第一講-單片機及其開發(fā)工具簡介

1、AVR單片機軟硬件設(shè)計教程單片機軟硬件設(shè)計教程-入門篇入門篇 學(xué)單片機就要學(xué)學(xué)單片機就要學(xué)AVR！主 講: 尹延輝學(xué)習(xí)板：LT-Mini-M16 力天電子版權(quán)所有技術(shù)交流QQ群：31646346 2008年 9月 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝主講人簡介主講人簡介o尹延輝，本科就讀于哈爾濱工尹延輝，本科就讀于哈爾濱工程大學(xué)信息與通信工程學(xué)院電程大學(xué)信息與通信工程學(xué)院電子信息工程專業(yè)，子信息工程專業(yè)，2007年獲年獲得創(chuàng)新保研資格，現(xiàn)在攻讀哈得創(chuàng)新保研資格，現(xiàn)在攻讀哈爾濱工程大學(xué)通信與信息系統(tǒng)爾濱工程大學(xué)通信與信息系統(tǒng)專業(yè)碩士學(xué)位專業(yè)碩士學(xué)位o精通精通51匯編語言程序設(shè)

2、計，匯編語言程序設(shè)計，AVR、430單片機單片機C語言程序語言程序設(shè)計，設(shè)計，CPLD、FPGA電路設(shè)電路設(shè)計與計與VHDL語言程序設(shè)計，擅語言程序設(shè)計，擅長各種數(shù)字、模擬與高頻電路長各種數(shù)字、模擬與高頻電路設(shè)計技術(shù)，做過的項目涉及傳設(shè)計技術(shù)，做過的項目涉及傳感器、機電控制、射頻通信等感器、機電控制、射頻通信等領(lǐng)域領(lǐng)域 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝本科階段獲獎情況本科階段獲獎情況o2005.10 全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽 黑龍江賽區(qū)三等獎黑龍江賽區(qū)三等獎o2005.10獲校二等獎學(xué)金獲校二等獎學(xué)金o2006.5 獲校二等獎學(xué)金獲校二等獎學(xué)金o20

3、06.9 校?！拔逅谋逅谋笨萍甲髌犯傎惪萍甲髌犯傎?三等獎三等獎 2項，鼓勵獎項，鼓勵獎 2項項o2006.10 黑龍江省大學(xué)生電子設(shè)計競賽黑龍江省大學(xué)生電子設(shè)計競賽 一等獎一等獎o2007.5 獲校三等獎學(xué)金獲校三等獎學(xué)金o2007.6 “挑戰(zhàn)杯挑戰(zhàn)杯”黑龍江省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽黑龍江省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽 一等獎一等獎o2007.7 黑龍江省航空航天模型錦標(biāo)賽黑龍江省航空航天模型錦標(biāo)賽 航拍傘翼機航拍傘翼機 三等獎三等獎o2007.7 黑龍江省航空航天模型錦標(biāo)賽黑龍江省航空航天模型錦標(biāo)賽 線操縱傘翼機線操縱傘翼機 第六名第六名o2007.5，2008.5 校?！拔逅谋逅?/p>

4、杯”科技作品競賽科技作品競賽 二等獎二等獎2項項o2007.9 全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽 國家二等獎國家二等獎o2007.10 獲得個性化保研免試攻讀研究生資格獲得個性化保研免試攻讀研究生資格o2007.11 校創(chuàng)新獎學(xué)金校創(chuàng)新獎學(xué)金 二等獎二等獎o2008.3 獲校三等獎學(xué)金獲校三等獎學(xué)金o2008.8 英特爾杯嵌入式設(shè)計競賽英特爾杯嵌入式設(shè)計競賽 國家三等獎國家三等獎 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)o 06年省賽一等獎作品：無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)年省賽一等獎作品：無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) o FSK接收機部分接收機部分 版權(quán)：

5、力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)o 06年省賽一等獎作品：無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)年省賽一等獎作品：無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) o FSK發(fā)射機部分發(fā)射機部分 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)o 06年省賽一等獎作品：無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)年省賽一等獎作品：無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) o 高頻功放部分高頻功放部分 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)o 06年省賽一等獎作品：無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)年省賽一等獎作品：無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) o 漢字輸入部分漢字輸入部分 版權(quán)：力天電子版

6、權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝無線識別裝置無線識別裝置o 07年全國電子大賽二等獎作品：無線識別裝置年全國電子大賽二等獎作品：無線識別裝置 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝探路者探路者I號水下機器人號水下機器人o 省挑戰(zhàn)杯一等獎：探路者省挑戰(zhàn)杯一等獎：探路者I號水下機器人號水下機器人 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝教程安排教程安排o 第一講：單片機及其開發(fā)工具簡介第一講：單片機及其開發(fā)工具簡介o 第二講：第二講：AVR硬件電路設(shè)計教程硬件電路設(shè)計教程o 第三講：第三講：AVR開發(fā)環(huán)境的建立，數(shù)字邏輯與開發(fā)環(huán)境的建立，數(shù)字邏輯與C語言程

7、序設(shè)計語言程序設(shè)計基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識o 第四講：流水燈、蜂鳴器、數(shù)碼管的程序設(shè)計第四講：流水燈、蜂鳴器、數(shù)碼管的程序設(shè)計o 第五講：普通按鍵與矩陣鍵盤的程序設(shè)計第五講：普通按鍵與矩陣鍵盤的程序設(shè)計o 第六講：外部中斷、定時器的應(yīng)用第六講：外部中斷、定時器的應(yīng)用o 第七講：第七講：USART的應(yīng)用的應(yīng)用o 第八講：第八講：ADC的應(yīng)用的應(yīng)用o 第九講：項目應(yīng)用實例第九講：項目應(yīng)用實例-循跡小車循跡小車 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝第一講第一講單片機及其開發(fā)工具簡介單片機及其開發(fā)工具簡介o 本講內(nèi)容：本講內(nèi)容：o 單片機是什么單片機是什么o 單片機能做什么單片機能做什么o

8、 單片機開發(fā)工具單片機開發(fā)工具o AVR單片機簡介：學(xué)單片機就要學(xué)單片機簡介：學(xué)單片機就要學(xué)AVR！o 新手入門的第一個例子：閃爍燈新手入門的第一個例子：閃爍燈 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝單片機是什么單片機是什么o 單片機就是一臺微型電腦。單片機就是一臺微型電腦。麻雀雖小，五臟俱全，單麻雀雖小，五臟俱全，單片機將微型電腦的所有基片機將微型電腦的所有基本部分都集成在一片硅片本部分都集成在一片硅片上。上。o 構(gòu)成單片機的基本要素：構(gòu)成單片機的基本要素：CPU核核ROMRAM片上外設(shè)片上外設(shè)總線總線 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝CPU核核o相

9、當(dāng)于電腦的相當(dāng)于電腦的CPU，執(zhí)行從，執(zhí)行從ROM中取出指令中取出指令o性能指標(biāo)：性能指標(biāo)：主頻：主頻：CPU時鐘的頻率，類似于電腦的主頻。時鐘的頻率，類似于電腦的主頻。指令集：復(fù)雜指令集指令集：復(fù)雜指令集CISC與精簡指令集與精簡指令集RISC，后者比前者執(zhí)行效率高很，后者比前者執(zhí)行效率高很多。多。字長：一次處理的二進制數(shù)據(jù)位數(shù)。字長：一次處理的二進制數(shù)據(jù)位數(shù)。價格詳相近的幾種單片機之比較CPU類型AT、STC系列51MSP430F1系列AVR系列主頻2MHz8MHz20MHz指令集CISCRISCRISC字長8位16位8位 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝ROM（只

10、讀存儲器）（只讀存儲器）o 目標(biāo)代碼存儲器，相當(dāng)于硬盤，用于存儲運行在單片機上目標(biāo)代碼存儲器，相當(dāng)于硬盤，用于存儲運行在單片機上的程序代碼的程序代碼o 目前大多數(shù)單片機為目前大多數(shù)單片機為Flash結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)o 基本性能指標(biāo)：容量，單位一般為基本性能指標(biāo)：容量，單位一般為KB（千字節(jié)）（千字節(jié)）o 高級的指標(biāo)：自編程能力高級的指標(biāo)：自編程能力價格詳相近的幾種單片機之比較單片機型號STC89C52MSP430F1101ATmega16Flash容量8KB1KB16KB自編程能力不具備具備具備 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝RAM（隨機存儲器）（隨機存儲器）o 數(shù)據(jù)存儲器，

11、相當(dāng)于內(nèi)存，數(shù)據(jù)存儲器，相當(dāng)于內(nèi)存，ROM中的程序在運行時快速中的程序在運行時快速的存取數(shù)據(jù)的存取數(shù)據(jù)o 目前大多數(shù)單片機為目前大多數(shù)單片機為SRAM結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)o 性能指標(biāo)：容量，單位一般為性能指標(biāo)：容量，單位一般為B（字節(jié)）或（字節(jié)）或KB（千字節(jié)）（千字節(jié)）價格詳相近的幾種單片機之比較單片機型號STC89C52MSP430F1101ATmega16(AVR)SRAM容量512字節(jié)128字節(jié)1KB 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝片上外設(shè)片上外設(shè)o 相當(dāng)于電腦的鍵盤鼠標(biāo)接口、顯示器接口等相當(dāng)于電腦的鍵盤鼠標(biāo)接口、顯示器接口等o 常見的片上外設(shè)模塊有外部中斷、定時常見的片

12、上外設(shè)模塊有外部中斷、定時/計數(shù)器、計數(shù)器、UART、SPI、IIC、ADC、模擬比較器等、模擬比較器等價格詳相近的幾種單片機之比較單片機型號STC89C52MSP430F1101ATmega16(AVR)片上外設(shè)外部中斷定時/計數(shù)器UART外部中斷定時/計數(shù)器ADC外部中斷定時/計數(shù)器UART、SPI、IICADC、模擬比較器 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝總線總線o 用于在以上四部分之用于在以上四部分之間傳輸數(shù)據(jù)的通道，間傳輸數(shù)據(jù)的通道，相當(dāng)于硬盤相當(dāng)于硬盤IDE線、線、光驅(qū)線等光驅(qū)線等 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝單片機能做什么單片機

13、能做什么o 單片機無所不能！單片機無所不能！o 所謂所謂“微電腦控制微電腦控制”場合的核心就是單片機場合的核心就是單片機o 涵蓋工業(yè)生產(chǎn)、日常生活、軍事設(shè)備、科研儀表儀器等涵蓋工業(yè)生產(chǎn)、日常生活、軍事設(shè)備、科研儀表儀器等所有智能化應(yīng)用場合所有智能化應(yīng)用場合 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝智能洗衣機智能洗衣機o 定時完成洗衣、脫水等功定時完成洗衣、脫水等功能能o 可以判斷衣服的干凈程度，可以判斷衣服的干凈程度，實現(xiàn)實現(xiàn)“洗凈即停洗凈即?！钡墓δ艿墓δ躱 蒸汽熨燙的功能蒸汽熨燙的功能o 刷卡、投幣洗衣刷卡、投幣洗衣o 更加智能：更加智能：LG公司的公司的“iPod洗衣機洗

14、衣機”一一邊洗衣一邊聽歌邊洗衣一邊聽歌 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝LED顯示屏顯示屏o LED發(fā)光二極管構(gòu)成顯示屏的像素點發(fā)光二極管構(gòu)成顯示屏的像素點o 單片機負責(zé)逐點或逐行掃描，并與電腦通信獲取圖片信單片機負責(zé)逐點或逐行掃描，并與電腦通信獲取圖片信息息 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝PH/ORP儀表儀表 o 用于環(huán)境監(jiān)測、用于環(huán)境監(jiān)測、工礦企業(yè)、科學(xué)工礦企業(yè)、科學(xué)研究、水產(chǎn)養(yǎng)殖研究、水產(chǎn)養(yǎng)殖場等場合的場等場合的pH值值的測定的測定o 讀取讀取pH傳感器的傳感器的模擬信號，內(nèi)部模擬信號，內(nèi)部處理后顯示在處理后顯示在LCD上上 版權(quán)：力天電

15、子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝各種數(shù)碼產(chǎn)品各種數(shù)碼產(chǎn)品 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝智能小車智能小車o 巡線巡線o 避障避障o 電視機遙控器遙控電視機遙控器遙控o LCD顯示顯示 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝單片機的開發(fā)工具單片機的開發(fā)工具o 編程器（燒寫器）：將編譯出來的目標(biāo)代碼固化到單片編程器（燒寫器）：將編譯出來的目標(biāo)代碼固化到單片機的機的ROM內(nèi)內(nèi)o 下載線：作用與編程器相同，但可以在線下載下載線：作用與編程器相同，但可以在線下載o 仿真器：對單片機的程序進行單步調(diào)試、設(shè)置斷點等，仿真器：對單片機的程序進行單步調(diào)試、

16、設(shè)置斷點等，便于查找程序中的錯誤。其中便于查找程序中的錯誤。其中Jtag仿真器可以在線仿仿真器可以在線仿真調(diào)試。真調(diào)試。 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝AVR單片機簡介單片機簡介o AVR的性價比遠高于的性價比遠高于51：o 高速、高速、RISC：主頻最高達：主頻最高達20MHzo 低功耗，寬電壓：低功耗，寬電壓：1.8V5.5V，最低全速運行功耗，最低全速運行功耗300uAo IO口驅(qū)動能力強：推拉電流能力均達口驅(qū)動能力強：推拉電流能力均達30mA，可以直，可以直接驅(qū)動蜂鳴器、繼電器等接驅(qū)動蜂鳴器、繼電器等o 片內(nèi)資源豐富：外部中斷、定時片內(nèi)資源豐富：外部中斷、定時

17、/計數(shù)器、計數(shù)器、UART、SPI、IIC、ADC、模擬比較器、模擬比較器o 型號齊全，而且型號齊全，而且40腳以下的腳以下的AVR均具有均具有DIP的封裝形的封裝形式式 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝精彩的精彩的AVR世界世界o 8腳系列：腳系列：ATtiny13、25、45、85；o 14腳系列：腳系列：ATtiny24o 20腳系列：腳系列：AtTiny26，2313 ；o 28腳系列：腳系列：ATmega8，48，88，168 ；o 32腳系列：腳系列：AT90PWM3 ；o 40腳系列：腳系列：ATmega16，32，162，163，169，8515，853

18、5 ；o 以上幾個系列均有以上幾個系列均有DIP雙列直插封裝雙列直插封裝o 64腳系列：腳系列：ATmega64，128 ；o 100腳系列：腳系列：ATmega1280，2560 ； 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝精彩的精彩的AVR世界世界 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝AVR單片機的開發(fā)工具單片機的開發(fā)工具o軟件開發(fā)環(huán)境軟件開發(fā)環(huán)境編輯與編譯軟件：編輯與編譯軟件：WinAVR仿真調(diào)試軟件：仿真調(diào)試軟件： AVR Studio下載軟件：下載軟件：MuCodeISPo硬件開發(fā)環(huán)境硬件開發(fā)環(huán)境仿真調(diào)試工具：仿真調(diào)試工具：JtagICE下載線工具：下載線工具：STK200/300學(xué)習(xí)板一塊：學(xué)習(xí)板一塊： LT-Mini-M16o技術(shù)手冊技術(shù)手冊AVR官方中文版技術(shù)手冊官方中文版技術(shù)手冊AVR 單片機與GCC 編程 版權(quán)：力天電子版權(quán)：力天電子主講人：尹延輝主講人：尹延輝從零開始學(xué)習(xí)從零開始學(xué)習(xí)AVR：學(xué)單片機就要學(xué)學(xué)單片機就要學(xué)AVR！o 選擇選擇AVR作為單片機入門的幾點理由：作為單片機入門的幾點理由： 最小系統(tǒng)設(shè)計容易：只需要連接電源、焊接晶振就可以最小系統(tǒng)設(shè)計容易：只需要連接電源、焊接晶振就可以工作工作 很多概念初學(xué)者理解起來更容易：例如很多概念初學(xué)者理解起來更容易：例如AVR的時鐘