【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 特點(diǎn)：64K/128K 字節(jié)FLASH ，2K/4K 字節(jié)EEPROM ，4K 字節(jié)SRAM ，32 個(gè)通用I/0 口，8 個(gè)輸入口，8 個(gè)輸出口，32 個(gè)通用工作寄存器。實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC，個(gè)具有比較模式的靈活的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，內(nèi)外中斷源，可編程的UART， 可編程的看門狗定時(shí)器，SPI 口以及三種可通過軟件選擇的節(jié)電模式，工作于空閑模式時(shí)，CPU 將停止運(yùn)行。而寄存器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、看門狗和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電模式時(shí),振蕩器停止工作,所有功能都被禁止,而寄存器內(nèi)容得到保留,只有外部中斷或硬件復(fù)位,別省電模式下T/C2 繼續(xù)工作以維持時(shí)間基準(zhǔn).器件是以ATMEL 的高密度非易失性內(nèi)存技術(shù)生產(chǎn)的,片內(nèi)FLASH 可以通過SPI 接口或通用編程器,多次編程通過將增強(qiáng)的RISC 8 位CPU 與FLASH 集成在一個(gè)芯片內(nèi).ATmega603/103 為許多嵌入式控制應(yīng)用提供了靈活而低成本的方案.ATmega603/103 具有一整套的編程和系統(tǒng)開發(fā)工具:宏匯編\調(diào)試/仿真器\在線仿真器和評(píng)估板.ATmega603/103結(jié)構(gòu)圖VCC GND :電源A 口PA7…PA0A 口是一個(gè)8 位雙向I/O 口,每一個(gè)管腳都有內(nèi)部上拉電阻,A 口的輸出緩沖器能夠吸收20mA 的電流,可直接驅(qū)動(dòng)LED, 當(dāng)作為輸入時(shí),如果外部被拉低,由于上拉電阻的存在,管腳將輸出電流,在復(fù)位過程中A 口為三態(tài),即使此時(shí)時(shí)鐘還未起振,在訪問外部SRAM 口作為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用口.B 口PB7…PB0B 口是一個(gè)8 位雙向I/O 口,每一個(gè)管腳都有內(nèi)部上拉電阻,B 口的輸出緩沖器能夠吸收20mA的電流,可直接驅(qū)動(dòng)LED, 當(dāng)作為輸入時(shí),如果外部被拉低,由于上拉電阻的存在,管腳將輸出電流,在復(fù)位過程中B 口,為三態(tài)即使此時(shí)時(shí)鐘還未起振.C 口PC7…PC0C 口是一個(gè)8 位輸出I/O 口,能夠吸收20mA 的電流,在訪問外部SRAM 時(shí),C 口作為地址線,在復(fù)位過程中C 口不為三態(tài).D 口PD7…PD0D 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口,輸出緩沖器能夠吸收20mA 的電流,當(dāng)作為輸入時(shí),如果外部被拉低,由于上拉電阻的存在,管腳將輸出電流,在復(fù)位過程中D 口為三態(tài)即使此時(shí)時(shí)鐘還未起振.E 口PE7…PE0E 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口,輸出緩沖器能夠吸收20mA 的電流,當(dāng)作為輸入時(shí),如果外部被拉低,由于上拉電阻的存在,管腳將輸出電流在復(fù)位過程中E 口為三態(tài),即使此時(shí)時(shí)鐘還未起振,F 口PF7…PF0F 口是一個(gè)8 位輸入I/O 口,也可作為ADC 的模擬輸入/RESET 復(fù)位輸入超過50ns 的低電平,將引起系統(tǒng)復(fù)位低于50ns 的脈沖,不能保證可靠復(fù)位.XTAL1 振蕩器放大器的輸入端XTAL2 振蕩器放大器的輸出端TOSC1 RTC 振蕩器放大器的輸入端TOSC2 RTC 振蕩器放大器的輸出端/WR 外部SRAM 寫信號(hào)/RD 外部SRAM 讀信號(hào)ALE 訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)的地址鎖存使能信號(hào)用于鎖存低8 位地址AVCC A/D 轉(zhuǎn)換器的電源應(yīng)該通過一個(gè)低通濾波器與VCC 連接AREF A/D 轉(zhuǎn)換器的參考電源介于AGND 與AVCC 之間AGND 模擬地/PEN 串行下載的編程使能信號(hào)1. AVR RISC 結(jié)構(gòu)2. AVR 高性能低功耗RISC 結(jié)構(gòu)120/121 條指令大多數(shù)為單指令周期32 個(gè)8 位通用工作寄存器+外設(shè)控制寄存器工作在6MHz 時(shí)具有6MIPS 的性能3. 數(shù)據(jù)和非易失性程序內(nèi)存64K/128K 字節(jié)的在線可編程FLASH 擦除次數(shù)1000 次4K 字節(jié)SRAM2K/4K 字節(jié)在線可編程EEPROM 壽命100000 次程序加密位SPI 接口同時(shí)可用作在線下載4. 外圍Peripheral 特點(diǎn)片內(nèi)模擬比較器可編程的看門狗定時(shí)器由片內(nèi)振蕩器生成全雙工UAR主/從SPI 接口自具振蕩器的實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC兩個(gè)具有比較模式的可預(yù)分頻Prescale 8 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器一個(gè)可預(yù)分頻具有比較捕捉和兩個(gè)8/9/10 位PWM 功能的16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8 通道10 位ADC5. 特別的MCU 特點(diǎn)低功耗空閑省電和掉電模式可通過軟件進(jìn)行選擇的時(shí)鐘頻率內(nèi)外部中斷源6. 4MHz 3V 25 條件下的功耗掉電模式1 A7. I/O 和封裝32 個(gè)可編程的I/O 腳8 個(gè)輸出口線8 個(gè)輸入口線64 腳QFP 封裝8. 工作電壓 ATmega603L 和ATmega103L ATmega603 和ATmega1039. 速度04MHz ATmega603L 和ATmega103L06MHz ATmega603 和ATmega103第三章 實(shí)用程序設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)方法程序設(shè)計(jì)就是用計(jì)算機(jī)所能接受的語言把解決問題的步驟描述出來，也就是編制計(jì)算機(jī)的程序。AVR 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)語言有：C 編譯高級(jí)語言和宏匯編匯編語言。在設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，軟件的編制是重要環(huán)節(jié)，軟件的質(zhì)量直接影響整個(gè)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。所以，我們可按需要改編調(diào)用，也可以吸收其設(shè)計(jì)方法，以便更好地設(shè)計(jì)出適合于自己系統(tǒng)的實(shí)用軟件。 程序設(shè)計(jì)步驟應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)因系統(tǒng)而異，因人而異。盡管如此，程序設(shè)計(jì)總是有共同特點(diǎn)及其規(guī)律的，在編寫程序時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以采取如下幾個(gè)步驟：，明確所要解決問題的要求，將軟件分成若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分，根據(jù)功能關(guān)系和時(shí)序關(guān)系設(shè)計(jì)出合理的軟件總體結(jié)構(gòu)。，即根據(jù)功能要求，描述出各個(gè)輸入和輸出變量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，并確定采用的計(jì)算公式和計(jì)算方法。，根據(jù)所選擇的計(jì)算方法，制定出運(yùn)算的步驟和順序，并畫出程序框圖，這不僅是程序設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，而且是決定成敗的關(guān)鍵部分。4 .合理分配系統(tǒng)資源，包括程序Flash、 E2PROM 、SRAM、 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷堆棧等。確定數(shù)據(jù)格式，分配好工作單元。進(jìn)一步將程序框圖畫成詳細(xì)的操作流程。5. 根據(jù)程序的流程圖和指令系統(tǒng)，編寫出程序，注意在程序的有關(guān)位置處寫上功能注釋提高程序的可讀性。6. 程序調(diào)試，通過編輯軟件編輯出的源程序，必須用編譯程序匯編后生成目標(biāo)代碼，如果源程序有語法錯(cuò)誤，需修改源文件后繼續(xù)編譯，直到無語法錯(cuò)誤為止，這之后利用目標(biāo)碼，通過仿真器進(jìn)行程序調(diào)試，排除設(shè)計(jì)和編程中的錯(cuò)誤直到成功。，使各功能程序?qū)嵭心K化、子程序化，縮短程序的長(zhǎng)度，加快運(yùn)算速度和節(jié)省數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，減少程序執(zhí)行的時(shí)間。 程序設(shè)計(jì)技術(shù)1. 模塊化程序設(shè)計(jì)模塊化程序設(shè)計(jì)是單片機(jī)應(yīng)用中常用的一種程序設(shè)計(jì)技術(shù)，它是把有關(guān)功能完整的、較長(zhǎng)的程序，分解為若干個(gè)功能相對(duì)獨(dú)立的、較小的程序模塊，各個(gè)程序模塊分別進(jìn)行設(shè)計(jì)編程和調(diào)試，最后把各功能模塊集成為所需的程序。模塊化程序設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是，單個(gè)功能明確的程序模塊的設(shè)計(jì)和調(diào)試比較方便、容易完成。一個(gè)模塊可以為多個(gè)程序所共享，也可利用現(xiàn)成的程序模塊。2. 自上而下的程序設(shè)計(jì)自上而下的程序設(shè)計(jì)時(shí)，先從主程序開始設(shè)計(jì)，從屬的程序和子程序用符號(hào)來代替，主程序編好后，再編制各個(gè)從屬程序和子程序，最后完成整個(gè)系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)，調(diào)試也按這個(gè)次序進(jìn)行。自上而下程序設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是,比較習(xí)慣人們的日常思維、設(shè)計(jì)、調(diào)試和連接同時(shí)按一個(gè)線索進(jìn)行，程序錯(cuò)誤可以較早發(fā)現(xiàn)，缺點(diǎn)是修改比較麻煩。3. 軟件抗干擾設(shè)計(jì)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，易受各種干擾侵襲，直接影響到系統(tǒng)的可靠性。因此，應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)是非常重要的。在實(shí)際情況中,針對(duì)不同的干擾后果，采用不同的軟件對(duì)策，在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，為了消除傳感器通道中的干擾信號(hào),可采用軟件數(shù)據(jù)濾波，如算術(shù)平均法、比較舍取法、中值法、一階遞推數(shù)字濾波法等；在開關(guān)量控制系統(tǒng)中，為防止干擾進(jìn)入系統(tǒng)，造成各種控制條件超差，輸出失控，可采取軟件冗余程序、自檢等措施，為防止程序計(jì)數(shù)器失控，造成程序盲目運(yùn)行或“死機(jī)”，可設(shè)置軟件“看門狗”，來監(jiān)視程序運(yùn)行狀態(tài)，也可在非程序區(qū)設(shè)置軟件陷井,強(qiáng)行使程序拉回復(fù)位狀態(tài)，重新啟動(dòng)。第四章 AVR環(huán)境　　AVR環(huán)境是一種基于AVR系列的微處理器的開發(fā)工具。該手冊(cè)描述了如何安裝和使用AVR環(huán)境。AVR環(huán)境夠使用戶在AVR高速嵌入式單片機(jī)中完全控制程序的執(zhí)行。AVR環(huán)境支持匯編級(jí)源程序的執(zhí)行。Atmel公司對(duì)于AVR微處理器的匯編是把AVR匯編程序和C程序用IAR系統(tǒng)　ICC90C編譯器編譯。AVR環(huán)境在微軟的Win95和WinNT下運(yùn)行。 環(huán)境：
“A：SETUP”點(diǎn)擊OK按鈕：：SETUP點(diǎn)擊OK按鈕在網(wǎng)上安裝AVR環(huán)境　，　這樣就引出安裝程序 安裝完一次AVR環(huán)境后就可雙擊AVR環(huán)境圖標(biāo)開始了。如果期望達(dá)到高速的目標(biāo)記著在開始AVR環(huán)境之前連接和起動(dòng)AVR高速嵌入式單片機(jī)　 這部分簡(jiǎn)要描述了AVR環(huán)境的主要特性。為了使用AVR環(huán)境執(zhí)行程序，你必須先用IAR系統(tǒng)的C編譯器編譯它或者用Atmel公司的AVR匯編程序匯編成AVR環(huán)境可識(shí)讀的目標(biāo)文件。下面是AVR執(zhí)行程序的一個(gè)例子。除了原窗口之外，AVR定義了許多其它的窗口。可用于在微處理器上檢查不同的源文件。AVR的主窗口是源窗口，當(dāng)打開一個(gè)目標(biāo)文件時(shí)，自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)源窗口它顯示當(dāng)前被執(zhí)行部分的代碼。文本標(biāo)記總是指向下一個(gè)被執(zhí)行的語句。黙認(rèn)是假定在源文件一級(jí)上執(zhí)行，因此如果源信息存在，程序?qū)⒃谠醇?jí)模式上開始運(yùn)行。另外C和匯編源級(jí)的執(zhí)行，AVR也能夠識(shí)別和執(zhí)行非匯編程序，當(dāng)程序的執(zhí)行結(jié)束時(shí)，用戶可在源和非匯編之間做一些事情有。 所有必要的執(zhí)行命令在AVR中都可以得到，無論是在源級(jí)或者是在非匯編級(jí)。用戶可單步執(zhí)行程序，通過代碼或者是運(yùn)行步驟的跟蹤，快速運(yùn)行，指針移至執(zhí)行語句直至完成該任務(wù)，停止執(zhí)行并重新安排執(zhí)行任務(wù)。另外，用戶可有無限量的斷點(diǎn)，每個(gè)斷點(diǎn)都可定義為能或者不能。該斷點(diǎn)在執(zhí)行期間被保存。源窗口提供關(guān)于程序控制流的信息。另外，AVR提供了大量其它的窗口，以使用戶完全控制執(zhí)行目標(biāo)每個(gè)元素的狀態(tài)?？捎玫降拇翱谟校骸　”O(jiān)視窗口：　 顯示定義符號(hào)的值。在這里，用戶可看到C程序中變量的值。　　寄存器窗口：　顯示注冊(cè)文件的內(nèi)容。當(dāng)停止執(zhí)行時(shí)，該注冊(cè)可以被修改?！　　〈鎯?chǔ)窗口：　 顯示存儲(chǔ)的程序　數(shù)據(jù)或輸入輸出的內(nèi)容。它以十六進(jìn)制或ASCII碼的形式存儲(chǔ)。當(dāng)停止執(zhí)行時(shí)，存儲(chǔ)內(nèi)容可以被修改。　　通訊窗口：　 顯示AVR和用戶間的通訊消息。　　處理器窗口： 顯示關(guān)于執(zhí)行目標(biāo)的重要信息，包括程序計(jì)數(shù)器，堆棧指針，寄存器狀態(tài)，計(jì)數(shù)周期，Xamp。Y＆Z指針，RampD寄存器和Eind寄存器。當(dāng)停止執(zhí)行時(shí)，這些變量可以被修改。第一次執(zhí)行目標(biāo)文件，用戶需建立一個(gè)窗口，以便于留心程序的執(zhí)行，因此屏幕上的創(chuàng)建信息是一下特殊的項(xiàng)目。下一次裝栽目標(biāo)文件，就會(huì)自動(dòng)重建。在下面的章節(jié)中將會(huì)詳細(xì)描述不同的窗口。 AVR環(huán)境的窗口源窗口是AVR的主窗口。在打開一個(gè)目標(biāo)文件時(shí)它被創(chuàng)建，它貫穿于整AVR環(huán)境。如果源窗口關(guān)閉，AVR環(huán)境終止。源窗口顯示執(zhí)行部分的代碼。下面是一下源窗口的例子。將要執(zhí)行的下一條指令，AVR總是有標(biāo)記的。如果該標(biāo)記被用戶移動(dòng)，直至先前標(biāo)記的文本變成藍(lán)色，接下來的語句仍會(huì)被識(shí)別。源窗口中識(shí)別的斷點(diǎn)為左邊語句的一個(gè)點(diǎn)即斷點(diǎn)設(shè)置點(diǎn)。如果指針定位在語句上并運(yùn)行該命令，程序?qū)?huì)被執(zhí)行直至指針定位的語句。斷點(diǎn)開始于類似的途徑：指針指向語句，還有斷點(diǎn)鎖定問題是。如果斷點(diǎn)已經(jīng)在語句中設(shè)定，該斷點(diǎn)將被刪除。如果語句中沒有設(shè)定斷點(diǎn)，該斷點(diǎn)將會(huì)被插入。一個(gè)目標(biāo)文件由若干個(gè)模塊組成。每次只能顯示一個(gè)模塊。但用戶可以選擇源窗口左上角的選擇箱，選擇插入模塊。對(duì)于其它模塊斷點(diǎn)的設(shè)定這種特性優(yōu)與其它方法。如果點(diǎn)擊模塊右邊的選擇箱，源窗口會(huì)在源級(jí)和非匯編級(jí)的執(zhí)行間轉(zhuǎn)換。當(dāng)AVR環(huán)境處于非匯編模式，所有的操做，如單步執(zhí)行會(huì)在非匯編級(jí)完成。有些時(shí)候，沒有提供源級(jí)信息，例如選擇Intel十六文件作為目標(biāo)文件。當(dāng)沒有提供源級(jí)信息時(shí)，執(zhí)行將在非匯編級(jí)完成.....源窗口支持Windows剪貼板。用戶可以選擇部分或全部源窗口內(nèi)容，并選擇編輯菜單的拷貝項(xiàng)拷貝到Windows剪貼板。鎖定斷點(diǎn)，運(yùn)行到指針處，在源窗口中點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵有拷貝功能。當(dāng)點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵時(shí)，菜單顯示在屏慕上：監(jiān)視窗口顯示符號(hào)的值和類型像C程序中的變量值。自從AVR匯編程序不再產(chǎn)生其它符號(hào)信息以來，這個(gè)窗口僅能在執(zhí)行C程序時(shí)使用。下面給出了一個(gè)觀察窗口的例子：　 監(jiān)視窗口有三個(gè)區(qū)域。第一個(gè)區(qū)域是監(jiān)視到符號(hào)的名字。下一個(gè)是符號(hào)的類型，第三個(gè)區(qū)域是符號(hào)的值。窗口的黙認(rèn)值是空的，用戶把全部符號(hào)添加到觀察窗口。加入一個(gè)符號(hào)，在后來執(zhí)行的程序中也會(huì)被記住。如果監(jiān)視窗口關(guān)閉，添加也會(huì)被記住。有添加、刪除和全部刪除監(jiān)視的命令。在監(jiān)視菜單或調(diào)試工具欄通過添加命令增加一個(gè)監(jiān)視A。如果監(jiān)視窗口是活動(dòng)窗口，也可點(diǎn)擊INS鍵添加A監(jiān)視。當(dāng)使用添加監(jiān)視命令時(shí)，用戶需輸入符號(hào)的名字。用戶可輸入符號(hào)名字在其信息范圍之內(nèi)或之外。AVR將首先在其信息范圍搜索符號(hào)。如果沒有這樣的符號(hào)存在，AVR將添加符號(hào)名字到當(dāng)前范圍，并搜索這個(gè)新的符號(hào)。如果沒有這樣的符號(hào)存在，這個(gè)符號(hào)將被拒絕“？？？”顯示在類型區(qū)域，值域?yàn)榭铡Ｈ绻?hào)名字存在，該符號(hào)被添加。帶有范圍信息的符號(hào)顯示在監(jiān)視區(qū)域，類型域和值域被清空。每一次執(zhí)行停止，AVR會(huì)試途在當(dāng)前范圍添加未添加的符號(hào)。　　不可能有移動(dòng)符號(hào)。加入一個(gè)符號(hào)后，保留其范圍。在兩過程間存儲(chǔ)監(jiān)視?；蛘邲]有加入的符號(hào)是信息的一部分。如果程序輸入的加入符號(hào)范圍看不到，其值域會(huì)變成“超出范圍”?！　榱藙h除一個(gè)監(jiān)視，符號(hào)的名字必須首先使用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊。當(dāng)一個(gè)符號(hào)使用這種方法標(biāo)記時(shí)，AVR會(huì)在監(jiān)視菜單中接受該刪