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第1章AVR单片机及其开发环境简介1

1.1什么是单片机1

1.2单片机都能干什么2

1.3学单片机一定要从51单片机开始吗2

1.4 AVR单片机“强”在哪儿3

1.5 AVR 8位单片机的家族成员4

1.5.1 AVR单片机的型号列表4

1.5.2选择哪一款单片机还得自己做主7

1.6简单介绍本书的主角——ATmega1288

1.6.1 ATmega128单片机的主要性能8

1.6.2 ATmega128单片机的引脚说明10

1.7 AVR单片机集成开发环境的安装11

1.7.1 WinAVR的安装11

1.7.2 AVRStudio的安装14

1.7.3下载软件17

1.8用什么语言和AVR单片机交流18

1.8.1还是先从汇编语言谈起吧18

1.8.2强大的C语言能否一统天下19

1.9实验设备19

1.9.1最小系统板19

1.9.2本书所用的实验开发板21

1.9.3下载线21

1.10一个古老神灯的闪烁例程22

1.10.1一个LED灯闪烁的硬件电路22

1.10.2开发软件使用23

1.11介绍一下笔者的学习过程及心得26

1.11.1笔者是如何“上AVR道”儿的26

1.11.2最快的学习方法就是跟随成功者的脚步27

1.11.3谁没郁闷过27

1.11.4欢迎加入“单片机同盟会”27

第2章 重温C语言29

2.1 C语言的四梁八柱——C语言的结构29

2.1.1 C语言的基本结构29

2.1.2 C语言的执行过程31

2.2 C语言的基本字符、标识符和关键字32

2.3从储物盒想起C语言中的基本数据类型34

2.3.1常量与变量34

2.3.2整型数据36

2.3.3字符型数据37

2.3.4实型数据38

2.4 C语言中的运算符38

2.4.1谁不懂“复制”啊——赋值运算符39

2.4.2加、减、乘、除少不了——算术运算符39

2.4.3加、减的另一种表示——增量和减量运算符40

2.4.4谁大谁小要弄清——关系运算符40

2.4.5与、或、非——逻辑运算符41

2.4.6位运算符42

2.4.7复合赋值运算符45

2.4.8条件运算符45

2.4.9指针和地址运算符46

2.4.10强制类型转换运算符46

2.5利益共同体——函数48

2.5.1函数究竟是什么48

2.5.2系统库函数48

2.5.3用户自定义编写的函数49

2.5.4变量的势力范围和生命时间53

2.6程序结构和流程控制语句58

2.6.1按部就班——顺序结构59

2.6.2人生的十字路口——选择结构59

2.6.3小毛驴拉完磨就放你回去——循环结构64

2.7物以类聚说数组72

2.7.1一行大树——一维数组72

2.7.2两行民宅——二维数组74

2.7.3字符数组78

2.7.4数组与函数80

2.8指桑骂槐言指针84

2.8.1环顾左右而言它——指针究竟在指谁84

2.8.2指针与一维数组86

2.8.3指针与二维数组共同演绎万能跑马灯87

2.8.4指针与字符串89

2.8.5指针与函数90

2.9结构体91

2.9.1结构体类型的声明和变量的定义91

2.9.2结构变量的初始化93

2.9.3对结构体各成员的访问与使用94

2.10共用体96

2.10.1共用体如何定义97

2.10.2用共用体变量点亮LED小灯97

2.11枚举类型99

2.11.1枚举类型如何定义99

2.11.2枚举类型取值100

2.11.3枚举类型应用实例100

2.12 typedef与#define101

2.12.1宏定义#define101

2.12.2用typedef定义用户自己的类型103

第3章AVR的触角——I/O口的应用104

3.1 8个LED闪烁104

3.1.1功能描述104

3.1.2硬件电路设计105

3.1.3程序设计105

3.1.4关于I/O口的那些小问题的讨论106

3.2 LED小灯万能闪108

3.2.1数组在LED小灯闪烁中的应用108

3.2.2用for循环控制LED小灯闪烁109

3.2.3用指针控制LED小灯闪烁110

3.3 LED数码管的应用110

3.3.1点亮一个LED数码管111

3.3.2 LED数码管显示段码112

3.3.3单个数码管显示数字0～9113

3.3.4数码管上显示0～99114

3.3.5数码管上显示0～9999116

3.4独立按键的应用120

3.4.1如何对付按键抖动120

3.4.2按键如何指挥跑马灯121

3.4.3按键与数码管联手125

3.4.4如何让CPU不再傻傻地等按键127

第4章 外部中断的应用129

4.1中断与生活中的那些事儿129

4.2与中断相关知识简介129

4.3与外部中断相关的寄存器132

4.3.1外部中断控制寄存器EICRA132

4.3.2外部中断控制寄存器EICRB132

4.3.3外部中断屏蔽寄存器EIMSK133

4.3.4外部中断标志寄存器EIFR134

4.4外部中断应用举例134

4.4.1外部中断在按键控制中的应用135

4.4.2外部中断在循迹小车上的应用137

第5章 定时器/计数器的应用141

5.1 8位定时器/计数器T0(T2）141

5.1.1定时器定时实现LED的闪烁141

5.1.2定时器定时制作简易数字电子时钟146

5.1.3定时器T0的计数功能151

5.1.4定时器T0的PWM功能155

5.2 16位定时器/计数器T1(T3）163

5.2.1定时器T1工作在普通定时方式163

5.2.2定时器T1的PWM功能产生正弦波165

第6章模/数转换器ADC的应用170

6.1 10位A/D模块概述170

6.2与ADC相关的寄存器171

6.3应用举例175

6.3.1简易电压表的设计175

6.3.2温度采集系统177

第7章 同步串行通信SPI接口183

7.1 SPI接口简介183

7.2互换信物——SPI的传输原理183

7.3里应外合——SPI接口工作起来了184

7.3.1 SPI模块用到的外部引脚设置184

7.3.2 SPI接口相关寄存器设置185

7.4 SPI接口应用举例188

7.4.1两片AVR单片机通过SPI接口通信（查询法）188

7.4.2两片AVR单片机通过SPI接口通信（中断法）192

7.4.3 AVR单片机通过SPI接口控制数模转换器MAX531195

第8章 通用串行接口USART的应用201

8.1实现串行通信要解决的两个问题201

8.2 USART的相关寄存器简介202

8.3 USART串行口应用举例207

8.3.1两片单片机之间通信207

8.3.2单片机与PC机通信210

第9章TWI（I2C）总线接口的应用212

9.1 TWI（I2C）总线接口简介212

9.2 TWI（I2C）总线是怎么工作的213

9.3 TWI（I2C）总线相关寄存器214

9.4 TWI（I2C）总线主机发送从机接收过程分解217

9.5 TWI（I2C）总线应用举例218

第10章 其他片内外设资源的应用223

10.1模拟比较器的应用223

10.1.1模拟比较器相关的寄存器224

10.1.2模拟比较器在电源电压监测中的应用226

10.2 EEPROM的应用227

10.2.1 EEPROM相关寄存器228

10.2.2 EEPROM存储器应用举例230

10.2.3 avr-libc提供的EEPROM库函数应用举例232

10.3看门狗定时器233

10.3.1看门狗定时器控制寄存器WDTCR234

10.3.2看门狗应用举例235

10.3.3 avr-libc提供的看门狗库函数应用举例236

10.4电源管理及睡眠238

10.4.1睡眠模式的设置239

10.4.2降低系统功耗的方法241

10.4.3 avr-libc提供的睡眠库函数应用举例242

10.5熔丝位及锁定位的设置245

10.5.1锁定位的设置246

10.5.2扩展熔丝位的设置247

10.5.3熔丝位高字节的设置248

10.5.4熔丝位低字节的设置249

第11章BootLoader引导加载功能的应用253

11.1 AVR单片机中的BootLoader功能简介253

11.1.1可以这样理解BootLoader253

11.1.2 ATmega128单片机中BootLoader功能的设置254

11.1.3 avr-libc对BootLoader功能的支持255

11.2应用BootLoader更新升级用户程序255

11.2.1硬件电路设计256

11.2.2引导加载程序设计及操作过程简介256

第12章 实时操作系统AVRX的应用270

12.1实时操作系统和生活中的那些事儿270

12.2感受AVRX操作系统之好271

12.2.1不使用AVRX操作系统的设计实例271

12.2.2使用AVRX操作系统重新设计上例中的程序274

12.3 AVRX实时操作系统来龙去脉277

12.3.1如何获得AVRX277

12.3.2在AVR Studio4下应用AVRX操作系统279

12.4 AVRX实时操作系统功能介绍284

12.4.1 AVRX操作系统的运行机理284

12.4.2 AVRX简介286

12.4.3 AVRX中任务的结构287

12.4.4基于AVRX的程序执行分析及延时的原理290

12.4.5信号量的应用292

12.4.6消息的应用296

第13章12864LCD及其绘图函数库的应用304

13.1 12864LCD（CO0511FPD-SWE）液晶简介304

13.1.1 12864LCD（CO0511FPD -SWE）液晶接口304

13.1.2 12864LCD（CO0511FPD -SWE）液晶与AVR单片机的接口电路305

13.1.3 12864LCD（CO0511 FPD-SWE）8080并行模式总线读/写时序306

13.1.4 12864 LCD（CO0511 FPD-SWE）6800并行模式总线读/写时序308

13.1.5 12864LCD（CO0511 FPD-SWE）串行模式总线读/写时序309

13.2 12864LCD液晶（CO0511 FPD-SWE）显示字符312

13.2.1 128641LCD（CO0511FPD-SWE）液晶屏上显示的“点”的排列312

13.2.2写人液晶的数据与在液晶上显示的位置及效果的对应关系313

13.2.3如何设置页地址和列地址313

13.2.4如何在液晶上显示一个数字“7”315

13.2.5何时需要重新设置页地址和列地址316

13.2.6液晶显示数字“7”程序的另一个版本316

13.2.7完整的显示数字“7”的程序318

13.2.8 CO0511FPD-SWE液晶命令汇总325

13.3 12864LCD液晶（CO0511FPD-SWE）显示汉字326

13.4 12864LCD液晶（CO0511FPD-SWE）显示图片330

13.5 12864LCD液晶（CO0511FPD-SWE）上画点332

13.6 12864LCD液晶（CO0511FPD-SWE）上画直线333

13.6.1画一条水平线334

13.6.2画一条45°直线334

13.6.3画一条垂直直线335

13.6.4画一条任意方向的直线338

13.7绘图函数库340

13.7.1绘图库简介341

13.7.2绘图库函数简介342

13.7.3绘图库函数应用举例344

参考文献360