第一讲-单片机及其开发工具简介

1、AVR单片机软硬件设计教程单片机软硬件设计教程-入门篇入门篇 学单片机就要学学单片机就要学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 2008年 9月 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉主讲人简介主讲人简介o尹延辉，本科就读于哈尔滨工尹延辉，本科就读于哈尔滨工程大学信息与通信工程学院电程大学信息与通信工程学院电子信息工程专业，子信息工程专业，2007年获年获得创新保研资格，现在攻读哈得创新保研资格，现在攻读哈尔滨工程大学通信与信息系统尔滨工程大学通信与信息系统专业硕士学位专业硕士学位o精通精通51汇编语言程序设

2、计，汇编语言程序设计，AVR、430单片机单片机C语言程序语言程序设计，设计，CPLD、FPGA电路设电路设计与计与VHDL语言程序设计，擅语言程序设计，擅长各种数字、模拟与高频电路长各种数字、模拟与高频电路设计技术，做过的项目涉及传设计技术，做过的项目涉及传感器、机电控制、射频通信等感器、机电控制、射频通信等领域领域 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉本科阶段获奖情况本科阶段获奖情况o2005.10 全国大学生电子设计竞赛全国大学生电子设计竞赛 黑龙江赛区三等奖黑龙江赛区三等奖o2005.10获校二等奖学金获校二等奖学金o2006.5 获校二等奖学金获校二等奖学金o20

3、06.9 校校“五四杯五四杯”科技作品竞赛科技作品竞赛 三等奖三等奖 2项，鼓励奖项，鼓励奖 2项项o2006.10 黑龙江省大学生电子设计竞赛黑龙江省大学生电子设计竞赛 一等奖一等奖o2007.5 获校三等奖学金获校三等奖学金o2007.6 “挑战杯挑战杯”黑龙江省大学生课外学术科技作品竞赛黑龙江省大学生课外学术科技作品竞赛 一等奖一等奖o2007.7 黑龙江省航空航天模型锦标赛黑龙江省航空航天模型锦标赛 航拍伞翼机航拍伞翼机 三等奖三等奖o2007.7 黑龙江省航空航天模型锦标赛黑龙江省航空航天模型锦标赛 线操纵伞翼机线操纵伞翼机 第六名第六名o2007.5，2008.5 校校“五四杯五四

4、杯”科技作品竞赛科技作品竞赛 二等奖二等奖2项项o2007.9 全国大学生电子设计竞赛全国大学生电子设计竞赛 国家二等奖国家二等奖o2007.10 获得个性化保研免试攻读研究生资格获得个性化保研免试攻读研究生资格o2007.11 校创新奖学金校创新奖学金 二等奖二等奖o2008.3 获校三等奖学金获校三等奖学金o2008.8 英特尔杯嵌入式设计竞赛英特尔杯嵌入式设计竞赛 国家三等奖国家三等奖 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉无线数据传输系统无线数据传输系统o 06年省赛一等奖作品：无线数据传输系统年省赛一等奖作品：无线数据传输系统 o FSK接收机部分接收机部分 版权：

5、力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉无线数据传输系统无线数据传输系统o 06年省赛一等奖作品：无线数据传输系统年省赛一等奖作品：无线数据传输系统 o FSK发射机部分发射机部分 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉无线数据传输系统无线数据传输系统o 06年省赛一等奖作品：无线数据传输系统年省赛一等奖作品：无线数据传输系统 o 高频功放部分高频功放部分 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉无线数据传输系统无线数据传输系统o 06年省赛一等奖作品：无线数据传输系统年省赛一等奖作品：无线数据传输系统 o 汉字输入部分汉字输入部分 版权：力天电子版

6、权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉无线识别装置无线识别装置o 07年全国电子大赛二等奖作品：无线识别装置年全国电子大赛二等奖作品：无线识别装置 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉探路者探路者I号水下机器人号水下机器人o 省挑战杯一等奖：探路者省挑战杯一等奖：探路者I号水下机器人号水下机器人 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉教程安排教程安排o 第一讲：单片机及其开发工具简介第一讲：单片机及其开发工具简介o 第二讲：第二讲：AVR硬件电路设计教程硬件电路设计教程o 第三讲：第三讲：AVR开发环境的建立，数字逻辑与开发环境的建立，数字逻辑与C语言程

7、序设计语言程序设计基础知识基础知识o 第四讲：流水灯、蜂鸣器、数码管的程序设计第四讲：流水灯、蜂鸣器、数码管的程序设计o 第五讲：普通按键与矩阵键盘的程序设计第五讲：普通按键与矩阵键盘的程序设计o 第六讲：外部中断、定时器的应用第六讲：外部中断、定时器的应用o 第七讲：第七讲：USART的应用的应用o 第八讲：第八讲：ADC的应用的应用o 第九讲：项目应用实例第九讲：项目应用实例-循迹小车循迹小车 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉第一讲第一讲单片机及其开发工具简介单片机及其开发工具简介o 本讲内容：本讲内容：o 单片机是什么单片机是什么o 单片机能做什么单片机能做什么o

8、 单片机开发工具单片机开发工具o AVR单片机简介：学单片机就要学单片机简介：学单片机就要学AVR！o 新手入门的第一个例子：闪烁灯新手入门的第一个例子：闪烁灯 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉单片机是什么单片机是什么o 单片机就是一台微型电脑。单片机就是一台微型电脑。麻雀虽小，五脏俱全，单麻雀虽小，五脏俱全，单片机将微型电脑的所有基片机将微型电脑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 构成单片机的基本要素：构成单片机的基本要素：CPU核核ROMRAM片上外设片上外设总线总线 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉CPU核核o相

9、当于电脑的相当于电脑的CPU，执行从，执行从ROM中取出指令中取出指令o性能指标：性能指标：主频：主频：CPU时钟的频率，类似于电脑的主频。时钟的频率，类似于电脑的主频。指令集：复杂指令集指令集：复杂指令集CISC与精简指令集与精简指令集RISC，后者比前者执行效率高很，后者比前者执行效率高很多。多。字长：一次处理的二进制数据位数。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51MSP430F1系列AVR系列主频2MHz8MHz20MHz指令集CISCRISCRISC字长8位16位8位 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉ROM（只

10、读存储器）（只读存储器）o 目标代码存储器，相当于硬盘，用于存储运行在单片机上目标代码存储器，相当于硬盘，用于存储运行在单片机上的程序代码的程序代码o 目前大多数单片机为目前大多数单片机为Flash结构结构o 基本性能指标：容量，单位一般为基本性能指标：容量，单位一般为KB（千字节）（千字节）o 高级的指标：自编程能力高级的指标：自编程能力价格详相近的几种单片机之比较单片机型号STC89C52MSP430F1101ATmega16Flash容量8KB1KB16KB自编程能力不具备具备具备 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉RAM（随机存储器）（随机存储器）o 数据存储器，

11、相当于内存，数据存储器，相当于内存，ROM中的程序在运行时快速中的程序在运行时快速的存取数据的存取数据o 目前大多数单片机为目前大多数单片机为SRAM结构结构o 性能指标：容量，单位一般为性能指标：容量，单位一般为B（字节）或（字节）或KB（千字节）（千字节）价格详相近的几种单片机之比较单片机型号STC89C52MSP430F1101ATmega16(AVR)SRAM容量512字节128字节1KB 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉片上外设片上外设o 相当于电脑的键盘鼠标接口、显示器接口等相当于电脑的键盘鼠标接口、显示器接口等o 常见的片上外设模块有外部中断、定时常见的片

12、上外设模块有外部中断、定时/计数器、计数器、UART、SPI、IIC、ADC、模拟比较器等、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STC89C52MSP430F1101ATmega16(AVR)片上外设外部中断定时/计数器UART外部中断定时/计数器ADC外部中断定时/计数器UART、SPI、IICADC、模拟比较器 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉总线总线o 用于在以上四部分之用于在以上四部分之间传输数据的通道，间传输数据的通道，相当于硬盘相当于硬盘IDE线、线、光驱线等光驱线等 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉单片机能做什么单片机

13、能做什么o 单片机无所不能！单片机无所不能！o 所谓所谓“微电脑控制微电脑控制”场合的核心就是单片机场合的核心就是单片机o 涵盖工业生产、日常生活、军事设备、科研仪表仪器等涵盖工业生产、日常生活、军事设备、科研仪表仪器等所有智能化应用场合所有智能化应用场合 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉智能洗衣机智能洗衣机o 定时完成洗衣、脱水等功定时完成洗衣、脱水等功能能o 可以判断衣服的干净程度，可以判断衣服的干净程度，实现实现“洗净即停洗净即停”的功能的功能o 蒸汽熨烫的功能蒸汽熨烫的功能o 刷卡、投币洗衣刷卡、投币洗衣o 更加智能：更加智能：LG公司的公司的“iPod洗衣机洗

14、衣机”一一边洗衣一边听歌边洗衣一边听歌 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉LED显示屏显示屏o LED发光二极管构成显示屏的像素点发光二极管构成显示屏的像素点o 单片机负责逐点或逐行扫描，并与电脑通信获取图片信单片机负责逐点或逐行扫描，并与电脑通信获取图片信息息 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉PH/ORP仪表仪表 o 用于环境监测、用于环境监测、工矿企业、科学工矿企业、科学研究、水产养殖研究、水产养殖场等场合的场等场合的pH值值的测定的测定o 读取读取pH传感器的传感器的模拟信号，内部模拟信号，内部处理后显示在处理后显示在LCD上上 版权：力天电

15、子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉各种数码产品各种数码产品 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉智能小车智能小车o 巡线巡线o 避障避障o 电视机遥控器遥控电视机遥控器遥控o LCD显示显示 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉单片机的开发工具单片机的开发工具o 编程器（烧写器）：将编译出来的目标代码固化到单片编程器（烧写器）：将编译出来的目标代码固化到单片机的机的ROM内内o 下载线：作用与编程器相同，但可以在线下载下载线：作用与编程器相同，但可以在线下载o 仿真器：对单片机的程序进行单步调试、设置断点等，仿真器：对单片机的程序进行单步调试、

16、设置断点等，便于查找程序中的错误。其中便于查找程序中的错误。其中Jtag仿真器可以在线仿仿真器可以在线仿真调试。真调试。 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉AVR单片机简介单片机简介o AVR的性价比远高于的性价比远高于51：o 高速、高速、RISC：主频最高达：主频最高达20MHzo 低功耗，宽电压：低功耗，宽电压：1.8V5.5V，最低全速运行功耗，最低全速运行功耗300uAo IO口驱动能力强：推拉电流能力均达口驱动能力强：推拉电流能力均达30mA，可以直，可以直接驱动蜂鸣器、继电器等接驱动蜂鸣器、继电器等o 片内资源丰富：外部中断、定时片内资源丰富：外部中断、定时

17、/计数器、计数器、UART、SPI、IIC、ADC、模拟比较器、模拟比较器o 型号齐全，而且型号齐全，而且40脚以下的脚以下的AVR均具有均具有DIP的封装形的封装形式式 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉精彩的精彩的AVR世界世界o 8脚系列：脚系列：ATtiny13、25、45、85；o 14脚系列：脚系列：ATtiny24o 20脚系列：脚系列：AtTiny26，2313 ；o 28脚系列：脚系列：ATmega8，48，88，168 ；o 32脚系列：脚系列：AT90PWM3 ；o 40脚系列：脚系列：ATmega16，32，162，163，169，8515，853

18、5 ；o 以上几个系列均有以上几个系列均有DIP双列直插封装双列直插封装o 64脚系列：脚系列：ATmega64，128 ；o 100脚系列：脚系列：ATmega1280，2560 ； 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉精彩的精彩的AVR世界世界 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉AVR单片机的开发工具单片机的开发工具o软件开发环境软件开发环境编辑与编译软件：编辑与编译软件：WinAVR仿真调试软件：仿真调试软件： AVR Studio下载软件：下载软件：MuCodeISPo硬件开发环境硬件开发环境仿真调试工具：仿真调试工具：JtagICE下载线工具：下载线工具：STK200/300学习板一块：学习板一块： LT-Mini-M16o技术手册技术手册AVR官方中文版技术手册官方中文版技术手册AVR 单片机与GCC 编程 版权：力天电子版权：力天电子主讲人：尹延辉主讲人：尹延辉从零开始学习从零开始学习AVR：学单片机就要学学单片机就要学AVR！o 选择选择AVR作为单片机入门的几点理由：作为单片机入门的几点理由： 最小系统设计容易：只需要连接电源、焊接晶振就可以最小系统设计容易：只需要连接电源、焊接晶振就可以工作工作 很多概念初学者理解起来更容易：例如很多概念初学者理解起来更容易：例如AVR的时钟