AVR单片机技术原理 AVR单片机介绍 单片机又称单片微控制器，它是把一个计算机系统集成到一个芯片上，概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。单片机技术是计算机技术的一个分支,是简易机器人的核心元件。 1997年,由ATMEL公司挪威设计中心的A先生与V先生利用ATMEL公司的Flash新技术, 共同研发出RISC精简指令集的高速8位单片机，简称AVR。[编辑本段]AVR单片机的优势特征 单片机已广泛地应用于军事、工业、家用电器、智能玩具、便携式智能仪表和机器人制作等领域，使产品功能、精度和质量大幅度提升，且电路简单，故障率低，可靠性高，成本低廉。单片机种类很多，在简易机器人制作和创新中，为什么选用AVR单片机呢？ 一、简便易学，费用低廉 首先，对于非专业人员来说，选择AVR单片机的最主要原因，是进入AVR单片机开发的门槛非常低，只要会操作电脑就可以学习AVR单片机的开发。单片机初学者只需一条ISP下载线，把编辑、调试通过的软件程序直接在线写入AVR单片机，即可以开发AVR单片机系列中的各种封装的器件。AVR单片机因此在业界号称“一线打天下”。 其次，AVR单片机便于升级。AVR程序写入是直接在电路板上进行程序修改、烧录等操作，这样便于产品升级。 再次，AVR单片机费用低廉。学习AVR单片机可使用ISP在线下载编程方式(即把PC机上编译好的程序写到单片机的程序存储器中)，不需购买仿真器、编程器、擦抹器和芯片适配器等，即可进行所有AVR单片机的开发应用，这可节省很多开发费用。程序存储器擦写可达10000次以上，不会产生报废品。 二、高速、低耗、保密 首先，AVR单片机是高速嵌入式单片机： 1、AVR单片机具有预取指令功能，即在执行一条指令时，预先把下一条指令取进来，使得指令可以在一个时钟周期内执行。 2、多累加器型，数据处理速度快。AVR单片机具有32个通用工作寄存器，相当于有32条立交桥，可以快速通行。 3、中断响应速度快。AVR单片机有多个固定中断向量入口地址，可快速响应中断。 其次，AVR单片机耗能低。对于典型功耗情况，WDT关闭时为100nA，更适用于电池供电的应用设备。有的器件最低1.8 V即可工作。 再次，AVR单片机保密性能好。它具有不可破解的位加密锁Lock Bit技术，保密位单元深藏于芯片内部，无法用电子显微镜看到。 三、I/O口功能强,具有A/D转换等电路 1. AVR单片机的I/O口是真正的I/O口，能正确反映I/O口输入/输出的真实情况。工业级产品，具有大电流(灌电流)10～40 mA,可直接驱动可控硅SCR或继电器，节省了外围驱动器件。 2. AVR单片机内带模拟比较器，I/O口可用作A/D转换，可组成廉价的A/D转换器。ATmega48/8/16等器件具有8路10位A/D。 3. 部分AVR单片机可组成零外设元件单片机系统，使该类单片机无外加元器件即可工作，简单方便，成本又低。 4. AVR单片机可重设启动复位,以提高单片机工作的可靠性。有看门狗定时器实行安全保护,可防止程序走乱(飞),提高了产品的抗干扰能力。 四、有功能强大的定时器/计数器及通讯接口 定时/计数器T/C有8位和16位,可用作比较器。计数器外部中断和PWM(也可用作D/A)用于控制输出，某些型号的AVR单片机有3～4个PWM，是作电机无级调速的理想器件。 AVR单片机有串行异步通讯UART接口,不占用定时器和SPI同步传输功能,因其具有高速特性，故可以工作在一般标准整数频率下,而波特率可达576K。
上传时间： 2013-10-18
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I/O 型单片机使用手册 目录 间接寻址寄存器 – IAR, IAR0, IAR1 .............................................35间接寻址指针 – MP, MP0, MP1 ......................................................35存储区指针 – BP .........................................................................36累加器 – ACC...................................................................................37程序计数器低字节寄存器 – PCL....................................................37表格寄存器 – TBLP,TBHP,TBLH....................................................37看门狗定时寄存器 – WDTS............................................................38状态寄存器 – STATUS.....................................................................38中断控制寄存器 – INTC,INTC0,INTC1 .........................................39定时/计数寄存器...............................................................................39输入/输出端口和控制寄存器...........................................................40UART 寄存器 .USR,UCR1,UCR2,TXR/RXR,BRG.......................40输入/输出端口..........................................................................................41上拉电阻............................................................................................41PA 口的唤醒......................................................................................41输入/输出端口控制寄存器...............................................................41引脚共享功能....................................................................................42编程注意事项....................................................................................45定时/计数器..............................................................................................46配置定时/计数器输入时钟源...........................................................47定时/计数寄存器 – TMR, TMR0,TMR0L/TMR0H,TMR1L/TMR1H,TMR2.....................................................................49定时/计数控制寄存器 – TMRC,TMR0C,TMR1C,TMR2C............50定时器模式........................................................................................53事件计数器模式................................................................................53脉冲宽度测量模式............................................................................54可编程分频器(PFD)和蜂鸣器的应用..............................................55预分频器(Prescaler)...........................................................................56输入/输出接口...................................................................................56编程注意事项....................................................................................57定时/计数器应用范例.......................................................................57中断............................................................................................................59中断寄存器........................................................................................59中断优先权........................................................................................62外部中断............................................................................................63定时/计数器中断...............................................................................64UART 中断........................................................................................64编程注意事项....................................................................................65复位和初始化............................................................................................66复位....................................................................................................66目录iii异步串行口——UART............................................................................74UART 特性..........................................................................................74UART 外部引脚..................................................................................74数据发送.............................................................................................75UART 状态控制寄存器......................................................................75波特率发生器.....................................................................................79UART 设置与控制..............................................................................81UART 发送器......................................................................................83UART 接收器......................................................................................84接收错误处理.....................................................................................85接收中断图解.....................................................................................86地址检测模式.....................................................................................86暂停模式下的UART 功能.................................................................87UART 应用范例.................................................................................87振荡器........................................................................................................89系统时钟配置....................................................................................89系统晶体/陶瓷振荡器.......................................................................89系统电阻电容振荡器........................................................................90内部系统电阻电容振荡器................................................................90RTC 振荡器........................................................................................91看门狗定时振荡器............................................................................91暂停和唤醒................................................................................................92暂停.....................................................................................................92进入暂停.............................................................................................92静态电流.............................................................................................92唤醒....................................................................................................92看门狗定时器............................................................................................94掩膜选项....................................................................................................96应用电路....................................................................................................97第二部份 程序语言.....................................................................99第二章 指令集介绍.................................................................................101指令集......................................................................................................101指令周期..........................................................................................101数据的传送......................................................................................101算术运算..........................................................................................102逻辑和移位运算..............................................................................102分支和控制的转换..........................................................................102位运算..............................................................................................102查表运算..........................................................................................103其它运算..........................................................................................103指令设定一览表......................................................................................104惯例..................................................................................................104I/O 型单片机使用手册iv第三章 指令定义.....................................................................................107第四章 汇编语言和编译器.....................................................................121常用符号..................................................................................................121语句语法..................................................................................................122名称..................................................................................................122操作项..............................................................................................122操作数项..........................................................................................122注解..................................................................................................122编译伪指令..............................................................................................123条件编译伪指令..............................................................................123文件控制伪指令..............................................................................124程序伪指令......................................................................................126数据定义伪指令..............................................................................130宏指令..............................................................................................132汇编语言指令..........................................................................................136名称..................................................................................................136助记符..............................................................................................136操作数、运算子和表达式..............................................................136其它..........................................................................................................139前置引用..........................................................................................139局部标号..........................................................................................139汇编语言保留字..............................................................................140编译器选项..............................................................................................141编译列表文件格式..................................................................................141源程序列表......................................................................................141编译总结..........................................................................................142其它..................................................................................................142第三部份 开发工具................................................................... 145第五章 单片机开发工具.........................................................................147HT-IDE 集成开发环境............................................................................147盛群单片机仿真器(HT-ICE) ..................................................................149HT-ICE 接口卡.................................................................................149OTP 烧写器.....................................................................................149OTP 适配卡.....................................................................................149系统配置..................................................................................................150HT-ICE 接口卡设置........................................................................151安装..........................................................................................................153系统要求..........................................................................................153硬件安装..........................................................................................153软件安装..........................................................................................154目录v第六章 快速开始.....................................................................................159步骤一：建立一个新项目..............................................................159步骤二：将源程序文件加到项目中..............................................159步骤三：编译项目..........................................................................159步骤四：烧写OTP 单片机.............................................................160步骤五：传送程序与掩膜选项单至Holtek ..................................160附录............................................................................................... 161附录A 特性曲线图...................................................................................163附录B 封装信息.......................................................................................173
上传时间： 2013-10-18
上传用户：blacklee
基于HT45R37V的低功耗C/R-F型八位OTP单片机 HT45R37V 是一款低功耗C/R-F 型具有8 位高性能精简指令集的单片机，专门为需要VFD 功能的产品而设计。作为一款C/R-F 型的单片机，它可以连接9 个外部电容型或电阻型传感器，并把它们的电容值或电阻值转换成相应的频率进行处理。此外，单片机带有内部A/D 转换器，能够直接与模拟信号相连接，且它还集成了一个双通道的脉冲宽度调节器，用于控制外部的马达和LED 灯等。这款单片机是专门为VFD 产品应用而设计的，它能直接驱动VFD 面板。
上传时间： 2013-10-16
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基于HT45R37的低功耗C/R-F型八位OTP单片机 HT45R37 是一款低功耗C/R-F 型具有8 位高性能精简指令集的单片机。作为一款C/R-F 型的单片机，它可以连接16 个外部电容/电阻式传感器，并把它们的电容值或电阻值转换成相应的频率进行处理。此外，单片机带有内部A/D 转换器，能够直接与模拟信号相连接，且它还集成了双通道的脉冲宽度调节器，用于控制外部的马达和LED 灯等。
上传时间： 2013-11-23
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LPC1700系列ARM是基于第二代ARM Cortex-M3内核的微控制器，是为嵌入式系统应用而设计的高性能、低功耗的32位微处理器，适用于仪器仪表、工业通讯、电机控制、灯光控制、报警系统等领域。其操作频率高达100MHz，采用3级流水线和哈佛结构，带独立的本地指令和数据总线以及用于外设的低性能的第三条总线，使得代码执行速度高达1.25MIPS/MHz，并包含1个支持随机跳转的内部预取指单元。
上传时间： 2013-10-27
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LPC1700系列ARM是基于第二代ARM Cortex-M3内核的微控制器，是为嵌入式系统应用而设计的高性能、低功耗的32位微处理器，适用于仪器仪表、工业通讯、电机控制、灯光控制、报警系统等领域。其操作频率高达100MHz，采用3级流水线和哈佛结构，带独立的本地指令和数据总线以及用于外设的低性能的第三条总线，使得代码执行速度高达1.25MIPS/MHz，并包含1个支持随机跳转的内部预取指单元。
上传时间： 2013-11-17
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NCV4299是一款具有150mA输出的正向电压调节器。NCV4299输出有5.0V和3.3V两种选择，并且提供8引脚的SOIC和14引脚的SOIC两种封装形式。
上传时间： 2013-10-31
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ARM处理器的工作模式 ARM处理器状态 ARM微处理器的工作状态一般有两种，并可在两种状态之间切换：第一种为ARM状态，此时处理器执行32位的字对齐的ARM指令；第二种为Thumb状态，此时处理器执行16位的、半字对齐的Thumb指令。在程序的执行过程中，微处理器可以随时在两种工作状态之间切换，并且，处理器工作状态的转变并不影响处理器的工作模式和相应寄存器中的内容。但ARM微处理器在开始执行代码时，应该处于ARM状态。 ARM处理器状态 进入Thumb状态：当操作数寄存器的状态位（位0）为1时，可以采用执行BX指令的方法，使微处理器从ARM状态切换到Thumb状态。此外，当处理器处于Thumb状态时发生异常（如IRQ、FIQ、Undef、Abort、SWI等），则异常处理返回时，自动切换到Thumb状态。 进入ARM状态：当操作数寄存器的状态位为0时，执行BX指令时可以使微处理器从Thumb状态切换到ARM状态。此外，在处理器进行异常处理时，把PC指针放入异常模式链接寄存器中，并从异常向量地址开始执行程序，也可以使处理器切换到ARM状态。ARM处理器模式 ARM微处理器支持7种运行模式，分别为：用户模式(usr)：ARM处理器正常的程序执行状态。快速中断模式(fiq)：用于高速数据传输或通道处理。外部中断模式(irq)：用于通用的中断处理。管理模式(svc)：操作系统使用的保护模式。数据访问终止模式(abt)：当数据或指令预取终止时进入该模式，可用于虚拟存储及存储保护。系统模式(sys)：运行具有特权的操作系统任务。定义指令中止模式(und)：当未定义的指令执行时进入该模式，可用于支持硬件协处理器的软件仿真。ARM处理器模式 ARM微处理器的运行模式可以通过软件改变，也可以通过外部中断或异常处理改变。大多数的应用程序运行在用户模式下，当处理器运行在用户模式下时，某些被保护的系统资源是不能被访问的。 除用户模式以外，其余的所有6种模式称之为非用户模式，或特权模式；其中除去用户模式和系统模式以外的5种又称为异常模式，常用于处理中断或异常，以及需要访问受保护的系统资源等情况。ARM寄存器 ARM处理器共有37个寄存器。其中包括：31个通用寄存器，包括程序计数器(PC)在内。这些寄存器都是32位寄存器。以及6个32位状态寄存器。 关于寄存器这里就不详细介绍了，有兴趣的人可以上网找找，很多这方面的资料。异常处理 当正常的程序执行流程发生暂时的停止时，称之为异常，例如处理一个外部的中断请求。在处理异常之前，当前处理器的状态必须保留，这样当异常处理完成之后，当前程序可以继续执行。处理器允许多个异常同时发生，它们将会按固定的优先级进行处理。当一个异常出现以后，ARM微处理器会执行以下几步操作：进入异常处理的基本步骤：将下一条指令的地址存入相应连接寄存器LR，以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重新开始执行。将CPSR复制到相应的SPSR中。根据异常类型，强制设置CPSR的运行模式位。强制PC从相关的异常向量地址取下一条指令执行，从而跳转到相应的异常处理程序处。如果异常发生时，处理器处于Thumb状态，则当异常向量地址加载入PC时，处理器自动切换到ARM状态。 ARM微处理器对异常的响应过程用伪码可以描述为： R14_ = Return LinkSPSR_= CPSRCPSR[4:0] = Exception Mode NumberCPSR[5] = 0 ；当运行于 ARM 工作状态时If == Reset or FIQ then；当响应 FIQ 异常时，禁止新的 FIQ 异常CPSR[6] = 1PSR[7] = 1PC = Exception Vector Address异常处理完毕之后，ARM微处理器会执行以下几步操作从异常返回：将连接寄存器LR的值减去相应的偏移量后送到PC中。将SPSR复制回CPSR中。若在进入异常处理时设置了中断禁止位，要在此清除。
上传时间： 2013-11-15
上传用户：hanbeidang
8051系列单片机应用系统的PROTEUS仿真设计：介绍PROTEUS软件的基础上，以电扶梯单片机控制系统为实例来介绍如何采用PROTEUS软件进行8051单片机应用系统仿真设计。关键词：8051单片机 应用系统 PROTEUS软件 keil c软件 绑定 仿真单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，由于市场竞争日趋激烈，要求新产品的开发周期越来越短。因此应运而生了单片机仿真技术。PROTEUS软件是英国Labcenter electronics公司研发的EDA工具软件。它是一个集模拟电路、数字电路、模/数混合电路以及多种微控制器系统为一体的系统设计和仿真平台。是目前同类软件中最先进、最完整的电子类仿真平台之一。它真正实现了在计算机上完成从原理图、电路分析与仿真、单片机代码调试与仿真、系统测试与功能验证到PCB板生成的完整的电子产品研发过程。1. PROTEUS软件简介PROTEUS从1989年问世至今，经过了近20年的使用、完善，功能越来越强、性能越来越好。运行PROTEUS软件，计算机系统需具有：200MHz或更高的奔腾处理器，Win98/Me/2000/XP或更高版本的操作系统，64MB或以上的可用硬盘空间，64MB或以上的RAM空间，用PROTEUS VSM仿真时，则要求300MHz以上的奔腾处理器，如果专门使用PROTEUS VSM作实时仿真较大或较复杂的电路系统，则建议采用更高配置的计算机系统，以便获得更好的仿真效果[1]。已经安装了Proteus ISIS7软件的桌面上就会有图标 。双击该图标，出现工作界面如图1所示。界面中包括：标题栏、下拉主菜单、快捷按钮栏、标准工具栏、绘图工具箱、状态栏、选择元器件按钮、预览对象方位控制按钮、仿真操作按钮、预览窗口、电路原理图编辑窗口等。
上传时间： 2013-11-05
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51单片机实训指南:一、 实习课题基于单片机最小系统的频率计设计二、 实习内容单片机最小系统电路原理设计分析与讲解，PCB设计分析与讲解，电路板焊接培训与实际操作，程序设计、调试分析与讲解，程序调试实际操作。三、硬件资源※ 89S51单片机；※ 6位共阳极数码管；※ 段码驱动器74HC573，位选译码器74HC138；※ 4路独立式按键；※ 外部晶振电路；※ ISP下载接口（In system program,在系统编程）；※ DC+5V电源试配器（选配）；※ ISP下载线（选配）；※ 单片机实训模块（频率计分频预处理电路）。四、电路原理分析与设计P1为外部电源输入座（DC+5V），S8为电源最小系统的电源开关，E1和C3为电源滤波，去耦电容。D1为系统电源指示灯。J2为ISP下载接口，S7系统复位按键。CRY1，C1，C2为外部时针电路。IC1为89S51（DIP-40），左上角为第一脚。PRE1，PRE2。为上拉排阻（阻值4.7k—10k）。J5，J9，J6，J10分别对应单片机的P0，P1，P2，P3口。便于二次开发。6路共阳极数码管动态显示电路，P0口通过74HC573（起驱动和隔离作用，让电流通过74CH573流入公共地），来控制数码管的8路段码，P20-P22通过74HC138译码器（使用其中的6路）控制数码管的公共端（中间还有三极管做驱动器）。这样设计的理由：为了保证该单片机最小系统的二次开发的资源充足和合理性。
标签： 51单片机
上传时间： 2013-10-14
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