基于單片機的音樂門鈴畢業(yè)生設(shè)計說明

1、 PAGE49 / NUMPAGES53 摘要隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，信息化、智能化的浪潮正在席卷世界的每一個角落，電子音樂門鈴系統(tǒng)進入住宅，它正全方位地改變?nèi)祟惖纳鐣睿谷藗兊纳畎l(fā)生了翻天覆地的變化。由于人們生活水平的不斷提高，越來越重視住宅的質(zhì)量、安全性以與信息的獲取和管理，這又大大促進了電子音樂門鈴系統(tǒng)的發(fā)展。各種方便于生活的電子音樂門鈴系統(tǒng)開始進入人們的生活，以單片機為核心的電子音樂門鈴系統(tǒng)就是其中之一。它實用性強，功能齊全，技術(shù)先進，使人們相信這是科技進步的成果；它更讓我們懂得，數(shù)字時代的發(fā)展將改變?nèi)祟惖纳?，將加快科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。 電子音樂門鈴系統(tǒng)是應(yīng)用了單片

2、機編程技術(shù)、串行通信而設(shè)計的一種電控信息管理的智能系統(tǒng)。本論文介紹了一種用單片機ATmega16來控制的智能門鈴系統(tǒng)的工作原理，并給出了其完整的硬件電路和軟件的設(shè)計方案與實現(xiàn)方法。 通過對“電子音樂門鈴系統(tǒng)”課題的學(xué)習(xí)和設(shè)計，使我了解ATmega16單片機的特性；進一步的掌握了單片機進行多機通信的原理，對以后的學(xué)習(xí)和工作做了一個很好的鋪墊。 關(guān)鍵詞：單片機；電子音樂門鈴；C語言編程 AbstractAs the Internet technology and the rapid development of information communication technology, infor

3、mation, intelligent wave is swept every corner of the world, electronic music system into a house, it rang is all-around change of human social life, makes the life of people has undergone earth-shaking changes. As people living standard rise ceaselessly, pay more attention to the quality of housing

4、, security and data acquisition and management, which greatly promoted the development of the intelligent system. Various convenient life of intelligent doorbell system began to enter the life of people, based on singlechip intelligent bell system is one of them. It is practical, complete functions,

5、 advanced technology, make people believe that it is the results of scientific and technological progress, Let us know more, and digital age will change the development of human life, will speed up the development of science and technology.The electronic music systems are used for microcontroller pr

6、ogramming techniques, serial communication and design of a kind of electronic information intelligent management system. This paper introduces a kind of MCU ATmega16 to control the working principle of the system, intelligent, and gives a complete hardware circuit and software design and realization

7、 method.Based on the smart subject system of intelligent design and learning, I understand the characteristics of ATmega16, grasp the single-chip computer communication on the principle of learning and work to make a very good.Keywords: SCM；electronic music doorbell；C Programming language 目錄TOC o 1-

8、3 h z uHYPERLINK l _Toc263360355摘要 PAGEREF _Toc263360355 h IHYPERLINK l _Toc263360356Abstract PAGEREF _Toc263360356 h IIHYPERLINK l _Toc263360358第1章緒論 PAGEREF _Toc263360358 h 3HYPERLINK l _Toc2633603591.1 電子音樂門鈴設(shè)計的意義 PAGEREF _Toc263360359 h 3HYPERLINK l _Toc2633603601.2 電子音樂門鈴設(shè)計的原則 PAGEREF _Toc26336

9、0360 h 3HYPERLINK l _Toc2633603611.3 研究容與步驟 PAGEREF _Toc263360361 h 3HYPERLINK l _Toc263360362第2章 AVR單片機簡介 PAGEREF _Toc263360362 h 5HYPERLINK l _Toc2633603632.1單片機概述 PAGEREF _Toc263360363 h 5HYPERLINK l _Toc2633603642.1.1單片機定義 PAGEREF _Toc263360364 h 5HYPERLINK l _Toc2633603652.1.2 單片機的發(fā)展 PAGEREF _T

10、oc263360365 h 5HYPERLINK l _Toc2633603662.1.3單片機的發(fā)展趨勢 PAGEREF _Toc263360366 h 7HYPERLINK l _Toc2633603672.1.4 單片機應(yīng)用領(lǐng)域 PAGEREF _Toc263360367 h 9HYPERLINK l _Toc2633603682.2 ATmega16單片機簡介 PAGEREF _Toc263360368 h 10HYPERLINK l _Toc2633603692.2.1 ATmega16單片機定義 PAGEREF _Toc263360369 h 10HYPERLINK l _Toc2

11、633603702.2.2 ATmega16單片機引腳 PAGEREF _Toc263360370 h 11HYPERLINK l _Toc2633603712.2.3 ATmega16單片機部結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc263360371 h 13HYPERLINK l _Toc2633603722.2.4 AVR 中央處理器CPU PAGEREF _Toc263360372 h 15HYPERLINK l _Toc2633603732.2.5 系統(tǒng)時鐘部件 PAGEREF _Toc263360373 h 16HYPERLINK l _Toc2633603742.2.6 AVR 單片機最小

12、系統(tǒng) PAGEREF _Toc263360374 h 16HYPERLINK l _Toc2633603762.2.7 ATmega16單片機主要特性 PAGEREF _Toc263360376 h 17HYPERLINK l _Toc263360377第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計 PAGEREF _Toc263360377 h 21HYPERLINK l _Toc2633603783.1 系統(tǒng)硬件方案介紹 PAGEREF _Toc263360378 h 21HYPERLINK l _Toc2633603793.2 時鐘頻率電路設(shè)計 PAGEREF _Toc263360379 h 21HYPERLINK

13、 l _Toc2633603803.2 復(fù)位電路的設(shè)計 PAGEREF _Toc263360380 h 22HYPERLINK l _Toc2633603813.3報警頻率選擇模塊 PAGEREF _Toc263360381 h 22HYPERLINK l _Toc2633603823.3.1 蜂鳴器 PAGEREF _Toc263360382 h 23HYPERLINK l _Toc2633603833.4鍵盤防抖動模塊 PAGEREF _Toc263360383 h 24HYPERLINK l _Toc2633603843.4.1鍵盤系統(tǒng)設(shè)計 PAGEREF _Toc263360384 h

14、 24HYPERLINK l _Toc2633603853.4.2鍵盤防抖動模塊工作方式 PAGEREF _Toc263360385 h 25HYPERLINK l _Toc263360386第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計 PAGEREF _Toc263360386 h 26HYPERLINK l _Toc2633603874.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計思路 PAGEREF _Toc263360387 h 26HYPERLINK l _Toc2633603884.2 程序流程圖 PAGEREF _Toc263360388 h 26HYPERLINK l _Toc2633603894.3 音樂程序的設(shè)計原理 PAGE

15、REF _Toc263360389 h 28HYPERLINK l _Toc2633603904.3.1設(shè)計原理 PAGEREF _Toc263360390 h 28HYPERLINK l _Toc2633603914.3.2程序例 PAGEREF _Toc263360391 h 28HYPERLINK l _Toc2633603924.4 防抖動程序設(shè)計 PAGEREF _Toc263360392 h 31HYPERLINK l _Toc2633603934.5 電路調(diào)試 PAGEREF _Toc263360393 h 34HYPERLINK l _Toc263360394結(jié)論 PAGERE

16、F _Toc263360394 h 35HYPERLINK l _Toc263360395致 PAGEREF _Toc263360395 h 36HYPERLINK l _Toc263360396參考文獻 PAGEREF _Toc263360396 h 37HYPERLINK l _Toc263360397附錄（一） PAGEREF _Toc263360397 h 38HYPERLINK l _Toc263360398附錄（二） PAGEREF _Toc263360398 h 43HYPERLINK l _Toc263360399附錄（三） PAGEREF _Toc263360399 h 50

17、第1章 緒論1.1 電子音樂門鈴設(shè)計的意義眾所周知，門鈴已經(jīng)走進千家萬戶，成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚囊徊糠帧ｋS著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的“叮咚”門鈴已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代人的需要，單片微機的出現(xiàn)解決了這個問題。單片機作為小型智能化控制設(shè)備，由于其體積小、易于控制，性價比高等優(yōu)點已深入到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域。我們可以利用單片機對門鈴進行智能控制，使它可以播放出美妙的音樂，告別“叮咚”的時代。作為21世紀的工科大學(xué)生，不僅需要熟練地使用通用微機進行各種數(shù)據(jù)處理，還要把計算機技術(shù)運用到專業(yè)領(lǐng)域或相關(guān)領(lǐng)域，即具有“開發(fā)”能力。 本設(shè)計就是在ATmega16單片機的基礎(chǔ)上將傳統(tǒng)門鈴智能化，滿足人們的現(xiàn)代化需求

18、。作為智能化的門鈴，它擁有播放音樂和報警等多種功能，實用性高，物美價廉，適用于批量化和小型化生產(chǎn)。1.2 電子音樂門鈴設(shè)計的原則可靠性：系統(tǒng)應(yīng)保證長期安全地運行。系統(tǒng)中的硬軟件與信息資源應(yīng)滿足可靠性設(shè)計要求。安全性：系統(tǒng)應(yīng)具有必要的安全保護和措施?？垢蓴_性：系統(tǒng)應(yīng)具有較強的抗干擾性，對各類用戶的誤操作應(yīng)有提示或自動消除的能力。 適應(yīng)性：系統(tǒng)應(yīng)對不斷發(fā)展和完善的統(tǒng)計核算方法、調(diào)查方法和指標體系具有廣泛的適應(yīng)性?？蓴U充性：系統(tǒng)的硬軟件應(yīng)具有擴充升級的余地，不可因硬軟件擴充、升級或改型而使原有系統(tǒng)失去作用。實用性：注重采用成熟而實用的技術(shù)，使系統(tǒng)建設(shè)的投入產(chǎn)出比最高，能產(chǎn)生良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

19、先進性：在實用的前提下，應(yīng)盡可能跟蹤國外最先進的計算機硬軟件技術(shù)、信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，使系統(tǒng)具有較高的性能指標。易操作性：貫徹面向最終用戶的原則，使用戶操作簡單直觀，易于掌握。 1.3 研究容與步驟目前，單片機越來越廣泛的運用到社會的各個領(lǐng)域，其中運用比較多的主要在大眾生活方面、以單片機為控制中心的智能小系統(tǒng)。在本設(shè)計中，我們采用了單片機控制多模塊設(shè)計，便于檢查和維修。該設(shè)計的基本原理為以ATmega16單片機作為控制單元，控制報警系統(tǒng)，由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)兩部分組成。硬件系統(tǒng)主要包括：1、ATmaga16單片機 具有16KB系統(tǒng)flash的8位AVR微控制器，它是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程

20、可擦除只讀存儲器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。它可以擦除只讀存儲器至少可以反復(fù)擦除10，000次。2、石英晶體振蕩器 它是利用石英晶體（二氧化硅的結(jié)晶體）的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件，它的基本構(gòu)成大致是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡稱為晶片，它可以是正方形、矩形或圓形等），在它的兩個對應(yīng)面上涂敷銀層作為電極，在每個電極上各焊一根引線接到管腳上，再加上封裝外殼就構(gòu)成了石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶體、 HYPERLINK :/baike.baidu

21、/view/1356.htm t _blank 晶振。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、瓷或塑料封裝的。 3、蜂鳴器 它是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計算機、打印機、復(fù)印機、報警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、機、定時器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。4、LED燈 它是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附 在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。軟件系統(tǒng)主要用C語言程序控制單片機使其正常工作。 本文主要分為以下幾個部分： 第1章 對本課題的主要研究容、目的、開發(fā)環(huán)境進行概括。 第2

22、章 對單片機的功能與組成進行了分析。 第3章 對系統(tǒng)硬件的組成與設(shè)計進行了介紹。 第4章 詳細地對各模塊的流程圖與程序進行了敘述。第2章 AVR單片機簡介2.1單片機概述2.1.1單片機定義單片機是指一個集成在一塊 HYPERLINK :/baike.baidu /view/26651.htm t _blank 芯片上的完整計算機系統(tǒng)。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件：CPU、存、部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會具有外存。同時集成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設(shè)備。而現(xiàn)在最強大的單片機系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在

23、一塊芯片上。單片機也被稱為微控制器，是因為它最早被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機由芯片僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來。最早的設(shè)計理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個芯片中，使計算機系統(tǒng)更小，更容易集成進復(fù)雜的而對提與要求嚴格的控制設(shè)備當中。INTEL的Z80是最早按照這種思想設(shè)計出的處理器，從此以后，單片機和專用處理器的發(fā)展便分道揚鑣。早期的單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機系統(tǒng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了16位單片機，但因為性

24、價比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90年代后隨著消費電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機技術(shù)得到了巨大的提高。隨著INTEL i960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應(yīng)用，32位單片機迅速取代16位單片機的高端地位，并且進入主流市場。而傳統(tǒng)的8位單片機的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。目前，高端的32位單片機主頻已經(jīng)超過300MHz，性能直追90年代中期的專用處理器，而普通的型號出廠價格跌落至1美元，最高端的型號也只有10美元。當代單片機系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機上。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用

25、專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。單片機比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的應(yīng)用。事實上單片機是世界上數(shù)量最多的計算機?，F(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機械產(chǎn)品中都會集成有單片機。手機、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以與鼠標等電腦配件中都配有1-2部單片機。而個人電腦中也會有為數(shù)不少的單片機在工作。汽車上一般配備40多部單片機，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百臺單片機在同時工作！單片機的數(shù)量不僅遠超過PC機和其他計算的綜合，甚至比人類的數(shù)量還要多。2.1.2單片機的發(fā)展1970 年微型計算機研制成功后，隨后就出現(xiàn)了單片機。美國Inter 公司在1971 年推

26、出了4 位單片機4004；1972 年推出了雛形8 位單片機8008。特別是在1976 年推出MCS-48單片機以后的三十年中，單片機的發(fā)展和其相關(guān)的技術(shù)經(jīng)歷了數(shù)次的更新?lián)Q代。其發(fā)展速度大約每三四年要更新一代、集成度增加一倍、功能翻一番。盡管單片機出現(xiàn)的歷史并不長，但以8 位單片機的推出為起點，那么，單片機的發(fā)展大致可分為四個階段。 第一階段（1976 年-1978 年）：初級單片機階段。以Inter 公司MCS-48 為代表。這個系列的單片機集成有8 位CPU、I/O 接口、8 位定時器/計數(shù)器，尋址圍不大于4K 字節(jié)，簡單的中斷功能，無串行接口。 第二階段（1978 年-1982 年）：單

27、片機完善階段。在這一階段推出的單片機其功能有較大的加強，能夠應(yīng)用于更多的場合。這個階段的單片機普遍帶有串行I/O 口、有多級中斷處理系統(tǒng)、16 位定時器/計數(shù)器，片集成的RAM、ROM 容量加大，尋址圍可達64K 字節(jié)。一些單片機片還集成了A/D 轉(zhuǎn)換接口。這類單片機的典型代表有Inter 公司的MCS-51、Motorola 公司的6801 和Zilog 公司的Z8 等。 第三階段（1982 年-1992 年）：8 位單片機鞏固發(fā)展與16 位高級單片機發(fā)展階段。在此階段，盡管8 位單片機的應(yīng)用已廣泛普與，但為了更好滿足測控系統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用的要求，單片機集成的外圍接口電路有了更大的擴充。這個階

28、段單片機的代表為8051 系列。許多半導(dǎo)體公司和生產(chǎn)廠以MCS-51 的8051 為核，推出了滿足各種嵌入式應(yīng)用的多種類型和型號的單片機。其主要技術(shù)發(fā)展有： （1）外圍功能集成。滿足模擬量直接輸入的ADC 接口；滿足伺服驅(qū)動輸出的PWM；保證程序可靠運行的程序監(jiān)控定時器WDT（俗稱看門狗電路）。 （2）出現(xiàn)了為滿足串行外圍擴展要求的串行擴展總線和接口，如SPI、I2C Bus、單總線（1-Wire）等。 （3）出現(xiàn)了為滿足分布式系統(tǒng)，突出控制功能的現(xiàn)場總線接口，如CAN Bus 等。 （4）在程序存儲器方面廣泛使用了片程序存儲器技術(shù)，出現(xiàn)了片集成EPROM、EEPROM、FlashROM 以與

29、MaskROM、OTPROM 等各種類型的單片機，以滿足不同產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)的需要，也為最終取消外部程序存儲器擴展奠定了良好的基礎(chǔ)。與此同時，一些公司面向更高層次的應(yīng)用，發(fā)展推出了16 位的單片機，典型代表有Inter 公司的 MCS-96 系列的單片機。 第四階段（1993 年-現(xiàn)在）：百花齊放階段。現(xiàn)階段單片機發(fā)展的顯著特點是百花齊放、技術(shù)創(chuàng)新，以滿足日益增長的廣泛需求。其主要方面有： （1）單片嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用是面對最底層的電子技術(shù)應(yīng)用，從簡單的玩具、小家電；到復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)、智能儀表、電器控制；以與發(fā)展到機器人、個人通信信息終端、機頂盒等。因此，面對不同的應(yīng)用對象，不斷推出適合不同

30、領(lǐng)域要求的，從簡易性能到多全功能的單片機系列。 （2）大力發(fā)展專用型單片機。早期的單片機是以通用型為主的。由于單片機設(shè)計生產(chǎn)技術(shù)的提高、周期縮短、成本下降，以與許多特定類型電子產(chǎn)品，如家電類產(chǎn)品的巨大的市場需求能力，推動了專用單片機的發(fā)展。在這類產(chǎn)品中采用專用單片機，具有低成本、資源有效利用、系統(tǒng)外圍電路少、可靠性高的優(yōu)點。因此專用單片機也是單片機發(fā)展的一個主要方向。 （3）致力于提高單片機的綜合品質(zhì)。采用更先進的技術(shù)來提高單片機的綜合品質(zhì)，如提高I/O 口的驅(qū)動能力；增加抗靜電和抗干擾措施；寬（低）電壓低功耗等。2.1.3單片機的發(fā)展趨勢單片嵌入式系統(tǒng)的核心單片機，正朝著多功能、多選擇、高速

31、度、低功耗、低價格、擴大存儲容量和加強I/O 功能等方向發(fā)展。其進一步的發(fā)展趨勢是多方面的。 （1）全盤CMOS 化。CMOS 電路具有許多優(yōu)點，如極寬的工作電壓圍；極佳的低功耗與功耗管理特性等。CMOS 化已成為目前單片機與其外圍器件流行的半導(dǎo)體工藝。 （2）采用RISC 體系結(jié)構(gòu)。早期的單片機大多采用CISC 結(jié)構(gòu)體系，指令復(fù)雜，指令代碼、周期數(shù)不統(tǒng)一；指令運行很難實現(xiàn)流水線操作，大大阻礙了運行速度的提高。如MCS-51 系列單片機，當外部時鐘為12MHz 時，其單周期指令運行速度也僅為1MIPS。采用RISC 體系結(jié)構(gòu)和精簡指令后，單片機的指令絕大部分成為單周期指令，而通過增加程序存儲器

32、的寬度（如從8 位增加到16 位），實現(xiàn)了一個地址單元存放一條指令。在這種體系結(jié)構(gòu)中，很容易實現(xiàn)并行流水線操作，大大提高了指令運行速度。目前一些RISC 結(jié)構(gòu)的單片機，如美國ATMEL公司的AVR 系列單片機已實現(xiàn)了一個時鐘周期執(zhí)行一條指令。與MCS-51 相比，在一樣的12MHz 外部時鐘下，單周期指令運行速度可達12MIPS。一方面可獲得很高的指令運行速度，另一方面，在一樣的運行速度下，可大大降低時鐘頻率，有利于獲得良好的電磁兼容效果。 （3）多功能集成化。單片機在部已集成了越來越多的部件，這些部件不僅包括一般常用的電路，如：定時/計數(shù)器，模擬比較器，A/D 轉(zhuǎn)換器，D/A 轉(zhuǎn)換器，串行通

33、信接口，WDT電路，LCD 控制器等，還有的單片機為了構(gòu)成控制網(wǎng)絡(luò)或形成局部網(wǎng)，部含有局部網(wǎng)絡(luò)控制模塊CAN 總線，以方便地構(gòu)成一個控制網(wǎng)絡(luò)。為了能在變頻控制中方便使用單片機，形成最具經(jīng)濟效益的嵌入式控制系統(tǒng)。有的單片機部設(shè)置了專門用于變頻控制的脈寬調(diào)制控制電路PWM。 （4）片存儲器的改進與發(fā)展。目前新型的單片機一般在片集成兩種類型的存儲器：隨機讀寫存儲器SRAM，做為臨時數(shù)據(jù)存儲器存放工作數(shù)據(jù)用；只讀存儲器ROM，做為程序存儲器存放系統(tǒng)控制程序和固定不變的數(shù)據(jù)。片存儲器的改進與發(fā)展的方向是擴大容量、ROM數(shù)據(jù)的易寫和等。 1.片存儲容量的增加。新型的單片機一般在片集成的SRAM 在128

34、字節(jié)至1K 字節(jié)， ROM 的容量一般為4K 字節(jié)至8K 字節(jié)。為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)、音視頻等高端產(chǎn)品的需要，高擋的單片機在片集成了更大容量的RAM 和ROM 存儲器。如 ATMEL 公司的ATmega16，片的SRAM為1K 字節(jié)，F(xiàn)lashROM 為16K 字節(jié)。而該系列的高端產(chǎn)品ATmega256，片集成了8K 字節(jié)的SRAM，256K 字節(jié)的FlashROM 和4K 字節(jié)的EEPROM。2.片程序存儲器由EPROM 型向FlashROM 發(fā)展。早期的單片機在片往往沒有程序存儲器或片集成EPROM 型的程序存儲器。將程序存儲器集成在單片機可以大大提高單片機的抗干擾性能、提高程序的性、減少硬件的設(shè)

35、計的復(fù)雜性和空間等許多優(yōu)點，因此片集成程序存儲器已成為新型單片機的標準方式。但由于EPROM 需要使用12v 高電壓編程寫入、紫外線光照擦除、重寫入次數(shù)有限等缺點，這給使用帶來了不便。新型的單片機則采用FlashROM 以與MaskROM、OTPROM 做為片的程序存儲器。FlashROM 在通常電壓（如5v/3v）下就可以實現(xiàn)編程寫入和擦除操作，重寫次數(shù)在10000 次以上，并可實現(xiàn)在線編程寫入ISP技術(shù)的優(yōu)點，為使用帶來了與大的方便。采用MaskROM 的微控制器稱為掩模芯片，它是在芯片制造過程中就將程序“寫入”了，并永遠不能改寫。采用OTPROM 的微控制器，其芯片出廠時片的程序存儲器是

36、“空的”，它允許用戶將自己編寫好的程序一次性的編程寫入，之后便再也無法修改了。后兩種類型的單片機適合于大批量產(chǎn)品生產(chǎn)的使用，而前兩種類型的微控制器則適合產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)、批量生產(chǎn)以與學(xué)習(xí)培訓(xùn)的應(yīng)用。3.程序化。一個單片嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)程序是系統(tǒng)的最重要的部分，是知識產(chǎn)權(quán)保護的核心。為了片的程序防止被非法讀出復(fù)制，新型的單片機往往采用對片的程序存儲器采用加鎖。系統(tǒng)程序編程寫入片的程序存儲器后，可以再對加密保護單元編程，使芯片加鎖。加鎖加密后，從芯片的外部則無法讀取片的系統(tǒng)程序代碼，若將加密單元擦除，則片的程序也同時擦除掉，這樣便達到了程序的目的。（5） ISP、IAP 與基于ISP、IAP 技術(shù)的

37、開發(fā)和應(yīng)用。ISP(In System Programmable)稱為在線系統(tǒng)可編程技術(shù)。隨著微控制器在片集成EEPROM、FlashROM 的發(fā)展，導(dǎo)致了ISP技術(shù)在單片機中的應(yīng)用。首先實現(xiàn)了系統(tǒng)程序的串行編程寫入（下載），使得不必將焊接在PCB 印刷電路板上的芯片取下，就可直接將程序下載到單片機的程序存儲器中，淘汰了專用的程序下載寫入設(shè)備。其次，基于ISP 技術(shù)的實現(xiàn)，使模擬仿真開發(fā)技術(shù)重新興起。在單時鐘、單指令運行的RISC 結(jié)構(gòu)的單片機中，可實現(xiàn)PC 機通過串行電纜對目標系統(tǒng)的在線仿真調(diào)試。在ISP 技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，又發(fā)展了IAP(In Application Programmabl

38、e)技術(shù)，也稱在應(yīng)用可編程技術(shù)。利用IAP 技術(shù)，實現(xiàn)了用戶可隨時根據(jù)需要對原有的系統(tǒng)方便的在線更新軟件、修改軟件，還能實現(xiàn)對系統(tǒng)軟件的遠程診斷、遠程調(diào)試和遠程更新。（6）實現(xiàn)全面功耗管理。采用CMOS 工藝后，單片機具有極佳的低功耗和功耗管理功能。它包括：1.傳統(tǒng)的CMOS 單片機的低功耗運行方式，既閑置方式（Idle Mode）、掉電方式（PowerDown Mode）。2.雙時鐘技術(shù)。配置有高速（主）和低速（子）兩個時鐘系統(tǒng)。在不需要高速運行時，則轉(zhuǎn)入子時鐘控制下，以節(jié)省功耗。片外圍電路的電源管理。對集成在片的外圍接口電路實行供電管理，當該外圍電路不運行時，關(guān)閉其供電。低電壓節(jié)能技術(shù)。C

39、MOS 電路的功耗與電源電壓有關(guān)，降低系統(tǒng)的供電電壓，能大幅度減少器件的功耗。新型的單片機往往具有寬電壓（3V5V）或低電壓（3V）運行的特點。低電壓低功耗是手持便攜式系統(tǒng)重要的追求目標，也是綠色電子的發(fā)展方向。（7）以串行總線方式為主的外圍擴展。目前，單片機與外圍器件接口技術(shù)發(fā)展的一個重要方面是由并行外圍總線接口向串行外圍總線接口的發(fā)展。采用串行總線方式為主的外圍擴展技術(shù)具有方便、靈活、電路系統(tǒng)簡單、占用I/O 資源少等特點。采用串行接口雖然比采用并行接口數(shù)據(jù)傳輸速度慢，但隨著半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的發(fā)展，大批采用標準串行總線通信協(xié)議（如：SPI、I2C、1-Wire 等）的外圍芯片器件的出現(xiàn)，

40、串行傳輸速度也在不斷提高（可達到1M10M 的速率），片集成程序存儲器而不必外部并行擴展程序存儲器，加之單片嵌入式系統(tǒng)有限速度的要求，使得以串行總線方式為主的外圍擴展方式能夠滿足大多數(shù)系統(tǒng)的需求，成為流行的擴展方式，而采用并行接口的擴展技術(shù)則成為輔助方式。（8）單片機向片上系統(tǒng)SOC 的發(fā)展。SOC(System On Chip)是一種高度集成化、固件化的芯片級集成技術(shù)，其核心思想是把除了無法集成的某些外部電路和機械部分之外的所有電子系統(tǒng)電路全部集成在一片芯片中?，F(xiàn)在一些新型的單片機（如AVR 系列單片機）已經(jīng)是SOC 的雛形，在一片芯片中集成了各種類型和更大容量的存儲器，更多性能更加完善和強

41、大的功能電路接口，這使得原來需要幾片甚至十幾片芯片組成的系統(tǒng)，現(xiàn)在只用一片就可以實現(xiàn)。其優(yōu)點不僅是減小了系統(tǒng)的體積和成本，而且也大大提高了系統(tǒng)硬件的可靠性和穩(wěn)定性。2.1.4 單片機應(yīng)用領(lǐng)域目前單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄象機、攝象機、全自動洗衣機的控制，以與程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領(lǐng)域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此，單片機的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計算

42、機應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。 單片機廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理與過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個疇：(1)在智能儀器儀表上的應(yīng)用：單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強大。例如精密的測量設(shè)備（功率計，示波器，各種分析儀）。(2)在工業(yè)控制中的應(yīng)用：用單片機可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、

43、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。(3)在家用電器中的應(yīng)用：可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯褒、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。(4)在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用：現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數(shù)據(jù)通信，為在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制，從手機，機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動，集群移動通信，無線電對講機等

44、。（5）單片機在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用：單片機在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設(shè)備與病床呼叫系統(tǒng)等等。（6）在各種大型電器中的模塊化應(yīng)用：某些專用單片機設(shè)計用于實現(xiàn)特定功能，從而在各種電路中進行模塊化應(yīng)用，而不要求使用人員了解其部結(jié)構(gòu)。如音樂集成單片機，看似簡單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機的原理），就需要復(fù)雜的類似于計算機的原理。如：音樂信號以數(shù)字的形式存于存儲器中（類似于ROM），由微控制器讀出，轉(zhuǎn)化為模擬音樂電信號（類似于聲卡）。在大型電路中，這種模塊化應(yīng)用極縮小了體積，簡化了電路，降低了損壞、錯誤率，也方便于更換。此外，單片機在工商，金

45、融，科研、教育，國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途?，F(xiàn)今的單片機技術(shù)已經(jīng)相當成熟，因此成本也相對于別的新產(chǎn)品低，同時穩(wěn)定性也會更加的好?；谶@些考慮，本設(shè)計使用89C51進行控制。2.2 ATmega16單片機簡介2.2.1 ATmega16單片機定義ATmega16單片機是基于增強的AVR RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先進的指令集以與單時鐘周期指令執(zhí)行時間，ATmega16的數(shù)據(jù)吞吐率高達1MIPS/MHz，從而可以減緩系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。AVR結(jié)構(gòu)具有兩個主要的存儲空間。本芯片是以Atmel 高密度非易失性存儲器技術(shù)生產(chǎn)的。片ISP Flash 允許程序

46、存儲器通過ISP 串行接口，或者通用編程器進行編程，也可以通過運行于AVR 核之中的引導(dǎo)程序進行編程。引導(dǎo)程序可以使用任意接口將應(yīng)用程序下載到應(yīng)用Flash存儲區(qū)。在更新應(yīng)用Flash存儲區(qū)時引導(dǎo)Flash區(qū)(Boot FlasMemory)的程序繼續(xù)運行，實現(xiàn)了RWW 操作。通過將8 位RISC CPU 與系統(tǒng)可編程的Flash 集成在一個芯片， ATmega16 成為一個功能強大的單片機，為許多嵌入式控制應(yīng)用提供了靈活而低成本的解決方案。ATmega16 具有一整套的編程與系統(tǒng)開發(fā)工具，包括：C 語言編譯器、宏匯編、程序調(diào)試器/ 軟件仿真器、仿真器與評估板。此外，ATmega16還有EEP

47、ROM存儲器以保存數(shù)據(jù)。這三個存儲器空間都為線性的平面結(jié)構(gòu)。ATmega16 有如下特點:16K字節(jié)的系統(tǒng)可編程Flash(具有同時讀寫的能力即RWW),512 字節(jié)EEPROM，1K 字節(jié)SRAM，32 個通用I/O 口線，32 個通用工作寄存器，用于邊界掃描的JTAG 接口，支持片調(diào)試與編程，三個具有比較模式的靈活的定時器/ 計數(shù)器(T/C),片/外中斷，可編程串行USART，有起始條件檢測器的通用串行接口，8路10位具有可選差分輸入級可編程增益(TQFP 封裝) 的ADC ，具有片振蕩器的可編程看門狗定時器，一個SPI 串行端口，以與六個可以通過軟件進行選擇的省電模式。工作于空閑模式時C

48、PU 停止工作，而USART、兩線接口、A/D 轉(zhuǎn)換器、SRAM、T/C、SPI 端口以與中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；掉電模式時晶體振蕩器停止振蕩，所有功能除了中斷和硬件復(fù)位之外都停止工作；在省電模式下，異步定時器繼續(xù)運行，允許用戶保持一個時間基準，而其余功能模塊處于休眠狀態(tài)； ADC 噪聲抑制模式時終止CPU 和除了異步定時器與ADC 以外所有I/O 模塊的工作，以降低ADC 轉(zhuǎn)換時的開關(guān)噪聲； Standby 模式下只有晶體或諧振振蕩器運行，其余功能模塊處于休眠狀態(tài)，使得器件只消耗極少的電流，同時具有快速啟動能力；擴展Standby 模式下則允許振蕩器和異步定時器繼續(xù)工作。2.2.2 ATmega1

49、6單片機引腳ATmega16 單片機有三種形式的封裝：40 腳雙列直插PDIP、44 腳方形的TQFP 和MLF 形式（貼片形式）。其外部引腳封裝如圖2-1所示。圖2-1ATmega16引腳示意圖其中，各個引腳的功能如下: （1）電源、系統(tǒng)晶振、芯片復(fù)位引腳引腳說明：VCC 數(shù)字電路的電源GND 地端口（PA7.PA0） 端口A作為A/D轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端。 端口A為8位雙向I/O口，具有可編程的部上拉電阻。 其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動性，可輸出和吸收大電流。作為輸入 使用時，若部上拉電阻使能，端口被外部電路低時將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使 系統(tǒng)時鐘還未起振，端口A處于高阻狀態(tài)。端口B(PB

50、7.PB0) 端口B 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時，若部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口B 處于高阻狀態(tài)。端口C(PC7.PC0) 端口C 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時，若部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口C 處于高阻狀態(tài)。如果JTAG接口使能，即使復(fù)位出現(xiàn)引腳 PC5(TDI)、 PC3(TMS)與 PC2(TC

51、K)的上拉電阻被激活，端口C 也可以用做其他不同的特殊功能。端口D(PD7.PD0) 端口D 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的部上拉電阻，其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時，若部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口D 處于高阻狀態(tài)。端口D 也可以用做其他不同的特殊功能。RESET 復(fù)位輸入引腳。持續(xù)時間超過最小門限時間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。持續(xù)時間小于門限間的脈沖不能保證可靠復(fù)位。XTAL1 反向振蕩放大器與片時鐘操作電路的輸入端。XTAL2 反向振蕩放大器的輸出端。AVCC AVCC是端口A與A/D轉(zhuǎn)

52、換器的電源。不使用ADC時，該引腳應(yīng)直接與VCC連接。使用ADC時應(yīng)通過一個低通濾波器與VCC 連接。AREF A/D 的模擬基準輸入引腳。 （2）32 根I/O 引腳，分成PA、PB、PC 和PD 四個8 位端口，他們?nèi)渴强删幊炭刂频碾p（多）功能復(fù)用的I/O 引腳（口）。四個端口的第一功能是通用的雙向數(shù)字輸入/輸出（I/O）口，其中每一位都可以由指令設(shè)置為獨立的輸入口，或輸出口。當I/O 設(shè)置為輸入時，引腳部還配置有上拉電阻，這個部的上拉電阻可通過編程設(shè)置為上拉有效或上拉無效。如果AVR 的I/O 口設(shè)置為輸出方式工作，當其輸出高電平時，能夠輸出20mA 的電流，而當其輸出低電平時，可以吸

53、收40mA 的電流。因此AVR 的I/O 口驅(qū)動能力非常強，能夠直接驅(qū)動LED 發(fā)光二極管、數(shù)碼管等。而早期單片機I/O 口的驅(qū)動能力只有5mA，驅(qū)動LED 時，還需要增加外部的驅(qū)動電路和器件。芯片Reset 復(fù)位后，所有I/O 口的缺省狀態(tài)為輸入方式，上拉電阻無效，即I/O 為輸入高阻的三態(tài)狀態(tài)。2.2.3 ATmega16單片機部結(jié)構(gòu)ATmega16的部結(jié)構(gòu)如圖2-2所示圖2-2ATmega16的部結(jié)構(gòu)ATmega16 部的主要構(gòu)成部分有：AVR CPU 部分。包括：ALU 運算邏輯單元、32 個8 位快速訪問通用寄存器組（寄存器文件）、程序計數(shù)器PC、指令寄存器、指令譯碼器。程序存儲器F

54、lash。數(shù)據(jù)存儲器RAM 和EEPROM。各種功能的外圍接口、I/O，以與與它們相關(guān)的數(shù)據(jù)、控制、狀態(tài)寄存器等。2.2.4AVR 中央處理器CPUAVR CPU 是單片機的核心部分，它由運算邏輯單元ALU、程序計數(shù)器PC、指令寄存器、指令譯碼器等部件組成。一. 運算邏輯單元ALU運算邏輯單元ALU 的功能是進行算術(shù)運算和邏輯運算，可對半字節(jié)（4 位）、單字節(jié)等數(shù)據(jù)進行操作。如能完成加、減、自動加1、自動減1、比較等算術(shù)運算和與、或、異或、求補、循環(huán)移位等邏輯操作。操作結(jié)果的狀態(tài)，如產(chǎn)生進位、結(jié)果為零等狀態(tài)信息將影響到狀態(tài)寄存器SREG 相應(yīng)的標志位。運算邏輯單元ALU 還包含一個布爾處理器，

55、用來處理位操作。它可執(zhí)行置位、清零、取反等操作。ATmega16 的ALU 還能實現(xiàn)無符號數(shù)、有符號數(shù)以與浮點數(shù)的硬件乘法操作。一次硬件乘法操作的時間為2 個時鐘周期。二. 程序計數(shù)器PC、指令寄存器和指令譯碼器程序計數(shù)器PC 用來存放下一條需要執(zhí)行指令在程序存儲器空間的地址（指向Flash 空間）。取出的指令存放在指令寄存器中，然后送入指令譯碼器產(chǎn)生各種控制信號，控制CPU的運行（執(zhí)行指令）。AVR 一條指令的長度大多數(shù)為16 位，還有少部分為32 位，因此AVR 的程序存儲器結(jié)構(gòu)實際上是以字（16 位）為一個存儲單元的。ATmega16 的程序計數(shù)器為13 位，正好滿足了對片8K 字（即手

56、冊上的16K 字節(jié)）的Flash 程序存儲器空間直接尋址的需要，因此就不能（不支持）在外部擴展更多的程序存儲器。AVR CPU 在譯碼執(zhí)行一條指令的同時，就將PC 中指定的Flash 單元中的指令取出，放入指令寄存器中（圖中的Instruction Register），構(gòu)成了一級流水線運行方式。AVR 采用一級流水線技術(shù)，在當前指令執(zhí)行的時候，就取出下一條將要執(zhí)行的指令，加上大多數(shù)AVR指令的長度是一個字，就使得AVR CPU 實現(xiàn)了一個時鐘周期執(zhí)行一條指令。采用這種結(jié)構(gòu)，減少了取指令的次數(shù)，大大提高了CPU 的運行速度，同時也提高了取指令操作的（系統(tǒng)的）可靠性。而在其它的CISC 以與類似的

57、RISC 結(jié)構(gòu)的單片機中，外部振蕩器的時鐘被分頻降低到傳統(tǒng)的部指令執(zhí)行周期，這種分頻最大達12 倍（例如，標準8031 結(jié)構(gòu)的單片機）。三. 通用工作寄存器組在AVR 中，由命名為R0R31 的32 個8 位通用工作寄存器構(gòu)成一個“通用快速工作寄存器組”，圖2-5 為通用快速工作寄存器組的結(jié)構(gòu)圖。AVR CPU 中的ALU 與這32 個通用工作寄存器組直接相連，為了使ALU 能夠高效和靈活地對寄存器組進行訪問操作，通用寄存器組提供和支持ALU 使用4 種不同的數(shù)據(jù)輸入/輸出的操作方式：1.提供一個8 位源操作數(shù)，并保存的一個8 位結(jié)果2.提供兩個8 位源操作數(shù)，并保存的一個8 位結(jié)果3.提供兩

58、個8 位源操作數(shù)，并保存的一個16 位結(jié)果4.提供一個16 位源操作數(shù)，并保存的一個16 位結(jié)果2.2.5系統(tǒng)時鐘部件1. 系統(tǒng)時鐘ATmega16 的片含有4 種頻率（1/2/4/8M）的RC 振蕩源，可直接作為系統(tǒng)的工作時鐘使用。同時片還設(shè)有一個由反向放大器所構(gòu)成的OSC（Oscillator）振蕩電路，外圍引腳XTAL1 和XTAL2 分別為OSC 振蕩電路的輸入端和輸出端，用于外接石英晶體等，構(gòu)成高精度的或其它標稱頻率的系統(tǒng)時鐘系統(tǒng)。系統(tǒng)時鐘為控制器提供時鐘脈沖，是控制器的心臟。系統(tǒng)時鐘的頻率是單片機的重要性能指標之一。系統(tǒng)時鐘頻率越高，單片機的執(zhí)行節(jié)拍就越快，處理速度也越快。ATme

59、ga16最高的工作頻率為16M（16MIPS），在8 位單片機中算是佼佼者。但并不是系統(tǒng)時鐘頻率越快就越好，因為當時鐘頻率越高時，其耗電量也越大，也容易受到干擾（或干擾別人）。因此，在具體設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)實際產(chǎn)品的需要，盡量采用較低的系統(tǒng)時鐘頻率，這樣不僅能降低了功耗，同時也提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。2. 部看門狗時鐘AVR 片還集成了一個1MHz獨立的時鐘電路，它僅供片的看門狗定時器（WDT）使用。因此，AVR 片的WDT 是獨立硬件形式的看門狗，使用AVR 可以省掉外部的WDT 芯片。使用WDT 可以有效的提高系統(tǒng)的可靠行。2.2.6AVR 單片機最小系統(tǒng)一個單片嵌入式系統(tǒng)的核心，其實就是

60、一個單片機最小系統(tǒng)。它僅僅由一片單片機芯片、兩個電阻、一個石英晶體和兩個電容構(gòu)成，見圖2-13。圖2-13 虛線框里幾個器件所構(gòu)成的最小系統(tǒng)，就是一顆單片嵌入式系統(tǒng)完整的心臟和大腦，可以工作了。當然，沒有相應(yīng)的外圍電路，我們還是不能直觀的了解它的工作情況的。因此圖中還有一個簡單的外圍電路：一個發(fā)光二極管和一個限流保護電阻。我們可以編寫一個簡單的程序，其功能讓發(fā)光二極管每間隔1 秒閃爍一次，循環(huán)往復(fù)。把程序的運行代碼下載到ATmega16的程序存儲器中，一個秒節(jié)拍輸出顯示裝置就誕生了。只要一接通電源， ATmega16就以每秒兆的工作頻率運行，驅(qū)動發(fā)光二極管每間隔1 秒閃爍一次。圖2-3 ATm