T/C2的控制154

10.2.1 T/C2的相关寄存器154

10.2.2 T/C2的预分频器157

10.3 T/C2的编程应用158

第11章 ADC模块161

11.1 ADC模块的功能161

11.1.1逐次逼近型A/D转换器161

11.1.2 ADC模块的内部结构162

11.1.3 ADC模块的基准电压163

11.1.4 ADC模块的转换结果164

11.1.5模拟通道的等效电路165

11.1.6 A/D转换的时钟165

11.2 ADC模块的控制167

11.2.1 ADC模块的工作方式167

11.2.2 ADC模块的控制寄存器167

11.3 ADC模块的编程应用170

第12章 模拟比较器174

12.1模拟比较器174

12.1.1比较器的功能174

12.1.2比较器模块的工作原理174

12.1.3比较器模块的相关寄存器175

12.1.4配置比较器输入引脚176

12.2比较器模块的编程应用177

第13章SPI模块179

13.1 SPI模块179

13.1.1 SPI总线接口179

13.1.2 SPI模块的功能179

13.2 SPI模块的设置181

13.2.1 SPI模块的引脚配置181

13.2.2 SPI模块的控制寄存器181

13.2.3 SPI的数据传输时序183

13.2.4 SPI模块设置向导184

13.3存储器93C46184

13.3.1 93C46的引脚功能184

13.3.2 93C46的操作指令185

13.3.3 93C46的数据传输时序187

13.4 SPI模块的编程应用187

第14章 TWI模块191

14.1 TWI模块介绍191

14.1.1 TWI总线191

14.1.2 TWI总线的数据传输格式192

14.1.3 TWI模块的内部结构194

14.2 TWI模块的应用196

14.2.1 TWI模块的控制寄存器196

14.2.2 TWI模块的编程向导198

14.3 DS1307实时时钟200

14.3.1 DS1307的功能200

14.3.2 DS1307的寄存器201

14.3.3 DS1307的数据格式202

14.3.4 TWI模块编程实例203

第15章 USART模块209

15.1 USART模块介绍209

15.1.1串行通信方式209

15.1.2 USART模块的功能特点210

15.1.3串行通信的数据帧格式211

15.1.4接收器FIFO队列211

15.2 USART模块的控制212

15.2.1波特率发生器212

15.2.2 USART模块的控制寄存器213

15.3 USART模块的应用217

15.3.1 USART模块的应用向导217

15.3.2 USART模块自收自发实验218

15.3.3 USART模块与PC的通信221

第三篇 扩展应用实例228

第16章 步进电机的驱动228

16.1步进电机的特点228

16.1.1步进电机的分类228

16.1.2步进电机的工作原理229

16.1.3步距角的计算方法229

16.2 28BYJ48型步进电机230

16.2.1 28BYJ48电机性能指标230

16.2.2 28BYJ48电机绕组结构230

16.3步进电机的驱动231

16.3.1步进电机的励磁方式231

16.3.2步进电机的驱动电路231

16.3.3步进电机编程实例232

第17章 DS 1302实时时钟235

17.1 DS1302的功能235

17.1.1 DS1302的引脚235

17.1.2 BCD码236

17.1.3 DS1302的内部结构237

17.1.4 DS1302的寄存器238

17.1.5 DS1302的控制指令239

17.1.6 DS1302数据传输格式240

17.2 DS1302的应用实例240

17.2.1 DS1302初始化240

17.2.2 DS1302数显时钟241

第18章 红外线解码及发射246

18.1红外线遥控的编码方式246

18.1.1编码的帧结构246

18.1.2编码的方式246

18.1.3编码的调制与解调247

18.2红外线解码与发射248

18.2.1红外线解码的方法248

18.2.2红外线发射的方法249

18.3红外线遥控编程实例249

18.3.1红外线解码器249

18.3.2红外线发射器253

第19章 DS18B20数字温度传感器257

19.1 DS18B20的功能介绍257

19.1.1 DS18B20的特点257

19.1.2 DS 18B20的引脚定义258

19.1.3 DS18B20的内部结构258

19.1.4 温度值的存储方式260

19.2 DS 18B20的读写方式260

19.2.1 DS18B20的初始化时序260

19.2.2 DS 18B20的写时序261

19.2.3 DS 18B20的读时序262

19.3 DS 18B20的通信协议262

19.3.1 ROM指令262

19.3.2 RAM指令263

19.4 DS18B20的应用263

19.4.1 DS18B20的供电方式263

19.4.2 DS18B20的编程向导265

19.4.3 DS 18B20的使用要点265

19.4.4 DS 18B20编程实例266

第20章 DHT11数字温湿度传感器271

20.1 DHT11数字温湿度传感器的功能271

20.1.1 DHT11的性能指标271

20.1.2 DHT11的典型应用272

20.1.3 DHT11的通信时序272

20.2 DHT11的编程应用273

第21章 1602字符型液晶显示器277

21.1 1602液晶概述277

21.1.1 1602液晶的特点277

21.1.2 1602液晶的引脚功能277

21.1.3 1602液晶与单片机的接口278

21.2 1602液晶的功能278

21.2.1 1602液晶的显示数据RAM278

21.2.2 1602液晶的字符发生器278

21.2.3 1602液晶的操作时序280

21.2.4 1602液晶的操作指令281

21.2.5 1602液晶的初始化283

21.3 1602液晶编程实例283

第22章 12864点阵型液晶显示器287

22.1 12864点阵型液晶介绍287

22.1.1 JLX12864G-086液晶的特点287

22.1.2 JLX 12864G-086液晶的引脚功能288

22.2 12864点阵型液晶显示方式289

22.2.1显示屏与显存的对应关系289

22.2.2显存的组织结构289

22.2.3读写时序290

22.2.4 UC1701X指令集291

22.3 12864点阵型液晶应用实例292

22.3.1液晶显示器的接口电路292

22.3.2汉字的取模方法292

22.3.3图像的取模方法293

22.3.4汉字和图形显示294

附录A ATmega32单片机系统板原理图303

附录B 搭建系统板所需材料清单304

附录C 时钟源及启动时间选择305

附录D AVR bronco实验板307