AVR单片机 c语言开发简介

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AVR c语言开发简介

Avr单片机和其他单片机一样,有自己的指令和寄存器,特定的IO口操作方法,有定时器,AD转换,串行口,PWM输出,EEPROM等。为了缩短大家学习的时间,快速的了解avr编程思路,拟定avr程序设计系列教程。我使用avr也不是很长时间,技术有限,错误再所难免,还请指出,以期改正。

【说明】:本页是针对从来没有碰过单片机或者用过单片机而没有用c语言的朋友,如果你已经用过其他单片机,此页说明可能对你没有很大帮助,且显得有些幼稚,请你跳过。

本站所有程序都是在icc+avrstudio下进行的,如果你没有配置好环境,请参看:avr 开发环境配置 【icc + AVRStudio】

icc生成的第一个程序解释

采用icc的原因之一是它自带一个非常好用的application builder,生成的代码结构清晰,层次清楚,特别适合新手,如下图。

非常好用的 icc application builder

icc application

下面通过一个简单的程序,分析avr程序要素,使用icc的程序生成器,Application Builder 界面如下:

icc的程序生成器

icc的程序生成器界面

进入该界面后,我更改了两项设置,Target CPU,及目标芯片设置位mega16这个非常常用的芯片,Xtal speed 及晶振频率,我选了我用的7.3728MHz。

下面我们来看看我们得到的代码。【说明】:“#”只是为了方便解释代码,并非为程序内容。

#1 //ICC-AVR application builder : 2006-11-3 14:42:54
#2 // Target : M16
#3 // Crystal: 7.3728Mhz

#4 #include <iom16v.h>
#5 #include <macros.h>

#6 void port_init(void)
#7 {
#8 PORTA = 0x00;
#9 DDRA = 0x00;
  PORTB = 0x00;
  DDRB = 0x00;
  PORTC = 0x00; //m103 output only
  DDRC = 0x00;
  PORTD = 0x00;
  DDRD = 0x00;
#10 }

#11 //call this routine to initialize all peripherals
#12 void init_devices(void)
#13 {
#14   //stop errant interrupts until set up
#15 CLI(); //disable all interrupts
#16 port_init();

#17 MCUCR = 0x00;
#18 GICR = 0x00;
#19 TIMSK = 0x00; //timer interrupt sources
#20 SEI(); //re-enable interrupts
#21 //all peripherals are now initialized
#13 }



#1——#3,注释行,分别说明了程序生成者是ICC-AVR application builder,生成时间,CPU类型,晶振大小,在本例中晶振大小没有用途,但在实际操作中,晶振大小将影响定时器的设置,PWM波形的输出,串口波特率的设定,总线时序等多方面的问题。

#4——#5,包含特定头文件,学过c语言的人都知道,c语言里几乎每个程序都要包含特定的头文件,在这里,iom16v.h和macros.h都在icc程序安装文件夹下一个include的目录中,iom16v.h和你选择的芯片相对应,如果你选择的是atmega32,那个这个文件就是iom32v.h,等等,在这样的文件中定义了对应的芯片的各个硬件地址。macros.h文件中定义了一些宏命令和一些老的语言写法。通常每一个程序都要包含这个头文件。

#6 void port_init(void),定义函数port_init,函数的用途是初始化串口,前面一个void表示函数没有输出,括号里的void表示这个函数没有输入变量。

#7,#10 C语言中所有函数体都要写在{}内,一个开始,一个结束。

#8,定义PA口为0x00,及PA口上的所有管脚输出为低电平,同样道理,如果些微PORTA=0xFF,则都输入高电平,0xFF及二进制的11111111,如果想让某一位输出高,其他为低,如00000001,则是PA0输出为高电平,PA1——PA7输出为低电平。说明:每个口线与单片机实际引脚的对应关系请参看技术手册。

#9,定义引脚的输出输入模式,1为输出,0为输入。当使用输出模式及设置为1时,PORTA的值将影响内部上拉电阻的使用,如果PORTA对应管脚的值为1,则使用内部上拉电阻,否则不采用。 除了这里说的“=”之外,管脚的控制还有其他算符,|= ,&=! ,^=,==,请参考学习笔记:avr端口操作的例子理解http://bbs.avrvi.com/read-htm-tid-45.html ,将在本页后面部分说明。

同理,下面部分为BCD口的操作。

#11,注释,说明你可以使用下面的程序来实现初始化。

#13,程序的开始和结束。

#15,内部定义的宏,关闭所有中断。

#16,调用端口初始化的程序。

#17,MCUCR = 0x00;电源管理及睡眠模式寄存器设置,这里设为0x00,为空闲模式,更多内容,请参看atmega16技术手册。http://www.avrvi.com/down.php?file=datasheet/ATmega16_cn.pdf

#18,GICR = 0x00;通用中断控制寄存器设置,0x00,代表禁用任何中断,更多内容请参考技术手册。

#19,TIMSK = 0x00;定时器设置,0x00代表不使用定时器。

#20,与#15对应,内部定义的宏,开中断。

#21,注释,所有功能初始化完成。

到此,一个简单的程序就看完了,本程序并不能真正运行,因为没有main主函数。进一步的学习请看
【icc + AVRStudio】下的第一个程序【一】http://bbs.avrvi.com/read-htm-tid-2.html

AVR端口操作说明

一些端口操作的运算符总结,我初学时总结出来的东西,端口操作是单片机操作的基本要素。 以下给出不是完整的程序,只是对端口操作的一些理解。

#include <iom32v.h>

void main(void)
{
PORTA=0xff; //在定义DDRA之前定义PORTA将影响上拉电阻的使用。 1为使用上拉电阻,0为不使用。
DDRA=0xff; //输出 模式 ,IO口上,1为输出,0为输入。

PORTA=0xf0; //等
PORTA&=~0xf0; //清零
PORTA|=0x77; //置一
PORTA^=0x70; //翻转
(P & 0x80)==0x80; //按位与 判断p的第七位是否是一,是则成立
}



ADIF就是4 跟手册的为定义是一样的
(1<<ADIF) =(1<<4)=0b00010000

ADCSR=(1<<ADIF);       //只是ADIF位 =1,其他=0
ADCSR|=(1<<ADIF);       //只是ADIF位 =1,其他不变
ADCSR&=~(1<<ADIF);     //只是ADIF位 =0,其他不变
while(ADCSR&(1<<ADIF)) ; //等待ADIF位为0,才退出循环,执行下一步


while(1)
{
while(ADCSR&(1<<ADIF)) ; //等待ADIF位为0,才退出循环,执行下一步
{
程序......
}
}