AVR單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用實(shí)踐

內(nèi)容概要

　　本書以
ATMEL公司AVR單片機(jī)ATmega16為藍(lán)本，由淺入深，軟硬結(jié)合，全面系統(tǒng)地介紹基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)的原理與結(jié)構(gòu)，開發(fā)環(huán)境與工具，各種接口與功能單元應(yīng)用的硬件設(shè)計(jì)思想和軟件編寫方法。
《AVR單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用實(shí)踐（第2版）》以夯實(shí)基礎(chǔ)，面向應(yīng)用，理論與實(shí)踐、方法與實(shí)現(xiàn)緊密結(jié)合為主線展開，根據(jù)AVR的運(yùn)行速度快、資源豐富、功能強(qiáng)大、以串行擴(kuò)展為主等顯著特點(diǎn)，采用C語言作為系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺(tái)，以由簡(jiǎn)到繁、循序漸進(jìn)、螺旋式上升的方式進(jìn)行編排。在講解原理和設(shè)計(jì)方法的同時(shí)，還穿插介紹相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)、技巧與注意事項(xiàng)，有很強(qiáng)的實(shí)用性和指導(dǎo)性。各章還配有問題思考、實(shí)踐練習(xí)及相關(guān)參考文獻(xiàn)和資料，供課后復(fù)習(xí)、實(shí)踐、開拓知識(shí)面及進(jìn)一步深入研究、提高用。
在作者AVR專欄中共享相關(guān)的資料，包括：書中所有例程源代碼、芯片技術(shù)資料、相關(guān)技術(shù)規(guī)范和協(xié)議、大量參考文獻(xiàn)和應(yīng)用設(shè)計(jì)參考。書中還介紹了適合初、中級(jí)水平學(xué)習(xí)人員使用，具有模塊獨(dú)立化、簡(jiǎn)單、開放、靈活等特點(diǎn)的“AVR—51多功能實(shí)驗(yàn)開發(fā)板”，既配合本書的教學(xué)實(shí)踐，又適用于產(chǎn)品的前期開發(fā)。
《AVR單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用實(shí)踐（第2版）》可作為高等院校電子、啟動(dòng)化、儀器儀表和計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)課程的教材，也可作為AVR單片機(jī)的培訓(xùn)教材，供相關(guān)技術(shù)人員學(xué)習(xí)和參考。

書籍目錄

第1篇 基礎(chǔ)與入門
　第1章 單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)概述
　第2章 AVR單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
　第3章 AVR的指令與匯編系統(tǒng)
　第4章 AVR單片機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)工具
　第5章 實(shí)戰(zhàn)練習(xí)（一）
第2篇 基本功能單元的應(yīng)用
　第6章 通用I／O接口的基本結(jié)構(gòu)與輸出應(yīng)用
　第7章 中斷系統(tǒng)與基本應(yīng)用
　第8章 定時(shí)／計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用
　第9章 鍵盤輸入接口與狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
　第10章 模擬比較器和ADC接口
　第11章 實(shí)戰(zhàn)練習(xí)（二）
第3篇 串行接口與通信
　第12章 串行數(shù)據(jù)接口概述
　第13章 異步通信與USART接口基礎(chǔ)
　第14章 USART實(shí)用設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
　第15章 串行SPI接口應(yīng)用
　第16章 串行TWI（I2C）接口應(yīng)用
第4篇 進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)
　第17章 AVR片內(nèi)資源應(yīng)用補(bǔ)遺
　第18章 迎奧運(yùn)倒計(jì)時(shí)時(shí)鐘設(shè)計(jì)實(shí)例
　第19章 實(shí)用公交車語音報(bào)站器——WAVE播放器
附錄A ATmega16熔絲位匯總
附錄B AVR—51多功能實(shí)驗(yàn)開發(fā)板電原理圖
附錄C 本書共享資料內(nèi)容簡(jiǎn)介
附錄D 自制USBISP下載線
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   CPU指令的集合或全體稱為指令系統(tǒng)。指令系統(tǒng)是CPU的重要性能指標(biāo)之一，也是學(xué)習(xí)和使用單片機(jī)的重要內(nèi)容。由于CPU結(jié)構(gòu)的不同，每一種CPU的指令和功能也不同，因此學(xué)習(xí)AVR就必須要了解它的指令結(jié)構(gòu)、功能和特點(diǎn)。只有在此基礎(chǔ)上，才能更清楚地了解AVR的硬件使用，編寫出好的系統(tǒng)程序。 AVR單片機(jī)指令系統(tǒng)是RISC結(jié)構(gòu)的精簡(jiǎn)指令集，是一種簡(jiǎn)明、易掌握、效率高的指令系統(tǒng)。ATmega16單片機(jī)完全兼容AVR的指令系統(tǒng)，具有高性能的數(shù)據(jù)處理能力，能對(duì)位、半字節(jié)、字節(jié)和雙字節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種操作，包括算術(shù)和邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、布爾處理、控制轉(zhuǎn)移和硬件乘法等操作。 ATmega16共有131條指令，按功能可分為5大類，它們是： 算術(shù)、邏輯運(yùn)算和比較指令（31條）； 跳轉(zhuǎn)指令（33條）； 數(shù)據(jù)傳送指令（35條）； 位操作和位測(cè)試指令（28條）； MCU控制指令（4條，其中指令BREAK僅用于芯片內(nèi)部測(cè)試）。 本章將對(duì)ATmega16的全部131條指令，包括字節(jié)數(shù)、功能、對(duì)標(biāo)志位的影響以及執(zhí)行周期數(shù)等進(jìn)行簡(jiǎn)單描述。 3.1.1 指令格式及3種表示方式 指令格式是指指令碼的結(jié)構(gòu)形式。通常，指令可分為操作碼和操作數(shù)兩部分。其中操作碼部分比較簡(jiǎn)單，操作數(shù)部分則比較復(fù)雜，而且隨CPU類型和尋址方式的不同有較大的變化。 其中，操作碼用于指示CPU執(zhí)行何種操作，是加法操作還是減法操作，是數(shù)據(jù)傳送還是數(shù)據(jù)移位等。第1操作數(shù)或操作數(shù)地址用于表示參與操作的第1個(gè)操作數(shù)，或該操作數(shù)在內(nèi)存的地址，同時(shí)該地址也將作為操作結(jié)果存放的地址。第2操作數(shù)或操作數(shù)地址（如果有的話）用于表示參與操作的第2個(gè)操作數(shù)，或該操作數(shù)在內(nèi)存的地址。 注意：在AVR的指令中，有相當(dāng)一部分只有操作碼，或只有操作碼和第1操作數(shù)或操作數(shù)地址，前者在操作碼中隱含了操作數(shù)或操作數(shù)的地址。 指令的表示方式是指采用何種形式描述指令，也是人們用于編寫和閱讀程序的基礎(chǔ)。通常指令采用二進(jìn)制、十六進(jìn)制和助記符3種表示方式。 指令的二進(jìn)制表示方式，是一種可以直接為CPU識(shí)別和執(zhí)行的方式，故稱為指令的機(jī)器碼或匯編語言的目標(biāo)代碼。下載到AVR中的代碼必須是可執(zhí)行的目標(biāo)代碼。但二進(jìn)制表示方式的代碼具有難讀、難寫、難記憶和難修改等缺點(diǎn)，因此人們通常不用它來編寫程序。 指令的十六進(jìn)制表示方式是二進(jìn)制表示方式的變型，只是將二進(jìn)制代碼4位一組用十六進(jìn)制的形式描述。十六進(jìn)制表示方式雖然比二進(jìn)制表示方式讀／寫方便些，但還是不易被人們識(shí)別和修改，所以通常也不被用于編寫程序，只是在某些場(chǎng)合，如調(diào)試環(huán)境中指令字的顯示，或調(diào)試程序、修改調(diào)整個(gè)別指令代碼時(shí)作為輸入程序的輔助手段。 指令的助記符表示方式又稱為指令的匯編形式或匯編語句，是一種用英文單詞或縮寫字母以及數(shù)字來表征指令功能的形式。這種方式不僅容易為人們識(shí)別和讀／寫，也方便記憶和交流，因此也是人們用于進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的一種常用的方式。 由于CPU可以直接識(shí)別和執(zhí)行的指令形式必須是二進(jìn)制表示方式的，因此不管使用十六進(jìn)制表示方式還是匯編形式構(gòu)成的程序，都需要通過人工或機(jī)器把它們翻譯成二進(jìn)制機(jī)器碼的形式，才能下載到芯片中被CPU執(zhí)行。 現(xiàn)在絕大多數(shù)單片機(jī)都提供相應(yīng)的、能夠在PC機(jī)上工作的開發(fā)平臺(tái)，其最基本的功能就是提供用戶編寫匯編代碼的源程序，并能將匯編源程序翻譯成二進(jìn)制的機(jī)器碼，生成可下載的目標(biāo)代碼文件。

編輯推薦

　　《普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材：AVR單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用實(shí)踐（第2版）》以ATMEL公司新一代AVR系列單片機(jī)中的ATmega16為藍(lán)本，由淺入深，軟硬結(jié)合，全面系統(tǒng)地介紹了以AVR為核心構(gòu)成的單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的原理與結(jié)構(gòu)，開發(fā)環(huán)境與工具，各種接口與功能單元應(yīng)用的硬件設(shè)計(jì)思想和軟件編寫方法，以及系統(tǒng)調(diào)試與仿真等內(nèi)容。本書在結(jié)構(gòu)編排和內(nèi)容選擇方面與一般傳統(tǒng)單片機(jī)教材有所不同。全書以夯實(shí)基礎(chǔ)，面向應(yīng)用，理論與實(shí)踐、方法與實(shí)現(xiàn)緊密結(jié)合為主線展開，在充分發(fā)揮AVR的運(yùn)行速度快，內(nèi)部資源豐富，功能強(qiáng)大等顯著特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合最新嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，遵照單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)研發(fā)的基本步驟和思路，采用從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、循序漸進(jìn)、螺旋式上升的方式進(jìn)行編排。

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