AVR單片機技術原理 AVR單片機介紹 單片機又稱單片微控制器，它是把一個計算機系統集成到一個芯片上，概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。單片機技術是計算機技術的一個分支,是簡易機器人的核心元件。 1997年,由ATMEL公司挪威設計中心的A先生與V先生利用ATMEL公司的Flash新技術, 共同研發出RISC精簡指令集的高速8位單片機，簡稱AVR。[編輯本段]AVR單片機的優勢特征 單片機已廣泛地應用于軍事、工業、家用電器、智能玩具、便攜式智能儀表和機器人制作等領域，使產品功能、精度和質量大幅度提升，且電路簡單，故障率低，可靠性高，成本低廉。單片機種類很多，在簡易機器人制作和創新中，為什么選用AVR單片機呢？ 一、簡便易學，費用低廉 首先，對于非專業人員來說，選擇AVR單片機的最主要原因，是進入AVR單片機開發的門檻非常低，只要會操作電腦就可以學習AVR單片機的開發。單片機初學者只需一條ISP下載線，把編輯、調試通過的軟件程序直接在線寫入AVR單片機，即可以開發AVR單片機系列中的各種封裝的器件。AVR單片機因此在業界號稱“一線打天下”。 其次，AVR單片機便于升級。AVR程序寫入是直接在電路板上進行程序修改、燒錄等操作，這樣便于產品升級。 再次，AVR單片機費用低廉。學習AVR單片機可使用ISP在線下載編程方式(即把PC機上編譯好的程序寫到單片機的程序存儲器中)，不需購買仿真器、編程器、擦抹器和芯片適配器等，即可進行所有AVR單片機的開發應用，這可節省很多開發費用。程序存儲器擦寫可達10000次以上，不會產生報廢品。 二、高速、低耗、保密 首先，AVR單片機是高速嵌入式單片機： 1、AVR單片機具有預取指令功能，即在執行一條指令時，預先把下一條指令取進來，使得指令可以在一個時鐘周期內執行。 2、多累加器型，數據處理速度快。AVR單片機具有32個通用工作寄存器，相當于有32條立交橋，可以快速通行。 3、中斷響應速度快。AVR單片機有多個固定中斷向量入口地址，可快速響應中斷。 其次，AVR單片機耗能低。對于典型功耗情況，WDT關閉時為100nA，更適用于電池供電的應用設備。有的器件最低1.8 V即可工作。 再次，AVR單片機保密性能好。它具有不可破解的位加密鎖Lock Bit技術，保密位單元深藏于芯片內部，無法用電子顯微鏡看到。 三、I/O口功能強,具有A/D轉換等電路 1. AVR單片機的I/O口是真正的I/O口，能正確反映I/O口輸入/輸出的真實情況。工業級產品，具有大電流(灌電流)10～40 mA,可直接驅動可控硅SCR或繼電器，節省了外圍驅動器件。 2. AVR單片機內帶模擬比較器，I/O口可用作A/D轉換，可組成廉價的A/D轉換器。ATmega48/8/16等器件具有8路10位A/D。 3. 部分AVR單片機可組成零外設元件單片機系統，使該類單片機無外加元器件即可工作，簡單方便，成本又低。 4. AVR單片機可重設啟動復位,以提高單片機工作的可靠性。有看門狗定時器實行安全保護,可防止程序走亂(飛),提高了產品的抗干擾能力。 四、有功能強大的定時器/計數器及通訊接口 定時/計數器T/C有8位和16位,可用作比較器。計數器外部中斷和PWM(也可用作D/A)用于控制輸出，某些型號的AVR單片機有3～4個PWM，是作電機無級調速的理想器件。 AVR單片機有串行異步通訊UART接口,不占用定時器和SPI同步傳輸功能,因其具有高速特性，故可以工作在一般標準整數頻率下,而波特率可達576K。
上傳時間： 2013-10-18
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單片機串行口 單片機是一種集成在電路芯片，是采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路）集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的計算機系統。
上傳時間： 2014-12-27
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單片機串行通信發射機 我所做的單片機串行通信發射機主要在實驗室完成,參考有關的書籍和資料，個人完成電路的設計、焊接、檢查、調試，再根據自己的硬件和通信協議用匯編語言編寫發射和顯示程序，然后加電調試，最終達到準確無誤的發射和顯示。在這過程中需要選擇適當的元件，合理的電路圖扎實的焊接技術，基本的故障排除和糾正能力，會使用基本的儀器對硬件進行調試，會熟練的運用匯編語言編寫程序，會用相關的軟件對自己的程序進行翻譯，并燒進芯片中，要與對方接收機統一通信協議，要耐心的反復檢查、修改和調試，直到達到預期目的。單片機串行通信發射機采用串行工作方式，發射并顯示兩位數字信息，既顯示00-99，使數據能夠在不同地方傳遞。硬件部分主要分兩大塊，由AT89C51和多個按鍵組成的控制模塊，包括時鐘電路、控制信號電路，時鐘采用6MHZ晶振和30pF的電容來組成內部時鐘方式，控制信號用手動開關來控制，P1口來控制，P2、P3口產生信號并通過共陽極數碼管來顯示，軟件采用匯編語言來編寫，發射程序在通信協議一致的情況下完成數據的發射，同時顯示程序對發射的數據加以顯示。畢業設計的目的是了解基本電路設計的流程，豐富自己的知識和理論，鞏固所學的知識，提高自己的動手能力和實驗能力，從而具備一定的設計能力。我做得的畢業設計注重于對單片機串行發射的理論的理解，明白發射機的工作原理，以便以后單片機領域的開發和研制打下基礎，提高自己的設計能力，培養創新能力，豐富自己的知識理論，做到理論和實際結合。本課題的重要意義還在于能在進一步層次了解單片機的工作原理，內部結構和工作狀態。理解單片機的接口技術，中斷技術，存儲方式，時鐘方式和控制方式，這樣才能更好的利用單片機來做有效的設計。我的畢業設計分為兩個部分，硬件部分和軟件部分。硬件部分介紹：單片機串行通信發射機電路的設計，單片機AT89C51的功能和其在電路的作用。介紹了AT89C51的管腳結構和每個管腳的作用及各自的連接方法。AT89C51 與MCS-51 兼容，4K字節可編程閃爍存儲器，壽命：1000次可擦，數據保存10年，全靜態工作：0HZ-24HZ，三級程序存儲器鎖定，128*8 位內部RAM，32 跟可編程I/O 線，兩個16 位定時/計數器，5 個中斷源，5 個可編程串行通道，低功耗的閑置和掉電模式，片內震蕩和時鐘電路，P0和P1 可作為串行輸入口，P3口因為其管腳有特殊功能，可連接其他電路。例如P3.0RXD 作為串行輸出口，其中時鐘電路采用內時鐘工作方式，控制信號采用手動控制。數據的傳輸方式分為單工、半雙工、全雙工和多工工作方式；串行通信有兩種形式，異步和同步通信。介紹了串行串行口控制寄存器，電源管理寄存器PCON，中斷允許寄存器IE，還介紹了數碼顯示管的工作方式、組成，共陽極和共陰極數碼顯示管的電路組成，有動態和靜態顯示兩種方式，說明了不同顯示方法與單片機的連接。再后來還介紹了硬件的焊接過程，及在焊接時遇到的問題和應該注意的方面。硬件焊接好后的檢查電路、不裝芯片上電檢查及上電裝芯片檢查。軟件部分：在了解電路設計原理后，根據原理和目的畫出電路流程圖，列出數碼顯示的斷碼表，計算波特率，設置串行口，在與接受機設置相同的通信協議的基礎上編寫顯示和發射程序。編寫完程序還要進行編譯，這就必須會使用編譯軟件。介紹了編譯軟件的使用和使用過程中遇到的問題，及在編譯后燒入芯片使用的軟件PLDA，后來的加電調試，及遇到的問題，在沒問題后與接受機連接，發射數據，直到對方準確接收到。在軟件調試過程中將詳細介紹調試遇到的問題，例如：通信協議是否相同，數碼管是否與芯片連接對應，計數器是否開始計數等。
上傳時間： 2013-10-19
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并行NOR Flash每次傳輸多個bit位的數據，而串行NOR Flash每次傳輸一個bit位的數據。并行NOR Flash比串行NOR Flash具有更快的傳輸速度。
上傳時間： 2013-11-01
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PIC單片機實用教程基礎篇+提高篇 PIC單片機（Peripheral Interface Controller）是一種用來開發的去控制外圍設備的集成電路（IC）。一種具有分散作用（多任務）功能的CPU。與人類相比，大腦就是CPU，PIC 共享的部分相當于人的神經系統。 PIC 單片機是一個小的計算機 PIC單片機有計算功能和記憶內存像CPU并由軟件控制允行。然而，處理能力—存儲器容量卻很有限，這取決于PIC的類型。但是它們的最高操作頻率大約都在20MHz左右，存儲器容量用做寫程序的大約1K—4K字節。 時鐘頻率與掃描程序的時間和執行程序指令的時間有關系。但不能僅以時鐘頻率來判斷程序處理能力，它還隨處理裝置的體系結構改變（1*）。如果是同樣的體系結構，時鐘頻率較高的處理能力會較強。 這里用字來解釋程序容量。用一個指令（2*）表示一個字。通常用字節（3*）來表示存儲器（4*）容量。一個字節有8位，每位由1或0組成。PIC16F84A單片機 的指令由14位構成。當把1K個子轉換成位為：1 x 1,024 x 14 = 14,336位。再轉換為字節為：14,336/(8 x 1,024) = 1.75K。在計算存儲器的容量時，我們規定 1G 字節 = 1,024M 字節, 1M 字節 = 1,024K 字節, 1K 字節= 1,024 字節. 它們不是以1000為倍數，因為這是用二進制計算的緣故。 1*計算機的物理結構,包括組織結構、容量、該計算機的CPU、存儲器以及輸入輸出設備間的互連。經常特指CPU的組織結構,包括它的寄存器、標志、總線、算術邏輯部件、指令譯碼與執行機制以及定時和控制部件。 2*指出某種操作并標識其操作數(如果有操作數的話)的一種語言構造 3*作為一個單位來操作(運算)的一個二進制字符串,通常比計算機的一個字短。 4*處理機內的所有可尋址存儲空間以及用于執行指令的其它內存儲器。 在計算存儲器的容量時，我們規定 1G 字節 = 1,024M 字節, 1M 字節 = 1,024K 字節, 1K 字節= 1,024 字節. 它們不是以1000為倍數，因為這是用二進制計算的緣故。 用PIC單片機使電路做的很小巧變得可能。 因為PIC單片機可以把計算部分、內存、輸入和輸出等都做在一個芯片內。所以她工作起來效率很高、功能也自由定義還可以靈活的適應不同的控制要求，而不必去更換不同的IC。這樣電路才有可能做的很小巧。
上傳時間： 2013-10-15
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at91rm9200啟動過程教程 系統上電，檢測BMS，選擇系統的啟動方式，如果BMS為高電平，則系統從片內ROM啟動。AT91RM9200的ROM上電后被映射到了0x0和0x100000處，在這兩個地址處都可以訪問到ROM。由于9200的ROM中固化了一個BOOTLOAER程序。所以PC從0X0處開始執行這個BOOTLOAER(準確的說應該是一級BOOTLOADER)。這個BOOTLOER依次完成以下步驟： 1、PLL SETUP，設置PLLB產生48M時鐘頻率提供給USB DEVICE。同時DEBUG USART也被初始化為48M的時鐘頻率； 2、相應模式下的堆棧設置； 3、檢測主時鐘源（Main oscillator）； 4、中斷控制器（AIC）的設置； 5、C 變量的初始化； 6、跳到主函數。 完成以上步驟后，我們可以認為BOOT過程結束，接下來的就是LOADER的過程，或者也可以認為是裝載二級BOOTLOER。AT91RM9200按照DATAFLASH、EEPROM、連接在外部總線上的8位并行FLASH的順序依次來找合法的BOOT程序。所謂合法的指的是在這些存儲設備的開始地址處連續的存放的32個字節，也就是8條指令必須是跳轉指令或者裝載PC的指令，其實這樣規定就是把這8條指令當作是異常向量表來處理。必須注意的是第6條指令要包含將要裝載的映像的大小。關于如何計算和寫這條指令可以參考用戶手冊。一旦合法的映像找到之后，則BOOT程序會把找到的映像搬到SRAM中去，所以映像的大小是非常有限的，不能超過16K-3K的大小。當BOOT程序完成了把合法的映像搬到SRAM的任務以后，接下來就進行存儲器的REMAP，經過REMAP之后，SRAM從映設前的0X200000地址處被映設到了0X0地址并且程序從0X0處開始執行。而ROM這時只能在0X100000這個地址處看到了。至此9200就算完成了一種形式的啟動過程。如果BOOT程序在以上所列的幾種存儲設備中找到合法的映像，則自動初始化DEBUG USART口和USB DEVICE口以準備從外部載入映像。對DEBUG口的初始化包括設置參數115200 8 N 1以及運行XMODEM協議。對USB DEVICE進行初始化以及運行DFU協議。現在用戶可以從外部（假定為PC平臺）載入你的映像了。在PC平臺下，以WIN2000為例，你可以用超級終端來完成這個功能，但是還是要注意你的映像的大小不能超過13K。一旦正確從外部裝載了映像，接下來的過程就是和前面一樣重映設然后執行映像了。我們上面講了BMS為高電平，AT91RM9200選擇從片內的ROM啟動的一個過程。如果BMS為低電平，則AT91RM9200會從片外的FLASH啟動，這時片外的FLASH的起始地址就是0X0了，接下來的過程和片內啟動的過程是一樣的，只不過這時就需要自己寫啟動代碼了，至于怎么寫，大致的內容和ROM的BOOT差不多，不同的硬件設計可能有不一樣的地方，但基本的都是一樣的。由于片外FLASH可以設計的大，所以這里編寫的BOOTLOADER可以一步到位，也就是說不用像片內啟動可能需要BOOT好幾級了，目前AT91RM9200上使用較多的bootloer是u-boot，這是一個開放源代碼的軟件，用戶可以自由下載并根據自己的應用配置。總的說來，筆者以為AT91RM9200的啟動過程比較簡單，ATMEL的服務也不錯，不但提供了片內啟動的功能，還提供了UBOOT可供下載。筆者寫了一個BOOTLODER從片外的FLASHA啟動，效果還可以。 uboot結構與使用uboot是一個龐大的公開源碼的軟件。他支持一些系列的arm體系，包含常見的外設的驅動，是一個功能強大的板極支持包。其代碼可以 http://sourceforge.net/projects/u-boot下載 在9200上，為了啟動uboot，還有兩個boot軟件包，分別是loader和boot。分別完成從sram和flash中的一級boot。其源碼可以從atmel的官方網站下載。 我們知道，當9200系統上電后，如果bms為高電平，則系統從片內rom啟動，這時rom中固化的boot程序初始化了debug口并向其發送'c'，這時我們打開超級終端會看到ccccc...。這說明系統已經啟動，同時xmodem協議已經啟動，用戶可以通過超級終端下載用戶的bootloader。作為第一步，我們下載loader.bin.loader.bin將被下載到片內的sram中。這個loder完成的功能主要是初始化時鐘，sdram和xmodem協議，為下載和啟動uboot做準備。當下載了loader.bin后，超級終端會繼續打印：ccccc....。這時我們就可以下在uboot了。uboot將被下載到sdram中的一個地址后并把pc指針調到此處開始執行uboot。接著我們就可以在終端上看到uboot的shell啟動了，提示符uboot>，用戶可以uboot>help 看到命令列表和大概的功能。uboot的命令包含了對內存、flash、網絡、系統啟動等一些命令。 如果系統上電時bms為低電平，則系統從片外的flash啟動。為了從片外的flash啟動uboot,我們必須把boot.bin放到0x0地址出，使得從flash啟動后首先執行boot.bin，而要少些boot.bin，就要先完成上面我們講的那些步驟，首先開始從片內rom啟動uboot。然后再利用uboot的功能完成把boot.bin和uboot.gz燒寫到flash中的目的，假如我們已經啟動了uboot,可以這樣操作： uboot>protect off all uboot>erase all uboot>loadb 20000000 uboot>cp.b 20000000 10000000 5fff uboot>loadb 21000000 uboot>cp.b 210000000 10010000 ffff 然后系統復位，就可以看到系統先啟動boot，然后解壓縮uboot.gz，然后啟動uboot。注意，這里uboot必須壓縮成.gz文件，否則會出錯。 怎么編譯這三個源碼包呢，首先要建立一個arm的交叉編譯環境，關于如何建立，此處不予說明。建立好了以后，分別解壓源碼包，然后修改Makefile中的編譯器項目，正確填寫你的編譯器的所在路徑。 對loader和boot，直接make。對uboot,第一步：make_at91rm9200dk,第二步：make。這樣就會在當前目錄下分別生成*.bin文件,對于uboot.bin，我們還要壓縮成.gz文件。 也許有的人對loader和boot搞不清楚為什么要兩個，有什么區別嗎？首先有區別，boot主要完成從flash中啟動uboot的功能，他要對uboot的壓縮文件進行解壓，除此之外，他和loader并無大的區別，你可以把boot理解為在loader的基礎上加入了解壓縮.gz的功能而已。所以這兩個并無多大的本質不同，只是他們的使命不同而已。 特別說名的是這三個軟件包都是開放源碼的，所以用戶可以根據自己的系統的情況修改和配置以及裁減，打造屬于自己系統的bootloder。
上傳時間： 2013-10-27
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USB-1620A工業多串口卡采用的是最新的USB2.0接口技術，兼容的USB2.0以下接口。可以應用于傳統的RS-232串行通訊領域，擴充PC機標準RS-232通訊端口的數量，如工業自動化制作、POS系統和ATM的應用。
上傳時間： 2013-10-16
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7.1 串行通信基本知識7.2 串行口及應用7.3 RS-232C標準接口總線 及串行通信硬件設計7.4 89C51與89C51點對點異步通信7.5 89C51與PC機間通信軟件的設計7.6 PC機與多個單片機間的通信本章將介紹89C51串行口的結構及應用PC機與89C51間的雙機通信一臺PC機控制多臺89C51前沿機的分布式系統，以及通信接口電路和軟件設計，并給出設計實例，包括接口電路、程序框圖、主程序和接收/發送子程序．
上傳時間： 2013-10-27
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設計了一種基于C8051F005 單片機控制多路PZT(壓電陶瓷)的驅動電路，采用串行數據傳輸的方法，利用新型數模轉換器AD5308 具有8 通道DAC 輸出的特性，極大的簡化了電路設計，給出了硬件系統設計和軟件流程圖以及主要的軟件模塊設計。本電路主要用于自適應光學合成孔徑成像相位實時校正系統中。結果表明，該電路可以成功為12 路PZT 提供所需的驅動電壓。
上傳時間： 2013-10-19
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S51編程器制作包:自制AT89S51編程器教程AT89S51芯片的日漸流行，對我們單片機初學者來說是一個大好消息。因為做個AT89S51編程器非常容易，而且串行編程模式更便于做成在線編程器，給頻繁燒片，調試帶來了巨大的方便。 電路： 只要焊13根線就可以搞定這個電路。基本原理：RST置高電平，然后向單片機串行發送 編程命令。P1.7(SCK)輸入移位脈沖，P1.6(MISO)串行輸出，P1.5(MOSI)串行輸入（要了解詳細編程原理可以去看AT89S51的數據手冊）。使用并口發出控制信號，74373只是用于信號轉換，因為并口直接輸出高電平的電壓有點沒到位，使用其他芯片也可以，還有人提出直接接電阻。并口引腳1控制P1.7，引腳14控制P1.5，引腳15讀P1.6，引腳16控制RST，引腳17接74373 LE（鎖存允許），18-25這些引腳都可以接地。建議在你的單片機系統板上做個6芯的接口。注意：被燒寫的單片機一定是最小系統（單片機已經接好電源，晶振，可以運行），VCC，GND是給74373提供電源的。 還有一個方案：使用串口+單片機，這個方案已經用了半年了。電路稍微麻煩一點，速度比較快，而且可以燒AT89C51等等。其實許多器件編程原理差不多，由于我沒太多時間研究器件手冊，更沒有MONEY買一堆芯片來測試，所以只實現了幾個最常用單片機編程功能（AT89C51，C52，C55，AT89S51，S52，S53）。如果要燒寫其他單片機，你可以直接編寫底層控制子程序（例如，寫一個單元，讀一個單元，擦除ROM的子程序）。如果有需要，我可以在器件選擇欄提供一個“X-CHIP”的選擇，“X-CHIP”的編程細節將由用戶自己去實現。當你仔細閱讀器件手冊后，會發現實現這些子程序其實好容易，這也是初學者學單片機編程的好課題。如果成功了會極大的提高你學單片機的積極性。 軟件： 這個軟件的通信，控制部分早在半年前就完成了，這回只是換了個界面和加入并口下載線的功能，希望你看到這個軟件不會想吐。使用很簡當，有一點特別，當你用鼠標右鍵點擊按鈕后，可以把相關操作設置為自動模式（只有打開文件，擦除芯片，寫FLASH ROM，讀FLASH ROM，效驗數據 可以設置），點擊‘自動完成’后會依次完成這些操作，并在開始時檢測芯片。當“打開文件”設為自動后，第2次燒寫同一個文件時不必再去打開文件，軟件會自動刷新緩沖。軟件在WIN XP，WIN 2000可以使用（管理員登陸的），在WIN 98 ，WIN ME使用并口模式時會更快些。這個軟件同時支持串口編程器和并口下載線。操作正常結束后會有聲音提示。如果沒有聲卡或聲卡爛了，則聲音會從機箱揚聲器中發出。注意：記得在CMOS設置中把并口設為ECP模式。就這些東西，應該夠詳細吧，還有什么問題或遇到什么困難可以聯系我,軟件出現什么問題一定要通知我修正。祝你一次就搞定。
上傳時間： 2014-01-24
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