【正文】 引腳輸出一定頻率的方波，就可以發(fā)出 聲響，可以作為一個(gè)簡(jiǎn)單的外設(shè)。 N 區(qū)，單片機(jī)外部復(fù)位電路選擇。由于 AVR 系列單片機(jī)采用低電平復(fù)位，而 51 系列單 片機(jī)為高電平復(fù)位，因此需要根據(jù)使用單片機(jī)的類(lèi)型正確的選擇復(fù)位方式。選擇通過(guò) JN 短 路片確定。 O 區(qū)，RS232 串行接口單元。通過(guò) MAX202 電平轉(zhuǎn)換，連接單片機(jī)的 USART（UART）口， 實(shí)現(xiàn)與 PC 的異步通信。 綜上所述，整個(gè)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)板提供了一下功能： 系統(tǒng)的資源與能源 電源供電系統(tǒng)單元、可調(diào)直流電壓?jiǎn)卧―）和脈沖信號(hào)發(fā)生器單元（K）為實(shí)驗(yàn)提供了 必要的條件和手段。電源供電系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)板提供了高精度的電源；D 單元為 A/D 轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)提 供信號(hào)；K 單元?jiǎng)t為計(jì)數(shù)、頻率測(cè)量等提供了信號(hào)源。 基本的輸入輸出設(shè)備或接口 這部分主要為基本實(shí)驗(yàn)提供必要的外圍設(shè)備：4 鍵按鍵單元（G） 、43 鍵盤(pán)單元（F） 、 無(wú)源蜂鳴器單元（M） 、88 LED 點(diǎn)陣式顯示單元（E） 位 LED 數(shù)碼管顯示單元（C） 、8 、2 16 字符型液晶顯示單元（B） 、LED8 顯示單元（A） ，功率驅(qū)動(dòng)單元（H）以及 RS232（O） 等。 系統(tǒng)的擴(kuò)展和多功能 單片機(jī)引腳的全部開(kāi)放， 采用 2 個(gè) 40PIN 的鎖緊插座， 擴(kuò)展插座 （L） 系統(tǒng)時(shí)鐘選擇 、 （I） 、 外部復(fù)位選擇（N）等使得實(shí)驗(yàn)板可以非常靈活的擴(kuò)展、組合，同時(shí)也適合多種類(lèi)型以及不 同引腳數(shù)的單片機(jī)使用。用戶(hù)能夠根據(jù)需要，采用不同的連接方式，構(gòu)成新的系統(tǒng)電路或新 的 MCU 系統(tǒng)，以兼容更多的實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用的需要。 由于 I2C 總線(xiàn)、SPI 總線(xiàn)、單總線(xiàn)（1 WIRE）通信接口均是串行通信方式，使用連接線(xiàn) 少，因此在做這些實(shí)驗(yàn)時(shí)，只要將相關(guān)的外圍芯片插入擴(kuò)展座中，再使用幾根連接線(xiàn)聯(lián)上電 源、地，和接口引腳就可以了。 對(duì)于 AVR 單片機(jī)所有的基本功能和單元實(shí)驗(yàn)，如：I/O 使用、ADC、時(shí)鐘、中斷、PWM， 鍵盤(pán)、按鍵、LED、LED 數(shù)碼、LCD 顯示、測(cè)頻率、測(cè)周期（利用板上的 125Hz128K 的方波 源） 、功率驅(qū)動(dòng)、蜂鳴器、RS232 等，都可以在板上實(shí)現(xiàn)。 如果將這些單元有機(jī)的組合， 就可以完成和實(shí)現(xiàn)一些實(shí)際電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)， 如帶音樂(lè)報(bào) 時(shí)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘、 秒表、 頻率計(jì)、 速度表、 電話(huà)撥號(hào)器、 電壓表、 LED 廣告屏， 計(jì)算器…… 自制 ISP 下載電纜 在本節(jié)中， 我們將介紹一個(gè)與 STK200/STK300 兼容的 ISP 下載電纜。 該下載電纜支持所 有使用 ISP 技術(shù)的 AVR 芯片，同時(shí)也支持 ATMEL 公司 51 系列兼容芯片 AT89S5AT89S5 AT89S589S8252。圖 47 為 AVR ISP 下載電纜電原理圖。 ISP 編程的原理是使用 PC 機(jī)的并行口來(lái)驅(qū)動(dòng) ISP 編程所需的信號(hào)波形，實(shí)現(xiàn)對(duì) AVR 的 程序下載和熔絲位的配置編程。出于安全的考慮，為了防止使用中誤操作而損壞 PC 機(jī)的并 行口，圖中使用 74HC244 作為緩沖，以保護(hù)計(jì)算機(jī)的并行口。74HC244 由目標(biāo)板供電，VTG 經(jīng)過(guò) D1（極性保護(hù)）和 D2（ V 限壓保護(hù)）使 74HC244 工作在+3~+5V。R1 為 MISO 信號(hào)線(xiàn) 上海 華東師范大學(xué) 電子系 馬潮 的上拉電阻。 圖 47 AVR ISP 下載電纜原理圖 制作 AVR ISP 的成本非常低， 采用貼片封裝器件時(shí)整個(gè)電路板可以按裝在一個(gè)普通 DB25 的接口盒中（圖 48） 。配備這樣一根下載電纜，一臺(tái)配備了相應(yīng)開(kāi)發(fā)軟件的 PC 機(jī)，再加上 開(kāi)發(fā)目標(biāo)系統(tǒng)板，一套基本的 AVR 軟硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境就建立起來(lái)了。接下來(lái)需要的，就是發(fā)揮 你的聰明才智和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)了！ 圖 48 AVR IS 下載電纜實(shí)物圖 要使用 AVR ISP 編程電纜下載程序還需要相應(yīng)的編程軟件支持。本節(jié)介紹的 AVR ISP 下載電纜與 STK200/STK300 完全兼容，ICCAVR、CVAVR、BASCOMAVR 等開(kāi)發(fā)平臺(tái)的程序下載 單元中都直接支持使用 STK200/STK300 的下載編程（可惜，ATMEL 的 AVR STUDIO 不支持使 用 STK200/STK300 下載電纜） 。此外，也可以在網(wǎng)上下載一些專(zhuān)用的免費(fèi)編程軟件使用。 （1） 在 ICCAVR、CVAVR、BASCOMAVR 中的使用 在 ICCAVR、CVAVR、BASCOMAVR 等 AVR 高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)平臺(tái)中，都有內(nèi)置的程序編程下載 上海 華東師范大學(xué) 電子系 馬潮 功能模塊，支持使用多種不同形式的 ISP 下載電纜（編程器）實(shí)現(xiàn)對(duì) AVR 的編程操作。 STK200/STK300 是他們支持的下載電纜之一。在下載程序前，你只要在相應(yīng)的 Programmer 的選項(xiàng)欄中選定使用 STK200/STK300， 就可在程序正確編譯后直接將運(yùn)行代碼下載到 AVR 芯 片中了，非常方便。 ICCAVR、CVACR 的編程速度比 BASCOMAVR 快一些。但在 BASCOMAVR 中對(duì) AVR 芯片熔絲 位的編程配置界面更加體現(xiàn)了以人為本的原則（圖 49） ，它提供簡(jiǎn)潔的說(shuō)明選擇，而其它 編程軟件對(duì) AVR 芯片熔絲位的編程配置界面使用不方便，需要用戶(hù)仔細(xì)查閱手冊(cè)后作出選 擇。因此，建議用戶(hù)對(duì) AVR 芯片熔絲位進(jìn)行編程配置時(shí)，使用 BASCOMAVR 進(jìn)行選擇和操作。 圖 49 BASCOMAVR 熔絲位編程配置窗口 （2） 免費(fèi)通用編程軟件 PonyProg。 2 PonyProg是一個(gè)通用串行器件編程軟件，配合的特定的編程硬件（電纜） ，它支持對(duì)I C 總線(xiàn)（24 系列） ，Microwire總線(xiàn)（93 系列） ，SPI總線(xiàn)（25 系列）的EEPROM存儲(chǔ)器，ATMEL 的AVR單片機(jī) （支持使用STK200/STK300 下載電纜） MICROCHIP的PIC單片機(jī)的進(jìn)行讀寫(xiě)編程。 ， 你可以在。同時(shí)該網(wǎng)站上還提 供其支持的編程器的硬件電路圖，你可以參考，并制作一個(gè)多功能的編程器。 （3） 免費(fèi)編程軟件 SLISP SLISP是國(guó)內(nèi)廣州雙龍公司推出的免費(fèi)ISP編程軟件，它也可以配合STK200/STK300 實(shí)現(xiàn) 對(duì)AVR的下載編程，同時(shí)也能對(duì)AT89S5x編程。該公司網(wǎng)站地址：。 AVR 開(kāi)發(fā)環(huán)境的建立 單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用和開(kāi)發(fā)的學(xué)習(xí)， 不能僅僅依賴(lài)于從書(shū)本上學(xué)習(xí)原理和理論， 更主 要的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)是動(dòng)手實(shí)踐。單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)是一門(mén)實(shí)戰(zhàn)（踐）性很強(qiáng)的學(xué) 上海 華東師范大學(xué) 電子系 馬潮 科，也是一門(mén)綜合性的學(xué)科，最好的學(xué)習(xí)方法是邊學(xué)習(xí)、邊實(shí)踐、邊總結(jié)和歸納。 在學(xué)習(xí)了 AVR 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和匯編指令以后， 我們對(duì) AVR 單片機(jī)已經(jīng)有了一個(gè)理論 上的認(rèn)識(shí)和初步的了解。 進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和使用 AVR 單片機(jī)就應(yīng)該與實(shí)踐相結(jié)合， 動(dòng)手實(shí)踐是 真正學(xué)好和掌握單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的必要途徑。 AVR 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)環(huán)境 一個(gè) AVR 單片機(jī)的基本學(xué)習(xí)和開(kāi)發(fā)環(huán)境由以下幾部分組成： 1. PC 機(jī)一臺(tái)，運(yùn)行 Windows 操作系統(tǒng) 個(gè)人電腦 PC 是 AVR 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的主要工具之一。一般的講，一臺(tái) 586 以上， 運(yùn)行 Windows98/Windows2000/Windows XP 操作系統(tǒng)的個(gè)人電腦就可以了。 2. AVR 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái) 一般需要選擇一個(gè)或兩個(gè) AVR 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。如采用匯編語(yǔ)言來(lái)開(kāi)發(fā) AVR 的系統(tǒng)程序， 則首選 ATMEL 公司免費(fèi)提供的 AVR Studio。喜歡和習(xí)慣采用高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)系統(tǒng)程序，可以 選取 C 或 BASIC 的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。 3. AVR 實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)板（Developing Kit） AVR 實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)板是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的硬件環(huán)境。在開(kāi)發(fā)板上，除了具有可供使用的 AVR 芯片， 還提供電源，基本的外圍器件（LED 發(fā)光管、LED 數(shù)碼管、LCD 顯示器、按鍵……） ，通信接 口器件，通信連接線(xiàn)，用于執(zhí)行代碼程序下載的連接線(xiàn)等等。它方便用戶(hù)實(shí)際動(dòng)手學(xué)習(xí)、調(diào) 試和檢驗(yàn)自己的設(shè)計(jì)。因此，一塊開(kāi)發(fā)板對(duì)于學(xué)習(xí)是不可缺少的。 4. 其它輔助工具、設(shè)備和軟件 在 AVR 嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，一些必要的輔助工具和設(shè)備有：萬(wàn)用表，示波器，信 號(hào)源，頻率計(jì)等。工具軟件有：串口調(diào)試軟件，執(zhí)行代碼程序的下載編程軟件等。 以上我們沒(méi)有提到 AVR 的在線(xiàn)實(shí)時(shí)仿真器。 由于 AVR 單片機(jī)具備 ISP 功能， 以及大多數(shù) 的 AVR 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)都與 AVR Studio 配合，使用 AVR Studio 中的軟件模擬仿真功能，因此 對(duì)于學(xué)習(xí)以及開(kāi)發(fā)一些普通的系統(tǒng)， 基本可以不必購(gòu)買(mǎi)價(jià)格比較昂貴的 AVR 在線(xiàn)仿真器。 當(dāng) 然，在開(kāi)發(fā)一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)時(shí)，手頭配備一臺(tái) AVR 在線(xiàn)仿真器也是有必要的。 本書(shū)中采用的 AVR 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)環(huán)境的建立 在本書(shū)中， 我們推薦和使用以下的軟硬件環(huán)境作為開(kāi)始學(xué)習(xí)和使用 AVR 單片機(jī)的手段和 工具，開(kāi)發(fā)環(huán)境有以下部分構(gòu)成： PC 機(jī)一臺(tái)，運(yùn)行 Windows 操作系統(tǒng)； AVR Studio (，F(xiàn)ree)。匯編開(kāi)發(fā)，軟件模擬調(diào)試。 AVR高級(jí)C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)平臺(tái)CVAVR（DEMO版）(，F(xiàn)ree )。C 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)。 。用于熔絲位的配置編程 BASCOMAVR（DEMO版） （，F(xiàn)ree） 和程序下載。 串口調(diào)試精靈。用于 PC 機(jī)與單片機(jī)之間的 RS232 通信，軟件調(diào)試等。 AVR51 多功能實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)板一套。目標(biāo)實(shí)驗(yàn)板。 以上軟件都是免費(fèi)軟件，用戶(hù)可以網(wǎng)上下載，或從本書(shū)附帶的光盤(pán)中獲取。軟件的安裝 上海 華東師范大學(xué) 電子系 馬潮 都比較簡(jiǎn)單，用戶(hù)可以根據(jù)安裝提示進(jìn)行安裝。 思考與練習(xí) 1．學(xué)習(xí)單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的原理與應(yīng)用開(kāi)發(fā)，應(yīng)具備和掌握哪些方面的基礎(chǔ)知識(shí)和技能， 為什么？ 2．為什么僅通過(guò)書(shū)本和課堂是不能學(xué)好和掌握單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的原理與應(yīng)用開(kāi)發(fā)的？ 3．簡(jiǎn)單講述單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程和步驟，并說(shuō)明在開(kāi)發(fā)過(guò)程中要使用的主要硬件 和軟件工具是什么。 4．硬件仿真器和程序燒入器的作用是什么？ 5．一個(gè)好的單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)應(yīng)具備那些必要的功能？ 6．使用匯編語(yǔ)言和高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)系統(tǒng)程序各有何優(yōu)點(diǎn)和不足？ 7．通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、雜志與廣告了解國(guó)內(nèi)外主要的單片機(jī)生產(chǎn)商，它們的單片機(jī)產(chǎn)品型號(hào)，以及 相應(yīng)的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)和工具的名稱(chēng)和價(jià)格。 8．本書(shū)推薦的學(xué)習(xí) AVR 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)環(huán)境包含哪些硬件與軟件？有何特點(diǎn)？ 9．建立一個(gè)學(xué)習(xí) AVR 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)環(huán)境， 熟悉 AVR51 多功能實(shí)驗(yàn)版的硬件電 路圖與實(shí)際的連接，下載和安裝軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)和工具軟件。 10. 仔細(xì)閱讀各個(gè)軟件的使用說(shuō)明(OnlineHelp)，熟悉軟件的使用環(huán)境和主要功能。 11. 在本書(shū)附帶的光盤(pán)中有 AVR Studio、CVAVR 等軟件使用參考的中文翻譯電子文檔，可以 作為輔助參考資料。但最好閱讀英文原文，可以得到更詳細(xì)和準(zhǔn)確的幫助。 上海 華東師范大學(xué) 電子系 馬潮