【正文】 模式的SPI串行接口? 具有獨立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器? 片內(nèi)模擬比較器? 特殊的處理器特點? 上電復位以及可編程的掉電檢測? 片內(nèi)經(jīng)過標定的RC振蕩器? 片內(nèi)/片外中斷源? 6種睡眠模式：空閑模式、ADC噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式、Standby模式以及擴展的Standby模式? I/O和封裝? 32個可編程的I/O口? 40引腳PDIP封裝,44引腳TQFP封裝，與44引腳MLF封裝? 工作電壓: ATmega16L： ATmega16：? 速度等級 08MHz ATmega16L 016MHz ATmega16? ATmega16L在1MHz,3V,25176。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時將輸出電流。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時將輸出電流。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時將輸出電流。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。持續(xù)時間超過最小門限時間的低電平將引起系統(tǒng)復位。?XTAL2：反向振蕩放大器的輸出端。?AREF A/D：的模擬基準輸入引腳。為了獲得最高的性能以及并行性，AVR采用了Harvard結(jié)構(gòu)，具有獨立的數(shù)據(jù)和程序總線。程序存儲器是可以在線編程的FLASH。整個過程僅需一個時鐘周期。 ALU支持寄存器之間以及寄存器和常數(shù)之間的算術(shù)和邏輯運算。大多數(shù)指令長度為16位，亦即每個程序存儲器地址都包含一條16位或32位的指令。 在中斷和調(diào)用子程序時返回地址的程序計數(shù)器(PC)保存于堆棧之中。數(shù)據(jù)SRAM可以通過5種不同的尋址模式進行訪問。狀態(tài)寄存器里有全局中斷使能位。映射到數(shù)據(jù)空間即為寄存器文件之后的地址0x200x5F。這三個存儲器空間都為線性的平面結(jié)構(gòu)。Flash存儲器至少可以擦寫10,000次。起始的96個地址為寄存器文件與64個I/O存儲器，接著是1024字節(jié)的內(nèi)部數(shù)據(jù)SRAM。 ATmega16 SRAM 空間的組織結(jié)構(gòu) 帶偏移量的間接尋址模式能夠?qū)ぶ返接杉拇嫫鱕和Z給定的基址附近的63個地址。它是作為一個獨立的數(shù)據(jù)空間而存在的，可以按字節(jié)讀寫。這意味著用SBI或CBI指令改變某些管腳的方向(或者是端口電平、禁止/使能上拉電阻)時不會無意地改變其他管腳的方向(或者是端口電平、禁止/使能上拉電阻)。 I/O引腳等效原理圖I/O引腳等效原理圖每個端口都有三個I/O存儲器地址：數(shù)據(jù)寄存器 –PORTx、數(shù)據(jù)方向寄存器–DDRx和端口輸入引腳–PINx。端口配置引腳通用數(shù)字I/O的端口引腳是與第二功能復用的。DDxn為“1”時，Pxn配置為輸出，否則配置為輸入。當引腳配置為輸出時，若PORTxn為“1”，引腳輸出高電平“1”，否則輸出低電平“0”。在上拉輸入和輸出低電平之間切換也有同樣的問題。端口引腳第二功能PA7ADC7 (ADC 輸入通道7)PA6ADC6 (ADC 輸入通道6)PA5ADC5 (ADC 輸入通道5)PA4ADC4 (ADC 輸入通道4)PA3ADC3 (ADC 輸入通道3)PA2ADC2 (ADC 輸入通道2)PA1ADC1 (ADC 輸入通道1)PA0ADC0 (ADC 輸入通道0)（2）端口B的第二功能引腳配置如下：? SCK–端口B,Bit7SCK：SPI通道的主機時鐘輸出，從機時鐘輸入端口。? MISO–端口B,Bit6MISO：SPI通道的主機數(shù)據(jù)輸入，從機數(shù)據(jù)輸出端口。 端口B的第二功能端口引腳第二功能PB7SCK (SPI 總線的串行時鐘)PB6MISO (SPI 總線的主機輸入/從機輸出信號)PB5MOSI (SPI 總線的主機輸出/從機輸入信號)PB4SS (SPI 從機選擇引腳)PB3AIN1 (模擬比較負輸入)OC0 (T/C0輸出比較匹配輸出)PB2AIN0 ( 模擬比較正輸入)INT2 (外部中斷2輸入)PB1T1 (T/C1 外部計數(shù)器輸入)PB0T0 (T/C0 外部計數(shù)器輸入)XCK(USART 外部時鐘輸入/輸出)? MOSI–端口B,Bit5MOSI：SPI通道的主機數(shù)據(jù)輸出，從機數(shù)據(jù)輸入端口。? SS–端口B,Bit4SS：從機選擇輸入。設(shè)置為輸入后，上拉電阻由PORTB4控制。實現(xiàn)該功能時，PB3引腳必須配置為輸出(設(shè)DDB3為1)。INT2，外部中斷源2：PB2引腳作為MCU的外部中斷源。數(shù)據(jù)方向寄存器(DDB0)控制時鐘為輸出(DDB0置位)還是輸入(DDB0 清零)。 端口C的第二功能端口引腳第二功能PC7TOSC2 ( 定時振蕩器引腳2)PC6TOSC1 ( 定時振蕩器引腳1)PC5TDI (JTAG 測試數(shù)據(jù)輸入)PC4TDO (JTAG 測試數(shù)據(jù)輸出)PC3TMS (JTAG 測試模式選擇)PC2TCK (JTAG 測試時鐘)PC1SDA ( 兩線串行總線數(shù)據(jù)輸入/ 輸出線)PC0SCL ( 兩線串行總線時鐘線)第二功能配置如下：? TOSC2–端口C,Bit7TOSC2，定時振蕩器引腳2：當寄存器ASSR 的AS2 位置1，使能T/C2的異步時鐘，引腳PC7 與端口斷開，成為振蕩器放大器的反向輸出。? TDI–端口C,Bit5TDI，JTAG測試數(shù)據(jù)輸入：串行輸入數(shù)據(jù)移入指令寄存器或數(shù)據(jù)寄存器(掃描鏈)。TD0引腳在除TAP狀態(tài)情況外為三態(tài)，進入移出數(shù)據(jù)狀態(tài)。當JTAG接口使能，該引腳不能作為I/O引腳。? SCL–端口C,Bit0SCL，兩線串行接口時鐘：當TWCR寄存器的TWEN位置1使能兩線串行接口，引腳PC0未與端口連接，成為兩線串行接口的串行時鐘I/O引腳。在該功能下引腳作為輸出(DDD7置1)。在該功能下引腳作為輸出(DDD5 置1)。在PWM模式的定時器功能中，OC1B引腳作為輸出。PD2引腳作為MCU的外部中斷源。當使能了USART的接收器后，這個引腳被強制設(shè)置為輸出，此時DDD0不起作用。這個處理方法同樣適用于當復位向量位于應用程序區(qū)，中斷向量位于Boot區(qū)—或者反過來—的時候。這種處理方式使得在MCU正常工作之前有一定的時間讓電源達到穩(wěn)定的電平。(2)外部復位。(4)掉電檢測復位。 時鐘電路AVR的主要時鐘系統(tǒng)及其分布。終止CPU時鐘將使內(nèi)核停止工作和計算。此外，USI模塊的起始條件檢測在沒有I/O的情況下也是異步實現(xiàn)的，使得這個功能在任何睡眠模式下都可以正常工作。使得此定時器/計數(shù)器即使在睡眠模式下仍然可以為系統(tǒng)提供一個實時時鐘。時鐘輸入到AVR時鐘發(fā)生器，再分配到相應的模塊。這種模式適合于噪聲環(huán)境，以及需要通過XTAL2驅(qū)動第二個時鐘緩沖器的情況。晶體振蕩器連接圖 晶體振蕩器連接圖振蕩器工作模式振蕩器可以工作于三種不同的模式，每一種都有一個優(yōu)化的頻率范圍。再傳送至單片機上,由單片機發(fā)出控制脈沖,控制驅(qū)動芯片LMD18200中PWM電路的占空比,從而控制電機正反轉(zhuǎn)以及起停等動作。 系統(tǒng)所采用的晶體振蕩器為12MHz()足夠可以與微調(diào)電容起振,滿足系統(tǒng)所需的采樣頻率。系統(tǒng)才用的是通過按鍵產(chǎn)生脈沖進行復位的按鍵復位電路。該器件符合TIA/EIA232F標準，每一個接收器將TIA/EIA232F電平轉(zhuǎn)換成5V TTL/CMOS電平。由6腳和4只電容構(gòu)成。其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。15腳DNG、16腳VCC（+5v）。LMD18200廣泛應用于打印機、機器人和各種自動化控制領(lǐng)域。它有11個引腳,采用TO220和雙列直插式封裝。4剎車輸入端剎車時，輸出驅(qū)動電流方向見表1。腳4置邏輯高電平、腳5置邏輯低電平時，H橋中所有晶體管關(guān)斷，此時，每個輸出端只有很小的偏流（）。8電流取樣輸出端提供電流取樣信號，典型值為377 181。 LMD18200邏輯真值表PWM轉(zhuǎn)向剎車實際輸出驅(qū)動電流電機工作狀態(tài)HHL流出流入2正轉(zhuǎn)HLL流入流出2反轉(zhuǎn)LL流出流出2停止HHH流出流出2停止HLH流入流入2停止LXHNONE 引腳10接直流電機電樞，正轉(zhuǎn)時電流的方向應該從引腳步到引腳10；反轉(zhuǎn)時電流的方向應該從引腳10到引腳2。過熱信號還可通過引腳9輸出，當結(jié)溫達到145度時引腳9有輸出信號。本文中將介紹單極性可逆驅(qū)動方式。一般采用光隔離或磁隔離。 光耦合器系統(tǒng)采用高速光電耦合器K1010來完成控制電路與主電路之間的電氣隔離。ATmega16單片機上共有三組端口：端口A，端口B，端口C。實現(xiàn)該功能時，PB3引腳必須配置為輸出(設(shè)DDB3為1)。下面就是對系統(tǒng)所采用的端口B和端口C進行初始化：PORTB=(1PB3)；DDRB=(1DDB3)初始化端口B的PB3引腳，PB3引腳主要完成PWM脈沖輸出，將PB3口定義方向為輸出。所有中斷都可以通過定時器中斷屏蔽寄存器TIMSK單獨進行屏蔽。如果沒有選擇時鐘源T/C就不工作。比較匹配事件還將置位比較標志OCF0。 串口初始化通用同步和異步串行接收器和轉(zhuǎn)發(fā)器(USART)是一個高度靈活的串行通訊設(shè)備。XCK(發(fā)送器時鐘) 引腳只用于同步傳輸模式?；謴蛦卧糜诋惒綌?shù)據(jù)的接收。USART支持4種模式的時鐘：正常的異步模式，倍速的異步模式，主機同步模式，以及從機同步模式。僅在同步模式下XCK有效。設(shè)置波特率：UBRRH=0X01；UBRRL=0x1F。程序開始，首先初始化I/O端口：PC1，PB3。如果數(shù)據(jù)不能有效使用，則向上位機返回“命令錯”重新檢查數(shù)據(jù)。 //disable glable interupt//WDT_off()。 //Timer0 initializeasm (SEI)。USART_Transmit(0XBB)。設(shè)直流電源電壓為Ud，將電樞串聯(lián)一個電阻R，接到電源Ud，則電樞兩端的電壓Ua為： = （）顯然，調(diào)節(jié)電阻R即可改變端電壓，達到調(diào)速目的。設(shè)加在電機電樞兩端的矩形波的幅值電壓為Ud，則電機電樞兩端電壓的平均值為： PWM波形圖 （）稱為占空比。 轉(zhuǎn)速子程序流程圖 中斷流程圖中斷及轉(zhuǎn)速程序：//串口接收中斷函數(shù)//中斷定義：USART， Rx 結(jié)束//中斷源：USART, RXCvoid UART_isr(void){unsigned char i。 case rollback: PORTC=PORTCamp。 break。 break。 } } 串行數(shù)據(jù)傳輸程序單片機與上位計算機之間采用Max232的串行數(shù)據(jù)傳輸方式。UCSRB=(1RXEN)|(1TXEN)|(1RXCIE)。ICCAVR是一個綜合了編輯器，工程管理器和C編譯器的集成開發(fā)環(huán)境（Integrated Development Environment,IDE）。編譯錯誤顯示在狀態(tài)窗口中，并且當用鼠標單擊編譯錯誤時，光標會自動跳轉(zhuǎn)到編輯窗口中一起錯誤的那一行。 開發(fā)及編譯 打開軟件，將其保存在目標文件夾。 工程窗口然后對文件進行編譯。 仿真器的特點本仿真器的特點：同時完全支持AVR System?？梢栽诔绦驁?zhí)行過程中實現(xiàn)單步（step）、連續(xù)、斷點、變量具有數(shù)據(jù)或程序空間斷點。使用原廠AVR Studio的仿真監(jiān)控程序。為保證AVR Studio的正確自檢，在開始使用AVR Studio前應該先進行連接。如果有其它程序占用COM端口(例如，串口調(diào)試精靈，超級終端等)，在啟動AVR Studio前應先關(guān)閉這些程序。VSUPPLY用于通過目標板為JTAG ICE供電。為使JTAG ICE對目標AVR重新編程，就需要控制復位引腳。注：要正確選擇電阻的阻值，一般選取200～500歐。 仿真環(huán)境安裝AVR STUDIO AVR Studio是一個面向AVR 全系列單片機的IDE環(huán)境，它包含有編輯器，匯編器，調(diào)試器和ATMEL 全系列仿真器的監(jiān)控程序。打開一個工程項目，隨后AVRStudio將開始尋找JTAG ICE所在的串行端口。AUTO是編程自動操作功能。/* 關(guān)閉WDT *///WDTCR = 0x00。PORTC = (1PC1)。//TCNT0 = 0xF7。 // 啟動定時器0 預分頻比例64}//*********************************************************//***********************************************************//定時器0中斷函數(shù)//中斷定義：定時器/ 計數(shù)器0 溢出//中斷源：TIMER0 OVF//****************************************************************/*void Timer0