AVR高速嵌入式單片機原理與應(yīng)用(修訂版)詳細介紹ATMEL公司開發(fā)的AVR高速嵌入式單片機的結(jié)構(gòu)；講述AVR單片機的開發(fā)工具和集成開發(fā)環(huán)境（IDE）,包括Studio調(diào)試工具、AVR單片機匯編器和單片機串行下載編程；學習指令系統(tǒng)時,每條指令均有實例,邊學習邊調(diào)試,使學習者看得見指令流向及操作結(jié)果,真正理解每條指令的功能及使用注意事項；介紹AVR系列多種單片機功能特點、實用程序設(shè)計及應(yīng)用實例；作為提高篇,講述簡單易學、適用AVR單片機的高級語言BASCOMAVR及ICC AVR C編譯器。 AVR高速嵌入式單片機原理與應(yīng)用(修訂版) 目錄 第一章ATMEL單片機簡介1.1ATMEL公司產(chǎn)品的特點11.2AT90系列單片機簡介21.3AT91M系列單片機簡介2第二章AVR單片機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.1AVR單片機總體結(jié)構(gòu)42.2AVR單片機中央處理器CPU62.2.1結(jié)構(gòu)概述72.2.2通用寄存器堆92.2.3X、Y、Z寄存器92.2.4ALU運算邏輯單元92.3AVR單片機存儲器組織102.3.1可下載的Flash程序存儲器102.3.2內(nèi)部和外部的SRAM數(shù)據(jù)存儲器102.3.3EEPROM數(shù)據(jù)存儲器112.3.4存儲器訪問和指令執(zhí)行時序112.3.5I/O存儲器132.4AVR單片機系統(tǒng)復(fù)位162.4.1復(fù)位源172.4.2加電復(fù)位182.4.3外部復(fù)位192.4.4看門狗復(fù)位192.5AVR單片機中斷系統(tǒng)202.5.1中斷處理202.5.2外部中斷232.5.3中斷應(yīng)答時間232.5.4MCU控制寄存器 MCUCR232.6AVR單片機的省電方式242.6.1休眠狀態(tài)242.6.2空閑模式242.6.3掉電模式252.7AVR單片機定時器／計數(shù)器252.7.1定時器／計數(shù)器預(yù)定比例器252.7.28位定時器／計數(shù)器0252.7.316位定時器／計數(shù)器1272.7.4看門狗定時器332.8AVR單片機EEPROM讀／寫訪問342.9AVR單片機串行接口352.9.1同步串行接口 SPI352.9.2通用串行接口 UART402.10AVR單片機模擬比較器452.10.1模擬比較器452.10.2模擬比較器控制和狀態(tài)寄存器ACSR462．11AVR單片機I/O端口472.11.1端口A472.11.2端口 B482.11.3端口 C542.11.4端口 D552.12AVR單片機存儲器編程612.12.1編程存儲器鎖定位612.12.2熔斷位612.12.3芯片代碼612.12.4編程 Flash和 EEPROM612.12.5并行編程622.12．6串行下載662.12.7可編程特性67第三章AVR單片機開發(fā)工具3.1AVR實時在線仿真器ICE200693.2JTAG ICE仿真器693.3AVR嵌入式單片機開發(fā)下載實驗器SL?AVR703.4AVR集成開發(fā)環(huán)境(IDE)753.4.1AVR Assembler編譯器753.4.2AVR Studio773.4.3AVR Prog783.5SL?AVR系列組態(tài)開發(fā)實驗系統(tǒng)793.6SL?AVR*.ASM源文件說明81第四章AVR單片機指令系統(tǒng)4.1指令格式844.1.1匯編指令844.1.2匯編器偽指令844.1.3表達式874.2尋址方式894.3數(shù)據(jù)操作和指令類型924.3.1數(shù)據(jù)操作924.3.2指令類型924.3.3指令集名詞924.4算術(shù)和邏輯指令934.4.1加法指令934.4.2減法指令974.4.3乘法指令1014.4.4取反碼指令1014.4.5取補指令1024.4.6比較指令1034.4.7邏輯與指令1054.4.8邏輯或指令1074.4.9邏輯異或指令1104.5轉(zhuǎn)移指令1114.5.1無條件轉(zhuǎn)移指令1114.5.2條件轉(zhuǎn)移指令1144.6數(shù)據(jù)傳送指令1354.6.1直接數(shù)據(jù)傳送指令1354.6.2間接數(shù)據(jù)傳送指令1374.6.3從程序存儲器直接取數(shù)據(jù)指令1444.6.4I／O口數(shù)據(jù)傳送指令1454.6.5堆棧操作指令1464.7位指令和位測試指令1474.7.1帶進位邏輯操作指令1474.7.2位變量傳送指令1514.7.3位變量修改指令1524.7.4其它指令1614.8新增指令（新器件）1624.8.1EICALL-- 延長間接調(diào)用子程序1624.8.2EIJMP--擴展間接跳轉(zhuǎn)1634.8.3ELPM--擴展裝載程序存儲器1644.8.4ESPM--擴展存儲程序存儲器1644.8.5FMUL--小數(shù)乘法1664.8.6FMULS--有符號數(shù)乘法1664.8.7FMULSU--有符號小數(shù)和無符號小數(shù)乘法1674.8.8MOVW--拷貝寄存器字1684.8.9MULS--有符號數(shù)乘法1694.8.10MULSU--有符號數(shù)與無符號數(shù)乘法1694.8.11SPM--存儲程序存儲器170 第五章AVR單片機AT90系列5.1AT90S12001725.1.1特點1725.1.2描述1735.1.3引腳配置1745.1.4結(jié)構(gòu)縱覽1755.2AT90S23131835.2.1特點1835.2.2描述1845.2.3引腳配置1855.3ATmega8/8L1855.3.1特點1865.3.2描述1875.3.3引腳配置1895.3.4開發(fā)實驗工具1905.4AT90S2333/44331915.4.1特點1915.4.2描述1925.4.3引腳配置1945.5AT90S4414/85151955.5.1特點1955.5.2AT90S4414和AT90S8515的比較1965.5.3引腳配置1965.6AT90S4434/85351975.6.1特點1975.6.2描述1985.6.3AT90S4434和AT90S8535的比較1985.6.4引腳配置2005.6.5AVR RISC結(jié)構(gòu)2015.6.6定時器/計數(shù)器2125.6.7看門狗定時器 2175.6.8EEPROM讀/寫2175.6.9串行外設(shè)接口SPI2175.6.10通用串行接口UART2175.6.11模擬比較器 2175.6.12模數(shù)轉(zhuǎn)換器2185.6.13I/O端口2235.7ATmega83/1632285.7.1特點2285.7.2描述2295.7.3ATmega83與ATmega163的比較2315.7.4引腳配置2315.8ATtiny10/11/122325.8.1特點2325.8.2描述2335.8.3引腳配置2355.9ATtiny15/L2375.9.1特點2375.9.2描述2375.9.3引腳配置2395 .10ATmega128/128L2395.10.1特點2405.10.2描述2415.10.3引腳配置2435.10.4開發(fā)實驗工具2455.11ATmega1612465.11.1特點2465.11.2描述2475.11.3引腳配置2475.12AVR單片機替代MCS51單片機249第六章實用程序設(shè)計6．1程序設(shè)計方法2506.1.1程序設(shè)計步驟2506．1．2程序設(shè)計技術(shù)2506.2應(yīng)用程序舉例2516.2.1內(nèi)部寄存器和位定義文件2516.2.2訪問內(nèi)部 EEPROM2546.2.3數(shù)據(jù)塊傳送2546.2.4乘法和除法運算應(yīng)用一2556.2.5乘法和除法運算應(yīng)用二2556.2.616位運算2556.2.7BCD運算2556.2.8冒泡分類算法2556.2.9設(shè)置和使用模擬比較器2556.2.10半雙工中斷方式UART應(yīng)用一2556.2.11半雙工中斷方式UART應(yīng)用二2566.2.128位精度A／D轉(zhuǎn)換器2566.2.13裝載程序存儲器2566.2.14安裝和使用相同模擬比較器2566.2.15CRC程序存儲的檢查2566.2.164×4鍵區(qū)休眠觸發(fā)方式2576.2.17多工法驅(qū)動LED和4×4鍵區(qū)掃描2576.2.18I2C總線2576.2.19I2C工作2586.2.20SPI軟件2586.2.21驗證SLAVR實驗器及AT90S1200的口功能12596.2.22驗證SLAVR實驗器及AT90S1200的口功能22596.2.23驗證SLAVR實驗器及具有DIP40封裝的口功能第七章AVR單片機的應(yīng)用7.1通用延時子程序2607.2簡單I/O口輸出實驗2667.2.1SLAVR721.ASM 2667.2.2SLAVR722.ASM2677.2.3SLAVR723.ASM2687.2.4SLAVR724.ASM2707.2.5SLAVR725.ASM2717.2.6SLAVR726.ASM2727.2.7SLAVR727.ASM2737.3綜合程序2747.3.1LED/LCD/鍵盤掃描綜合程序2747.3.2LED鍵盤掃描綜合程序2757.3.3在LED上實現(xiàn)字符8的循環(huán)移位顯示程序2757.3.4電腦放音機2777.3.5鍵盤掃描程序2857.3.6十進制計數(shù)顯示2867.3.7廉價的A/D轉(zhuǎn)換器2897.3.8高精度廉價的A/D轉(zhuǎn)換器2947.3.9星星燈2977.3.10按鈕猜數(shù)程序2987.3.11漢字的輸入3047.4復(fù)雜實用程序3067.4.110位A/D轉(zhuǎn)換3067.4.2步進電機控制程序3097.4.3測脈沖寬度3127.4.4LCD顯示8字循環(huán)3187.4.5LED電腦時鐘3247.4.6測頻率3307.4.7測轉(zhuǎn)速3327.4.8AT90S8535的A/D轉(zhuǎn)換334第八章BASCOMAVR的應(yīng)用8.1基于高級語言BASCOMAVR的單片機開發(fā)平臺3408.2BASCOMAVR軟件平臺的安裝與使用3418.3AVR I/O口的應(yīng)用3458.3.1LED發(fā)光二極管的控制3458.3.2簡易手控廣告燈3468.3.3簡易電腦音樂放音機3478.4LCD顯示器3498.4.1標準LCD顯示器的應(yīng)用3498.4.2簡單游戲機--按鈕猜數(shù)3518.5串口通信UART3528.5.1AVR系統(tǒng)與PC的簡易通信3538.5.2PC控制的簡易廣告燈3548.6單總線接口和溫度計3568.7I2C總線接口和簡易IC卡讀寫器359第九章ICC AVR C編譯器的使用9.1ICC AVR的概述3659.1.1介紹ImageCraft的ICC AVR3659.1.2ICC AVR中的文件類型及其擴展名3659.1.3附注和擴充3669.2ImageCraft的ICC AVR編譯器安裝3679.2.1安裝SETUP.EXE程序3679.2.2對安裝完成的軟件進行注冊3679.3ICC AVR導(dǎo)游3689.3.1起步3689.3.2C程序的剖析3699.4ICC AVR的IDE環(huán)境3709.4.1編譯一個單獨的文件3709.4.2創(chuàng)建一個新的工程3709.4.3工程管理3719.4.4編輯窗口3719.4.5應(yīng)用構(gòu)筑向?qū)?719.4.6狀態(tài)窗口3719.4.7終端仿真3719.5C庫函數(shù)與啟動文件3729.5.1啟動文件3729.5.2常用庫函數(shù)3729.5.3字符類型庫3739.5.4浮點運算庫3749.5.5標準輸入/輸出庫3759.5.6標準庫和內(nèi)存分配函數(shù)3769.5.7字符串函數(shù)3779.5.8變量參數(shù)函數(shù)3799.5.9堆棧檢查函數(shù)3799.6AVR硬件訪問的編程3809.6.1訪問AVR的底層硬件3809.6.2位操作3809.6.3程序存儲器和常量數(shù)據(jù)3819.6.4字符串3829.6.5堆棧3839.6.6在線匯編3839.6.7I/O寄存器3849.6.8絕對內(nèi)存地址3849.6.9C任務(wù)3859.6.10中斷操作3869.6.11訪問UART3879.6.12訪問EEPROM3879.6.13訪問SPI3889.6.14相對轉(zhuǎn)移/調(diào)用的地址范圍3889.6.15C的運行結(jié)構(gòu)3889.6.16匯編界面和調(diào)用規(guī)則3899.6.17函數(shù)返回非整型值3909.6.18程序和數(shù)據(jù)區(qū)的使用3909.6.19編程區(qū)域3919.6.20調(diào)試3919.7應(yīng)用舉例*3929.7.1讀/寫口3929.7.2延時函數(shù)3929.7.3讀/寫EEPROM3929.7.4AVR的PB口變速移位3939.7.5音符聲程序3939.7.68字循環(huán)移位顯示程序3949.7.7鋸齒波程序3959.7.8正三角波程序3969.7.9梯形波程序396附錄1AT89系列單片機簡介398附錄2AT94K系列現(xiàn)場可編程系統(tǒng)標準集成電路401附錄3指令集綜合404附錄4AVR單片機選型表408參 考 文 獻412
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隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)采集技術(shù)已成為重要的現(xiàn)代化的工具，并且其應(yīng)用范圍也在不斷擴大，在通信、雷達、醫(yī)療、遙測遙感等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文為了汽車防撞報警設(shè)備高速信號處理的目的，采用了DSP和FPGA處理器加上相關(guān)算法，實現(xiàn)了對激光雷達回波信號能夠高速的采集和處理。
標簽： FPGA DSP 汽車防撞 高速數(shù)據(jù)
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基于TMS320C6713和FPGA的高速實時采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
上傳時間： 2014-12-28
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當今電子技術(shù)的發(fā)展日新月異，尤其是深亞微米工藝在IC設(shè)計中的應(yīng)用，使得芯片的集成規(guī)模愈來愈大，速度愈來愈高，從而使得如何處理高速信號問題成為設(shè)計的關(guān)鍵因素之一。隨著電子系統(tǒng)中邏輯和系統(tǒng)時鐘頻率的迅速提高和信號邊沿不斷變陡，印刷電路板(PCB)的線跡互連和板層特性對系統(tǒng)電氣性能的影響也越發(fā)重要。對于低頻設(shè)計線跡互連和板層的影響可以不考慮;當頻率超過50MHz時，互連關(guān)系和板層特性的影響不容忽視，必須對傳輸線效應(yīng)加以考慮，在評定系統(tǒng)性能時也必須考慮印刷電路板板材的電參數(shù)。因此，高速系統(tǒng)的設(shè)計必須面對互連延遲引起的時序問題以及串擾、傳輸線效應(yīng)等信號完整性(SI)問題。本文主要對互連延遲所引起的時序問題進行探討。
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基于fpga的高速數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計制作
標簽： Nios USB 接口 高速數(shù)據(jù)
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在激光測距系統(tǒng)中，微弱回波信號的檢測處理一直是一個難題。本文主要討論了激光測距接收系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，這種測距方法既適用于短距離的測量又適用于長距離的測量。首先介紹了脈沖式激光測距的原理，在此原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合FPGA的高速信號處理能力，設(shè)計了高精度激光測距接收系統(tǒng)，并設(shè)計了回波信號接收與計數(shù)電路模塊。
上傳時間： 2013-10-19
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大容量高速實時數(shù)據(jù)存儲方案
上傳時間： 2013-11-18
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為解決目前高速信號處理中的數(shù)據(jù)傳輸速度瓶頸以及傳輸距離的問題，設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于FPGA 的高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，本系統(tǒng)借助Altera Cyclone III FPGA 的LVDS I/O 通道產(chǎn)生LVDS 信號，穩(wěn)定地完成了數(shù)據(jù)的高速、遠距離傳輸。系統(tǒng)所需的8B/10B 編解碼、數(shù)據(jù)時鐘恢復(fù)(CDR)、串/并行轉(zhuǎn)換電路、誤碼率計算模塊均在FPGA 內(nèi)利用VHDL 語言設(shè)計實現(xiàn)，大大降低了系統(tǒng)互聯(lián)的復(fù)雜度和成本，提高了系統(tǒng)集成度和穩(wěn)定性。
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現(xiàn)代數(shù)字信號處理從視頻擴展到了中頻甚至射頻,針對要求信號處理的處理速度越來越高、傳輸速率越來越快等特點,給出了一款使用高性能FPGA、DAC以及經(jīng)先進的PCB設(shè)計工具設(shè)計、仿真的高速信號處理模塊,實現(xiàn)了對高速信號的實時接收和處理。關(guān)鍵詞:數(shù)字信號處理; 高速電路; FPGA;設(shè)計與仿真
上傳時間： 2013-10-21
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摘要: 串行傳輸技術(shù)具有更高的傳輸速率和更低的設(shè)計成本, 已成為業(yè)界首選, 被廣泛應(yīng)用于高速通信領(lǐng)域。提出了一種新的高速串行傳輸接口的設(shè)計方案, 改進了Aurora 協(xié)議數(shù)據(jù)幀格式定義的弊端, 并采用高速串行收發(fā)器Rocket I/O, 實現(xiàn)數(shù)據(jù)率為2.5 Gbps的高速串行傳輸。關(guān)鍵詞: 高速串行傳輸; Rocket I/O; Aurora 協(xié)議 為促使FPGA 芯片與串行傳輸技術(shù)更好地結(jié)合以滿足市場需求, Xilinx 公司適時推出了內(nèi)嵌高速串行收發(fā)器RocketI/O 的Virtex II Pro 系列FPGA 和可升級的小型鏈路層協(xié)議———Aurora 協(xié)議。Rocket I/O支持從622 Mbps 至3.125 Gbps的全雙工傳輸速率, 還具有8 B/10 B 編解碼、時鐘生成及恢復(fù)等功能, 可以理想地適用于芯片之間或背板的高速串行數(shù)據(jù)傳輸。Aurora 協(xié)議是為專有上層協(xié)議或行業(yè)標準的上層協(xié)議提供透明接口的第一款串行互連協(xié)議, 可用于高速線性通路之間的點到點串行數(shù)據(jù)傳輸, 同時其可擴展的帶寬, 為系統(tǒng)設(shè)計人員提供了所需要的靈活性[4]。但該協(xié)議幀格式的定義存在弊端,會導(dǎo)致系統(tǒng)資源的浪費。本文提出的設(shè)計方案可以改進Aurora 協(xié)議的固有缺陷,提高系統(tǒng)性能, 實現(xiàn)數(shù)據(jù)率為2.5 Gbps 的高速串行傳輸, 具有良好的可行性和廣闊的應(yīng)用前景。
上傳時間： 2013-11-06
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