AVR單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)實(shí)用案例精選
定 價(jià)：48 元
- 作者：江志紅 著
- 出版時(shí)間：2010/4/1
- ISBN：9787512400467
- 出 版 社：北京航空航天大學(xué)出版社
- 中圖法分類：TP368.1
- 頁碼：392
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
本書以ATmega32為藍(lán)本，通過大量的實(shí)際應(yīng)用案例，詳細(xì)介紹了AVR單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境和工具、設(shè)計(jì)流程及軟硬件設(shè)計(jì)一體化的設(shè)計(jì)方法。
全書共10章。前5章為AVR單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)部分，分別介紹了AVR單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)、開發(fā)環(huán)境和開發(fā)工具、系統(tǒng)開發(fā)流程、片內(nèi)資源的應(yīng)用和典型的外部電路。這部分的內(nèi)容主要以生動(dòng)短小的實(shí)例為主線，并穿插了常用模塊的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。第6～10章分別介紹了5個(gè)大型的應(yīng)用系統(tǒng)案例，內(nèi)容包括辦公室自動(dòng)滅火系統(tǒng)、手持式電子血壓計(jì)、帶觸摸屏的無線遙控機(jī)器人、無線多路報(bào)警系統(tǒng)、MP3播放系統(tǒng)。這些精選的案例涉及了消費(fèi)電子、醫(yī)療電子、工業(yè)控制、無線通信和智能儀表等單片機(jī)系統(tǒng)主要的應(yīng)用領(lǐng)域。
本書以實(shí)踐為主線，緊扣單片機(jī)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的熱點(diǎn)，具有很強(qiáng)的典型性、實(shí)用性和指導(dǎo)性。本書結(jié)構(gòu)清晰、語言簡(jiǎn)練、重點(diǎn)突出，非常適合高等院校電子、通信、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生以及從事AVR單片機(jī)開發(fā)的工程師使用。
全書共分10章。前5章是AVR單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)部分。這部分的內(nèi)容是按照初學(xué)者入門學(xué)習(xí)的次序排列的。剛?cè)腴T的讀者按照次序閱讀，再將書中的案例自己實(shí)際做一遍，可以很快掌握AVR單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的基本方法。后5章內(nèi)容在結(jié)構(gòu)上是完全獨(dú)立的。閱讀這部分內(nèi)容時(shí)需要讀者有一定的AVR單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)基礎(chǔ)�！ ”緯梢宰鳛楦叩仍盒ｋ娮印⑼ㄐ�、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)AVR單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的教材，也可以作為學(xué)生開展AVR單片機(jī)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)的參考用書；本書還非常適合作為AVR單片機(jī)工程師進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)的參考用書。
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)越來越深入地滲透到人們的日常學(xué)習(xí)、工作和生活中。從家用電器到通信設(shè)備，從智能儀表到工業(yè)控制，嵌入式系統(tǒng)極大地提高了工作效率，提升了人們的生活品質(zhì)。嵌入式系統(tǒng)以其結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、實(shí)時(shí)性好、功耗低、價(jià)格低等一些顯著特點(diǎn)，區(qū)別于人們所熟悉的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，成為計(jì)算機(jī)技術(shù)的主流發(fā)展方向之一。
在各種不同類型的嵌入式系統(tǒng)中，單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)占據(jù)著非常重要的地位。在我國(guó)，應(yīng)用最廣泛的單片機(jī)系統(tǒng)當(dāng)屬8051單片機(jī)系統(tǒng)。但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用需求的不斷提高，傳統(tǒng)的8051系列單片機(jī)由于自身結(jié)構(gòu)的原因，在數(shù)據(jù)通信和系統(tǒng)擴(kuò)展等方面，已經(jīng)不能滿足一些新的應(yīng)用。功能越來越強(qiáng)大、體積越來越小、成本越來越低成為推動(dòng)單片機(jī)技術(shù)發(fā)展的幾大主要?jiǎng)右颉?br> AVR單片機(jī)是Atmel公司1997年推出的一種新系列的單片機(jī)。它采用精簡(jiǎn)指令集（RISC），以字作為指令長(zhǎng)度單位，將內(nèi)容豐富的操作數(shù)與操作碼安排在一字之中，取指周期短。它采用哈佛結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)線和地址線分開，可預(yù)取指令，實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)，因而可高速執(zhí)行指令。另外，它還采用32個(gè)通用工作寄存器構(gòu)成快速存取寄存器組，避免了在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中累加器和存儲(chǔ)器之間數(shù)據(jù)傳送造成的瓶頸現(xiàn)象，進(jìn)一步提高了指令的運(yùn)行效率和速度。另外，AVR，單片機(jī)在內(nèi)存容量、內(nèi)部功能模塊的集成化、以串口為主的外圍擴(kuò)展等諸多方面具有優(yōu)勢(shì)，都比較充分和全面地代表著8位單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向。
與8051單片機(jī)相比，目前介紹AVR單片機(jī)方面的圖書無論是在種類、內(nèi)容還是質(zhì)量上都還有很大的不足。本書立足于實(shí)踐，面向工程應(yīng)用，著重強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)層面的設(shè)計(jì)和開發(fā)，不僅介紹軟件開發(fā)工具，還介紹硬件開發(fā)工具，不僅介紹軟硬件的設(shè)計(jì)方法，還強(qiáng)調(diào)完整的開發(fā)流程；不僅講解單個(gè)模塊的設(shè)計(jì)和調(diào)試，還給出系統(tǒng)級(jí)的測(cè)試和聯(lián)調(diào)；不僅介紹具體工程項(xiàng)目的開發(fā)，還進(jìn)一步挖掘其可能的改進(jìn)，給讀者以提升的空間。本書試圖通過這樣的一些編寫方式，盡量完整地再現(xiàn)項(xiàng)目開發(fā)的整個(gè)流程，不僅為讀者提供技術(shù)，而且還提供方法，使讀者能盡快將知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的產(chǎn)品。
第1章 AVR單片機(jī)基礎(chǔ)
1.1 單片機(jī)概述
1.1.1 單片機(jī)的發(fā)展
1.1.2 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域
1.2 AVR系列單片機(jī)簡(jiǎn)介
1.2.1 AVR單片機(jī)的主要特點(diǎn)
1.2.2 AVR單片機(jī)選型指南
1.3 ATmega32單片機(jī)總體結(jié)構(gòu)
1.3.1 片內(nèi)總體結(jié)構(gòu)
1.3.2 外部引腳與封裝
1.4 ATmega32中央處理器
1.4.1 運(yùn)算邏輯單元
1.4.2 特殊寄存器
1.4.3 通用寄存器
1.5 ATmega32存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)
1.5.1 可編程的Flash程序存儲(chǔ)器
1.5.2 SRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器
1.5.3 EEPROM存儲(chǔ)器
1.6 外圍接口特征
1.6.1 I／0端口子系統(tǒng)
1.6.2 中斷子系統(tǒng)
1.6.3 定時(shí)子系統(tǒng)
1.6.4 串行通信子系統(tǒng)
1.6.5 模擬接口子系統(tǒng)
1.7 本章小結(jié)
第2章 AVR單片機(jī)的開發(fā)工具
2.1 開發(fā)工具概述
2.1.1 硬件開發(fā)工具
2.1.2 軟件開發(fā)工具
2.2 Protel使用介紹
2.2.1 環(huán)境簡(jiǎn)介
2.2.2 繪制原理圖流程
2.3 CVAVR使用介紹
2.3.1 環(huán)境簡(jiǎn)介
2.3.2 項(xiàng)目開發(fā)流程
2.3.3 代碼生成器
2.4 AVRStudio使用介紹
2.4.1 環(huán)境簡(jiǎn)介
2.4.2 軟件模擬仿真
2.5 本章小結(jié)
第3章 AVR單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)過程
3.1 系統(tǒng)開發(fā)概述
3.2 系統(tǒng)定義
3.2.1 系統(tǒng)功能描述
3.2.2 可行性論證
3.2.3 撰寫任務(wù)書
3.3 總體方案設(shè)計(jì)
3.3.1 方案描述
3.3.2 系統(tǒng)劃分
3.4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.4.1 硬件邏輯框圖設(shè)計(jì)
3.4.2 器件選型
3.4.3 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.4.4 外圍電路設(shè)計(jì)
3.4.5 硬件可靠性設(shè)計(jì)
3.5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3.5.1 繪制程序流程圖
3.5.2 代碼優(yōu)化
3.5.3 軟件可靠性設(shè)計(jì)
3.6 系統(tǒng)調(diào)試
3.6.1 硬件調(diào)試
3.6.2 軟件調(diào)試
3.6.3 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)
3.7 程序下載
3.8 本章小結(jié)
第4章 AVR單片機(jī)片內(nèi)資源的編程
4.1 I／O端口子系統(tǒng)的編程
4.1.1 資源概述
4.1.2 I／0端口使用注意事項(xiàng)
4.1.3 應(yīng)用舉例：跑馬燈
4.2 中斷子系統(tǒng)
4.2.1 資源概述
4.2.2 中斷使用注意事項(xiàng)
4.2.3 應(yīng)用舉例：報(bào)警器
4.3 定時(shí)子系統(tǒng)的編程
4.3.1 T／C0
4.3.2 T／C1
4.3.3 T／C2
4.4 串行通信子系統(tǒng)的編程
4.4.1 USART
4.4.2 SPI
4.4.3 TWI
4.5 模擬接口子系統(tǒng)的編程
4.5.1 ADC
4.5.2 模擬比較器
4.6 本章小結(jié)
第5章 AVR單片機(jī)典型外部電路
5.1 按鍵開關(guān)
5.1.1 概述
5.1.2 應(yīng)用舉例
5.2 矩陣式鍵盤
5.2.1 概述
5.2.2 應(yīng)用舉例
5.3 LED數(shù)碼管顯示
5.3.1 概述
5.3.2 應(yīng)用舉例
5.4 LED點(diǎn)陣顯示
5.4.1 概述
5.4.2 應(yīng)用舉例
5.5 LCD顯示
5.5.1 概述
5.5.2 應(yīng)用舉例
5.6 本章小結(jié)
第6章 辦公室自動(dòng)滅火系統(tǒng)
6.1 系統(tǒng)概述
6.1.1 項(xiàng)目背景
6.1.2 系統(tǒng)功能
6.2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
6.2.1 功能組成框圖
6.2.2 總體結(jié)構(gòu)
6.3 硬件設(shè)計(jì)
6.3.1 火焰檢測(cè)單元
6.3.2 煙霧檢測(cè)單元
6.3.3 步進(jìn)電機(jī)單元
6.3.4 電子閥門單元
6.3.5 單片機(jī)控制單元
6.4 軟件設(shè)計(jì)
6.4.1 總體框圖
6.4.2 完整代碼
6.5 系統(tǒng)測(cè)試
6.6 進(jìn)一步的分析
6.7 本章小結(jié)
……
第7章 RS422接口實(shí)驗(yàn)
第8章 RS232接口實(shí)驗(yàn)
第9章 LED段式數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)
第10章 16×16點(diǎn)陣LED實(shí)驗(yàn)
第11章 4×4鍵盤掃描實(shí)驗(yàn)
第12章 8個(gè)獨(dú)立鍵盤實(shí)驗(yàn)
第13章 獨(dú)立觸摸按鍵實(shí)驗(yàn)
第14章 矩陣觸摸按鍵實(shí)驗(yàn)
第15章 點(diǎn)陣240×160液晶實(shí)驗(yàn)
第16章 彩色320×240液晶實(shí)驗(yàn)
第17章 熱釋電運(yùn)動(dòng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)
第18章 加速度傳感器實(shí)驗(yàn)
第19章 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)
第20章 直流有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)
第21章 MP3音頻解碼實(shí)驗(yàn)
第22章 錄放音實(shí)驗(yàn)
附錄
參考文獻(xiàn)
�、芷瑑�(nèi)存儲(chǔ)器的改進(jìn)與發(fā)展。目前新型的單片機(jī)一般在片內(nèi)集成兩種類型的存儲(chǔ)器：隨機(jī)讀／寫存儲(chǔ)器SRAM，作為臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，存放工作數(shù)據(jù)用；只讀存儲(chǔ)器ROM，作為程序存儲(chǔ)器，存放系統(tǒng)控制程序和固定不變的數(shù)據(jù),片內(nèi)存儲(chǔ)器的改進(jìn)與發(fā)展的方向是擴(kuò)大容量、ROM數(shù)據(jù)的易寫和保密等。
�、軮SP、IAP及基于ISP、IAP技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。ISP（In System Programmable）技術(shù)稱為在線系統(tǒng)可編程技術(shù)。微控制器在片內(nèi)集成EEPROM以及FlashROM的發(fā)展，導(dǎo)致了ISP技術(shù)在單片機(jī)中的應(yīng)用。首先，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)程序的串行編程寫入（下載），使得不必將焊接在PCB（印刷電路板）上的芯片取下，就可直接將程序下載到單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器中，淘汰了專用的程序下載寫入設(shè)備。其次，基于ISP技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，使模擬仿真開發(fā)技術(shù)重新興起。在單時(shí)鐘、單指令運(yùn)行的RISC結(jié)構(gòu)的單片機(jī)中，可實(shí)現(xiàn)PC通過串行電纜對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的在線仿真調(diào)試.在ISP技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，又發(fā)展了IAP（In ApplicationProgrammable）技術(shù)，也稱在應(yīng)用可編程技術(shù).利用IAP技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了用戶可隨時(shí)根據(jù)需要對(duì)原有的系統(tǒng)方便地在線更新軟件、修改軟件，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)軟件的遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程調(diào)試和遠(yuǎn)程更新。
�、抟源锌偩�方式為主的外圍擴(kuò)展。目前，單片機(jī)與外圍器件接口技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方面是由并行外圍總線接口向串行外圍總線接口的發(fā)展。采用串行總線方式為主的外圍擴(kuò)展技術(shù)具有方便、靈活、電路系統(tǒng)簡(jiǎn)單和占用I／0資源少等特點(diǎn)。采用串行接口雖然比采用并行接口數(shù)據(jù)傳輸速度慢，但隨著半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的發(fā)展，大批采用標(biāo)準(zhǔn)串行總線通信協(xié)議（如SPI、IC\1-wire等）的外圍芯片器件的出現(xiàn)，串行傳輸速度也在不斷提高（可達(dá)到1～10 Mbps的速率）；在片內(nèi)集成程序存儲(chǔ)器而不必在外部并行擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，加之單片嵌入式系統(tǒng)有限速度的要求，使得以串行總線方式為主的外圍擴(kuò)展方式能夠滿足大多數(shù)系統(tǒng)的需求，成為流行的擴(kuò)展方式。而采用并行接口的擴(kuò)展技術(shù)則成為輔助方式。
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