AVR单片机软硬件设计教程-入门篇 ——学单片机就要学AVR！ 主 讲: 尹延辉 学习板：LT-Mini-M16 　 力天电子版权所有 技术交流QQ群：31646346 　 www.lt430.com 　2008年 9月

主讲人简介 尹延辉，本科就读于哈尔滨工程大学信息与通信工程学院电子信息工程专业，2007年获得创新保研资格，现在攻读哈尔滨工程大学通信与信息系统专业硕士学位 精通51汇编语言程序设计，AVR、430单片机C语言程序设计，CPLD、FPGA电路设计与VHDL语言程序设计，擅长各种数字、模拟与高频电路设计技术，做过的项目涉及传感器、机电控制、射频通信等领域

本科阶段获奖情况 2005.10 全国大学生电子设计竞赛 黑龙江赛区三等奖 2005.10获校二等奖学金 2006.5 获校二等奖学金 2006.9 校“五四杯”科技作品竞赛 三等奖 2项，鼓励奖 2项 2006.10 黑龙江省大学生电子设计竞赛 一等奖 2007.5 获校三等奖学金 2007.6 “挑战杯”黑龙江省大学生课外学术科技作品竞赛 一等奖 2007.7 黑龙江省航空航天模型锦标赛 航拍伞翼机 三等奖 2007.7 黑龙江省航空航天模型锦标赛 线操纵伞翼机 第六名 2007.5，2008.5 校“五四杯”科技作品竞赛 二等奖2项 2007.9 全国大学生电子设计竞赛 国家二等奖 2007.10 获得个性化保研免试攻读研究生资格 2007.11 校创新奖学金 二等奖 2008.3 获校三等奖学金 2008.8 英特尔杯嵌入式设计竞赛 国家三等奖

无线数据传输系统 06年省赛一等奖作品：无线数据传输系统 FSK接收机部分

无线数据传输系统 06年省赛一等奖作品：无线数据传输系统 FSK发射机部分

无线数据传输系统 06年省赛一等奖作品：无线数据传输系统 高频功放部分

无线数据传输系统 06年省赛一等奖作品：无线数据传输系统 汉字输入部分

无线识别装置 07年全国电子大赛二等奖作品：无线识别装置

探路者I号水下机器人 省挑战杯一等奖：探路者I号水下机器人

教程安排 第一讲：单片机及其开发工具简介 第二讲：AVR硬件电路设计教程 第三讲：AVR开发环境的建立，数字逻辑与C语言程序设计基础知识 第四讲：流水灯、蜂鸣器、数码管的程序设计 第五讲：普通按键与矩阵键盘的程序设计 第六讲：外部中断、定时器的应用 第七讲：USART的应用 第八讲：ADC的应用 第九讲：项目应用实例-循迹小车

第一讲 单片机及其开发工具简介 本讲内容： 单片机是什么 单片机能做什么 单片机开发工具 AVR单片机简介：学单片机就要学AVR！ 新手入门的第一个例子：闪烁灯

单片机是什么 单片机就是一台微型电脑。麻雀虽小，五脏俱全，单片机将微型电脑的所有基本部分都集成在一片硅片上。 构成单片机的基本要素： CPU核 ROM RAM 片上外设 总线

CPU核 价格详相近的几种单片机之比较 CPU类型 AT、STC系列51 MSP430F1系列 AVR系列 主频 2MHz 8MHz 相当于电脑的CPU，执行从ROM中取出指令 性能指标： 主频：CPU时钟的频率，类似于电脑的主频。 指令集：复杂指令集CISC与精简指令集RISC，后者比前者执行效率高很多。 字长：一次处理的二进制数据位数。 价格详相近的几种单片机之比较 CPU类型 AT、STC系列51 MSP430F1系列 AVR系列 主频 2MHz 8MHz 20MHz 指令集 CISC RISC 字长 8位 16位

ROM（只读存储器） 目标代码存储器，相当于硬盘，用于存储运行在单片机上的程序代码 目前大多数单片机为Flash结构 基本性能指标：容量，单位一般为KB（千字节） 高级的指标：自编程能力 价格详相近的几种单片机之比较 单片机型号 STC89C52 MSP430F1101 ATmega16 Flash容量 8KB 1KB 16KB 自编程能力 不具备 具备

RAM（随机存储器） 数据存储器，相当于内存，ROM中的程序在运行时快速的存取数据 目前大多数单片机为SRAM结构 性能指标：容量，单位一般为B（字节）或KB（千字节） 价格详相近的几种单片机之比较 单片机型号 STC89C52 MSP430F1101 ATmega16(AVR) SRAM容量 512字节 128字节 1KB

片上外设 相当于电脑的键盘鼠标接口、显示器接口等 常见的片上外设模块有外部中断、定时/计数器、UART、SPI、IIC、ADC、模拟比较器等 价格详相近的几种单片机之比较 单片机型号 STC89C52 MSP430F1101 ATmega16(AVR) 片上外设 外部中断 定时/计数器 UART ADC UART、SPI、IIC ADC、模拟比较器

总线 用于在以上四部分之间传输数据的通道，相当于硬盘IDE线、光驱线等

单片机能做什么 单片机无所不能！ 所谓“微电脑控制”场合的核心就是单片机 涵盖工业生产、日常生活、军事设备、科研仪表仪器等所有智能化应用场合

智能洗衣机 定时完成洗衣、脱水等功能 可以判断衣服的干净程度，实现“洗净即停”的功能 蒸汽熨烫的功能 刷卡、投币洗衣 更加智能：LG公司的“iPod洗衣机”——一边洗衣一边听歌

LED显示屏 LED发光二极管构成显示屏的像素点 单片机负责逐点或逐行扫描，并与电脑通信获取图片信息

PH/ORP仪表 用于环境监测、工矿企业、科学研究、水产养殖场等场合的pH值的测定 读取pH传感器的模拟信号，内部处理后显示在LCD上

各种数码产品

智能小车 巡线 避障 电视机遥控器遥控 LCD显示

单片机的开发工具 编程器（烧写器）：将编译出来的目标代码固化到单片机的ROM内 下载线：作用与编程器相同，但可以在线下载 仿真器：对单片机的程序进行单步调试、设置断点等，便于查找程序中的错误。其中Jtag仿真器可以在线仿真调试。

AVR单片机简介 AVR的性价比远高于51： 高速、RISC：主频最高达20MHz 低功耗，宽电压：1.8V~5.5V，最低全速运行功耗<300uA IO口驱动能力强：推拉电流能力均达30mA，可以直接驱动蜂鸣器、继电器等 片内资源丰富：外部中断、定时/计数器、UART、SPI、IIC、ADC、模拟比较器 型号齐全，而且40脚以下的AVR均具有DIP的封装形式

精彩的AVR世界 8脚系列：ATtiny13、25、45、85； 14脚系列：ATtiny24 20脚系列：AtTiny26，2313 ； 28脚系列：ATmega8，48，88，168 ； 32脚系列：AT90PWM3 ； 40脚系列：ATmega16，32，162，163，169，8515，8535 ； 以上几个系列均有DIP双列直插封装 64脚系列：ATmega64，128 ； 100脚系列：ATmega1280，2560 ；

精彩的AVR世界

AVR单片机的开发工具 软件开发环境 硬件开发环境 技术手册 www.lt430.com 编辑与编译软件：WinAVR 仿真调试软件： AVR Studio 下载软件：MuCodeISP 硬件开发环境 仿真调试工具：JtagICE 下载线工具：STK200/300 学习板一块： LT-Mini-M16 技术手册 AVR官方中文版技术手册 《AVR 单片机与GCC 编程》 www.lt430.com

从零开始学习AVR： 学单片机就要学AVR！ 最小系统设计容易：只需要连接电源、焊接晶振就可以工作 很多概念初学者理解起来更容易：例如AVR的时钟源（晶振、内部RC等）不经过分频直接提供给CPU使用，而51的CPU主频等于晶振的12分频 AVR既具有简单的、可以自制的ISP下载线和Jtag仿真器，又有DIP直插的封装形式 AVR的C语言编程与C语言教科书上学习的标准C语言语法是几乎一样的，不像51的C语言，一些bit、srf之类的变量定义在教科书中是找不到的，有利于后续嵌入式系统的学习

新手入门入门第一个例子 闪烁的灯 请观看视频演示

新手入门入门第一个例子 闪烁的灯 例程源代码 #include <avr/io.h> int main(void) { int i = 0,j = 0; DDRD = 0xff; while(1) PORTD = 0b11100110; for(j = 0;j <10;j ++) for(i = 0;i < 10000;i ++); PORTD = 0b00011001; }