AVR单片机入门详细介绍

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,恭喜你：选择了正确的AVR学习资料,AVR单片机系统设计与开发工具,本章将在介绍单片机嵌入式系统设计开发基础知识之后，重点介绍和讲述本书推荐和使用的一套采用ATMEL公司的AVR Studio配合C高级语言的软件开发平台-CodeVisionAVR（简称CVAVR）所构成的开发软件环境，以及一套简易、开放的，集下载编程、实验和开发一体的多功能AVR-51实验板。,单片机,嵌,嵌入式,系,系统开,发,发过程,1.确,定,定系统,设,设计的,任,任务,要充分,了,了解对,系,系统的,技,技术要,求,求、使,用,用的环,境,境状况,以,以及使,用,用人员,的,的技术,水,水平。,明,明确任,务,务，确,定,定系统,的,的技术,指,指标，,包,包括系,统,统必须,具,具有那,些,些功能,等,等。这,是,是系统,设,设计的,出,出发点,，,，它将,贯,贯串于,整,整个系,统,统设计,的,的全过,程,程，也,是,是产品,设,设计开,发,发工作,成,成败、,好,好坏的,关,关键，,因,因此必,须,须认真,做,做好这,项,项工作,。,。,2.,系,系统,方,方案设,计,计,单片机,芯,芯片的,选,选择。,外围电,路,路芯片,和,和器件,的,的选择,。,。,综合考,虑,虑软、,硬,硬件的,分,分工与,配,配合。,3.,硬,硬件,系,系统设,计,计,4.,系,系,统,统软件,设,设计编,写,写,5.,系,系统调,试,试,通常在,编,编制程,序,序前应,对,对系统,要,要实现,的,的功能,、,、硬件,系,系统的,结,结构和,电,电路、,系,系统中,使,使用的,单,单片机,和,和外围,器,器件进,行,行全面,仔,仔细和,深,深入的,了,了解，,对,对系统,软,软件的,结,结构进,行,行全面,和,和完整,的,的设计,，,，编制,程,程序流,程,程图。,系,系统程,序,序的设,计,计应实,现,现结构,化,化、模,块,块化、,子,子程序,化,化，这,不,不仅便,于,于调试,，,，还便,于,于修改,。,。,要特别,注,注意的,是,是，设,计,计编写,嵌,嵌入式,系,系统的,软,软件同,编,编写其,它,它类型,的,的软件,程,程序有,较,较大的,区,区别。,由,由于嵌,入,入式系,统,统是直,接,接面对,硬,硬件、,控,控制对,象,象的，,因,因此，,设,设计编,写,写嵌入,式,式系统,的,的程序,需,需要考,虑,虑更多,的,的硬件,细,细节，,要,要掌握,和,和使用,很,很多软,件,件技巧,，,，要多,学,学习、,多,多实践,。,。如，,嵌,嵌入式,系,系统程,序,序的设,计,计要仔,细,细地考,虑,虑和划,分,分程序,存,存储器,、,、数据,存,存储器,；,；合理,定,定义、,安,安排和,使,使用各,种,种变量,；,；尽量,使,使用字,节,节变量,和,和位标,志,志变量,，,，优化,程,程序，,节,节省内,存,存容量,；,；估算,子,子程序,调,调用和,嵌,嵌套的,最,最大级,数,数，预,留,留出足,够,够的堆,栈,栈的空,间,间等等,。,。,单片嵌,入,入式系,统,统的开,发,发工具,与,与环境,一、单,片,片嵌入,式,式系统,的,的程序,设,设计语,言,言,单片机,嵌,嵌入式,系,系统所,用,用的程,序,序设计,语,语言可,分,分为三,类,类：,机器语,言,言、汇,编,编语言,和,和高级,语,语言。,机器语,言,言,机器语,言,言是完,全,全面向,芯,芯片的,语,语言，,由,由二进,制,制码“0”和,“,“1”,组,组成。,二进制,代,代码文,件,件（.bin,或,或.hex）,.汇,编,编语言,汇编语,言,言是一,种,种符号,化,化的语,言,言，它,使,使用一,些,些方便,记,记忆特,定,定的助,记,记符（,特,特定的,英,英文字,符,符）来,代,代替机,器,器指令,。,。,采用汇,编,编语言,开,开发系,统,统程序,的,的优点,：,：能够全,面,面和深,入,入的理,解,解单片,机,机硬件,的,的功能,，,，充分,发,发挥单,片,片机的,硬,硬件特,性,性。汇,编,编语言,编,编写的,程,程序可,读,读性、,可,可移植,性,性和结,构,构性都,较,较差。,采,采用汇,编,编语言,编,编开发,单,单片机,应,应用系,统,统程序,比,比较麻,烦,烦，调,试,试和排,错,错也比,较,较困难,，,，产品,开,开发周,期,期长，,同,同时要,求,求软件,设,设计人,员,员要具,备,备相当,高,高的能,力,力和经,验,验。,.高,级,级语言,高级语,言,言是一,种,种“基,本,本”不,依,依赖硬,件,件的程,序,序设计,语,语言。,由于高,级,级语言,具,具有面,向,向问题,或,或过程,，,，其形,式,式类似,自,自然语,言,言和数,学,学公式,，,，结构,性,性、可,读,读性、,可,可移植,好,好的特,点,点，所,以,以为了,提,提高编,写,写系统,应,应用程,序,序的效,率,率，改,善,善程序,的,的可读,性,性和可,移,移植性,，,，缩短,产,产品的,开,开发周,期,期，采,用,用高级,语,语言来,开,开发单,片,片机系,统,统已成,为,为当前,的,的发展,趋,趋势。,在设计,开,开发单,片,片嵌入,式,式系统,的,的系统,软,软件过,程,程中，,总,总是要,同,同硬件,打,打交道,，,，而且,关,关联是,比,比较密,切,切的，,其,其软件,设,设计有,着,着自己,独,独特技,巧,巧和方,法,法。因,此,此，那,些,些纯软,件,件出身,的,的软件,工,工程师,，,，如果,没,没有硬,件,件的基,础,础，没,有,有经过,一,一定的,学,学习和,实,实践，,可,可能还,写,写不好,，,，甚至,写,写不了,单,单片嵌,入,入式系,统,统的系,统,统软件,。,。,作为一,个,个有经,验,验的单,片,片嵌入,式,式系统,开,开发人,员,员，应,能,能同时,掌,掌握和,使,使用汇,编,编语言,和,和高级,语,语言设,计,计系统,程,程序。,概括起,来,来说，,基,基于高,级,级语言,开,开发单,片,片机系,统,统具有,语,语言简,洁,洁，使,用,用方便,灵,灵活，,可,可移植,性,性好，,表,表达能,力,力强，,可,可进行,结,结构化,程,程序设,计,计等优,点,点。对,于,于开发,大,大型和,复,复杂的,嵌,嵌入式,系,系统来,讲,讲，采,用,用高级,程,程序设,计,计语言,进,进行系,统,统开发,的,的效率,比,比使用,汇,汇编语,言,言高几,倍,倍甚至,几,几十倍,。,。但对,于,于小型,、,、简易,的,的系统,，,，或有定时,精,精确，,高,高测量,精,精度要,求,求的系,统,统，使用,汇,汇编语,言,言则具,有,有优势,。,。在许,多,多情况,下,下，采用高,级,级语言,嵌,嵌入汇,编,编程序,的,的软件,设,设计技,术,术往往,是,是最有,效,效的方,法,法。,如果你,对,对单片,机,机的内,部,部结构,和,和汇编,语,语言根,本,本不了,解,解，请,先,先不要,用,用C语,言,言编程,。,。,如果你,对,对单片,机,机的内,部,部结构,和,和汇编,语,语言根,本,本不了,解,解，也,写,写不出,好,好的单,片,片机的C程序,。,。,二.,单,单,片,片嵌入,式,式系统,的,的开发,软,软件平,台,台,好的单,片,片嵌入,式,式系统,的,的开发,软,软件通,常,常具备,以,以下几,个,个重要,的,的功能,：,：,单片机,系,系统程,序,序编写,和,和运行,代,代码的,生,生成。,（,（编辑,、,、编译,功,功能）,嵌入式,系,系统开,发,发平台,支,支持用,户,户采用,专,专用汇,编,编程序,设,设计语,言,言或高,级,级程序,设,设计语,言,言（C,、,、Basic,等,等）编,写,写嵌入,式,式系统,控,控制程,序,序的源,代,代码，,并,并将源,代,代码编,译,译连接,生,生成可,在,在单片,机,机中执,行,行的二,进,进制代,码,码（Hex、Bin,）,）。,软件模,拟,拟仿真,提供一,个,个纯软,件,件的仿,真,真环境,，,，在此,环,环境的,支,支持下,单片,机,机的系,统,统程序,可,可以进,行,行模拟,的,的运行,以实,现,现第一,步,步的软,件,件调试,和,和排错,功,功能。,在线仿,真,真功能,与专用,的,的仿真,器,器配合,提供,一,一个硬,件,件在线,的,的实时,仿,仿真调,试,试环境,。,。用户,将,将编写,好,好的目,标,标系统,运,运行代,码,码下载,到,到仿真,器,器中，,通,通过开,发,发系统,软,软件控,制,制仿真,器,器中程,序,序的运,行,行,同,时,时观察,硬,硬件系,统,统的运,行,行结果,分析,、,、调试,和,和排除,系,系统中,存,存在的,问,问题。,程序下,载,载烧入,功,功能,与专用,的,的编程,器,器配合,或,或使用ISP,技,技术，,将,将二进,制,制运行,代,代码写,入,入到单,片,片机的,程,程序存,储,储器中,要熟练,掌,掌握和,应,应用单,片,片机来,设,设计开,发,发嵌入,式,式系统,，,，除了,对,对所使,用,用的单,片,片机要,有,有全面,和,和深入,的,的了解,外,外，配,备,备和使,用,用一套,好,好的开,发,发环境,和,和开发,平,平台也,是,是必不,可,可缺的,。,。在嵌,入,入式系,统,统的设,计,计开发,中,中，选,用,用了好,的,的开发,工,工具和,开,开发平,台,台，往,往,往能加,速,速嵌入,式,式应用,系,系统的,研,研制开,发,发、调,试,试、生,产,产和维,修,修，起,到,到事半,功,功倍的,效,效果。,单片嵌,入,入式系,统,统的硬,件,件开发,工,工具,单片机,来,来设计,开,开发嵌,入,入式系,统,统的过,程,程中，,应,应配备,两,两种硬,件,件设备,：,：,仿真器是用于,对,对所设,计,计嵌入,式,式系统,的,的硬软,件,件进行,调,调试的,工,工具。,编程烧,入,入器的作用,则,则是将,系,系统执,行,行代码,写,写入到,目,目标系,统,统中。,调试（Debug）,是,是系统,开,开发过,程,程中必,不,不可少,的,的环节。,在嵌入,式,式系统,开,开发过,程,程中，,经,经常采,用,用的调,试,试方法,有,有三种,方,方式：,软件模,拟,拟仿真,调,调试（Simulator,）,）,实时在,板,板仿真,调,调试（OnBoardDebug）,实时在,片,片仿真,调,调试（OnChip Debug）,软件仿,真,真器,软件仿,真,真器也,称,称为指,令,令集模,拟,拟器（ISS,）,），其,原,原理是,用,用软件,来,来模拟CPU,处,处理器,硬,硬件的,执,执行过,程,程，包,括,括指令,系,系统、,中,中断、,定,定时计,数,数器、,外,外部接,口,口等等。,用户开,发,发的嵌,入,入式系,统,统软件,，,，就像,已,已经下,装,装到目,标,标系统,硬,硬件一,样,样，载,入,入到软,件,件模拟,器,器中运,行,行，这,样,样用户,可,可以方,便,便对程,序,序运行,进,进行控,制,制，对,运,运行过,程,程进行,监,监视，,进,进而达,到,到实现,调,调试的,目,目的。,是,是一,种,种非实,时,时性的,仿,仿真调,试,试手段,。,。,软件仿,真,真器的,优,优点：是它可,使,使嵌入,式,式系统,的,的软件,和,和硬件,开,开发并,行,行开展,。,。只要,硬,硬件设,计,计工作,完,完成后,，,，不管,硬,硬件实,体,体如何,，,，就可,以,以进行,软,软件程,序,序的编,写,写和调,试,试了。,应,应用程,序,序在结,构,构上、,逻,逻辑上,的,的错误,能,能够利,用,用软件,仿,仿真器,很,很快的,发,发现和,定,定位。,有,有些与,硬,硬件相,关,关的故,障,障和错,误,误也能,在,在软件,仿,仿真器,中,中被发,现,现。使,用,用软件,