AVR 单片机软硬件设计教程 - 入门篇 —— 学单片机就要学 AVR ！

1. AVR单片机软硬件设计教程-入门篇——学单片机就要学AVR！AVR单片机软硬件设计教程-入门篇——学单片机就要学AVR！ 主 讲: 尹延辉 策 划：张 勇 学习板：LT-Mini-M16 力天电子版权所有 技术交流QQ群：31646346 www.lt430.com 2008年9月

2. 第四讲C语言的流水灯验证 • 本讲内容： • AVR的IO口简介与寄存器的概念 • IO口设置为输出状态 • 循环语句、C语言的流水灯验证 • 蜂鸣器

3. 基本概念 • 何谓“寄存器” • 寄存器就是RAM中的一些特殊单元，映射片上外设的特殊功能 • 何谓“IO口” • 可以将“0”与“1”转换为电压信号的端口 • 单片机中最常用的TTL电平：0V代表“0”，+5V代表“1” • Mega16有4个IO口：PA，PB，PC，PD • IO口的性能指标 • 灌电流能力：能够流入IO口的最大电流 • 拉电流能力：能够从IO口流出的最大电流 • 上拉电阻与下拉电阻 • 最大输入电压

4. IO口的两种状态 • IO口的两种状态 • 输出口模型 • 输入口模型

5. IO口的输出性能指标 • AVR的IO口灌电流能力与拉电流能力均达30mA • 51的拉电流能力<100uA，灌电流能力10mA • 拉电流能力： • 能够从IO口流出的最大电流 • 灌电流能力： • 能够流入IO口的最大电流

6. IO口的输入性能指标 • AVR的IO口输入状态时可配置上拉电阻，值为100k数量级 • 最大输入电压范围：-0.5V~Vcc+0.5V • 是否有上拉电阻 • 能够承受的最大输入电压范围

7. IO、寄存器与变量 • IO口与IO寄存器的映射（x代表A~D） • 方向寄存器：DDRx • 数据寄存器：PORTx • 输入寄存器：PINx • C语言变量与寄存器的映射 • io.h这个文件中将所有寄存器映射为同名的变量，对这些变量的读写相当于对寄存器的读写 • 输出状态IO寄存器设置 • DDRx某一位置1，相应位的IO口被设置为输出 • PORTx某一位置1或0，对应IO口相应位的电平高低

8. C语言与硬件环境的映射

9. C语言的流水灯验证 • 8位流水灯可用于指示8位二进制数 • 对IO寄存器进行移位运算，即可实现流水灯效果 • 循环语句 • while语句 • for语句 • 各种运算符的流水灯验证 • 赋值= 加+ 减–乘* 除/ 括号() 求余% • 与& 或| 取反~ 异或^ 左移<< 右移>> • 逻辑与&& 逻辑或||逻辑非!

10. 位运算 • 将某一位置1、置0、取反 • 置1： • 相应位与1进行按位或|运算 • 置0： • 相应位与0进行按位与&运算 • 取反： • 相应位与1进行按位异或^ 运算 • 移位运算符：左边为最高位，右边为最低位 • 左移<<： • 左移n位相当于乘2n运算，左侧n位丢弃，右侧补n个0 • 右移>> • 右移n位相当于乘2-n运算，右侧n位丢弃，左侧补n个0

11. 蜂鸣器 • 有源蜂鸣器 • 加上电源电压即可发出鸣叫声，消耗电流20mA左右 • 传统的蜂鸣器驱动电路 • 三极管驱动 • AVR的蜂鸣器驱动电路 • IO口直接驱动

12. IO口输出操作总结 • 第一步：IO设置为输出 • DDRB = 0xff; • DDRB |= (1 << 5);//第五位设为输出 • 第二步：对应位输出数据 • 输出1： PORTB |= (1 << 5);//第五位输出高电平 • 输出0： PORTB &= ~(1 << 5);//第五位输出低电平 • 对应位取反：PORTB ^= (1 << 5);//第五位取反