【正文】 外圍元件少。 芯片特性功耗低，約為4mA,可用于電池供電。輸入端以地位參考，同時輸出端被自動偏置到電源電壓的一半，在6V電源電壓下，它的靜態(tài)功耗僅為24mW,使得LM386特別適用于電池供電的場合。為使外圍元件最少，電壓增益內(nèi)置為20。具體的電路原理圖如圖32所示：圖32 音頻放大器 LM386芯片的介紹LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于錄音機和收音機之中。這個睡眠模式停止了除clkASY 以外所有的時鐘，只有異步模塊可以繼續(xù)工作。如果異步定時器不是異步驅(qū)動的，建議使用掉電模式，而不是省電模式。這一模式與掉電模式只有一點不同：如果定時器/ 計數(shù)器2 為異步驅(qū)動，即寄存器ASSR 的AS2 置位，則定時器/ 計數(shù)器2 在睡眠時繼續(xù)運行。從施加掉電喚醒條件到真正喚醒有一個延遲時間，此時間用于時鐘重新啟動并穩(wěn)定下來。這個睡眠模式停止了所有的時鐘，只有異步模塊可以繼續(xù)工作。在此模式下，外部晶體停振，而外部中斷、兩線接口地址匹配及看門狗（如果使能的話）繼續(xù)工作。ADC 使能的時候，進入此模式將自動啟動一次AD 轉(zhuǎn)換。這個睡眠模式只停止了clkI/O、clkCPU 和clkFLASH，其他時鐘則繼續(xù)工作。2）ADC噪聲抑制模式當SM2..0 為001 時， SLEEP 指令將使MCU 進入噪聲抑制模式。方法是置位模擬比較器控制和狀態(tài)寄存器ACSR 的ACD。象定時器溢出與USART 傳輸完成等內(nèi)外部中斷都可以喚醒MCU。在此模式下，CPU 停止運行，而LCD 控制器、SPI、USART、模擬比較器、ADC、USI、定時器/ 計數(shù)器、看門狗和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。如果在睡眠過程中發(fā)生了復位，則MCU 喚醒后從中斷向量開始執(zhí)行。然后返回到SLEEP 的下一條指令。使能的中斷可以將進入睡眠模式的MCU 喚醒。進入睡眠模式的條件是置位寄存器MCUCR 的SE，然后執(zhí)行SLEEP 指令。 AVR單片機的工作模式眠模式可以使應(yīng)用程序關(guān)閉MCU 中沒有使用的模塊，從而降低功耗。4)看門狗復位看門狗定時器溢出時將產(chǎn)生持續(xù)時間為1 個CK 周期的復位脈沖。當VCC 上升到觸發(fā)電平以上時(VBOT+，F(xiàn)igure 19)，延時計數(shù)器開始計數(shù)，一旦超過溢出時間tTOUT，MCU即恢復工作。BOD 電路的開關(guān)由熔絲位BODEN控制。BOD 的觸發(fā)電平具有遲滯功能以消除電源尖峰的影響。延時結(jié)束后MCU 即啟動3）掉地檢測復位ATmega16 具有片內(nèi)BOD(Brownout Detection) 電路，通過與固定的觸發(fā)電平的對比來檢測工作過程中VCC 的變化。當復位低電平持續(xù)時間大于最小脈沖寬度時( 參見Table 15) 即觸發(fā)復位過程，即使此時并沒有時鐘信號在運行。當VCC 下降時，只要低于檢測門限，RESET 信號立即生效。VCC 達到上電門限電壓后觸發(fā)延遲計數(shù)器。POR 電路可以用來觸發(fā)啟動復位，或者用來檢測電源故障。詳見 P215“IEEE (JTAG) 邊界掃描” 。? JTAG AVR復位。? 掉電檢測復位。? 看門狗復位。? 外部復位。延遲計數(shù)器的溢出時間通過熔絲位SUT 與CKSEL 設(shè)定ATmega16 有5 個復位源：? 上電復位。所有的復位信號消失之后，芯片內(nèi)部的一個延遲計數(shù)器被激活，將內(nèi)部復位的時間延長。如果程序永遠不利用中斷功能，中斷向量可以由一般的程序代碼所覆蓋。在復位例程里用戶首先要初始化堆棧指針AVR的內(nèi)核結(jié)構(gòu)如圖22所示： 圖22 AVR單片機的內(nèi)核機構(gòu)圖 AVR單片機的復位特性復位時所有的I/O 寄存器都被設(shè)置為初始值，程序從復位向量處開始執(zhí)行。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。這兩個區(qū)都有專門的鎖定位以實現(xiàn)讀和讀/ 寫保護。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。運算完成之后狀態(tài)寄存器的內(nèi)容得到更新以反映操作結(jié)果。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。其中一個指針還可以作為程序存儲器查詢表的地址指針。整個過程僅需一個時鐘周期。從而實現(xiàn)了單時鐘周期的ALU 操作。程序存儲器是可以在線編程的FLASH。CPU 在執(zhí)行一條指令的同時讀取下一條指令( 在本文稱為預取)。Atmeg16的引腳圖如圖11所示：圖21 atmeg16引腳圖 PB口特殊功能表 AVR內(nèi)核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。使用ADC時應(yīng)通過一個低通濾波器與VCC 連接。AVCC AVCC是端口A與A/D轉(zhuǎn)換器的電源。XTAL1 反向振蕩放大器與片內(nèi)時鐘操作電路的輸入端。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。在復位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口D 處于高阻狀態(tài)。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。如果JTAG接口使能，即使復位出現(xiàn)引腳 PC5(TDI)、 PC3(TMS)與 PC2(TCK)的上拉電阻被激活。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。端口B ：端口C(PC7..PC0) 端口C 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。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。端口B(PB7..PB0) 端口B 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。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。端口A 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。Atmege16就是基于AVR指令集的高速低功耗處理器：：? 高性能、低功耗的 8 位AVR174?？刹翆?0萬次的E2PROM，為掉電后數(shù)據(jù)的保存帶來方便。支持在系統(tǒng)編程ISP，其中MEGA系列還支持在應(yīng)用編程IAP?；谶@些考慮，本設(shè)計使用具有精簡指令集的AVR單片機進行控制。此外，單片機在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。如：音樂信號以數(shù)字的形式存于存儲器中（類似于ROM），由微控制器讀出，轉(zhuǎn)化為模擬音樂電信號（類似于聲卡）。（6）在各種大型電器中的模塊化應(yīng)用：某些專用單片機設(shè)計用于實現(xiàn)特定功能，從而在各種電路中進行模塊化應(yīng)用，而不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。(4)在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用：　 現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數(shù)據(jù)通信，為在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制，從手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。例如精密的測量設(shè)備（功率計，示波器，各種分析儀）。 單片機廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個范疇：(1)在智能儀器儀表上的應(yīng)用：單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。更不用說自動控制領(lǐng)域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。 單片機應(yīng)用領(lǐng)域目前單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。而個人電腦中也會有為數(shù)不少的單片機在工作?，F(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機械產(chǎn)品中都會集成有單片機。單片機比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的應(yīng)用。當代單片機系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機上。而傳統(tǒng)的8位單片機的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。90年代后隨著消費電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機技術(shù)得到了巨大的提高?；谶@一系統(tǒng)的單片機系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。其中最成功的是INTEL的8031，因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。INTEL的Z80是最早按照這種思想設(shè)計出的處理器，從此以后，單片機和專用處理器的發(fā)展便分道揚鑣。單片機由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來。而現(xiàn)在最強大的單片機系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會具有外存。當應(yīng)答按鈕S2按下，或揚聲器發(fā)聲6秒后，停止發(fā)聲。其他部分都需要根據(jù)應(yīng)用要求和性能指標自行設(shè)計。一個完整的電子門鈴相當于一個簡單的單片機系統(tǒng)，該系統(tǒng)有電子門鈴設(shè)計電路、單片機、顯示電路等構(gòu)成。 研究內(nèi)容及步驟目前，單片機越來越廣泛的運用到社會的各個領(lǐng)域，其中運用比較多的主要在大眾生活方面、以單片機為控制中心的智能小系統(tǒng)。先進性：在實用的前提下，應(yīng)盡可能跟蹤國內(nèi)外最先進的計算機硬軟件技術(shù)、信息技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，