ATMEGA系列单片机原理及应用 C语言教程【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

ATMEGA系列单片机原理及应用 C语言教程PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 单片机综述1

1.1 微机发展史简介1

1.2 单片机与微机1

1.3 嵌入式系统2

1.3.1 嵌入式系统的定义与特点2

1.3.2 嵌入式系统与单片机3

1.4 AVR单片机简介4

1.4.1 AVR单片机的主要特点5

1.4.2 AVR单片机系列产品6

1.5 单片机的应用特点9

1.6 用C语言开发单片机的优势10

本章小结11

习题12

第2章 ATmega的内部结构及接口特点13

2.1 ATmega16单片机综述13

2.1.1 ATmega16的主要特性13

2.1.2 引脚配置13

2.1.3 ATmega单片机内部结构框图14

2.1.4 引脚功能描述16

2.2 AVR CPU内核17

2.2.1 结构综述17

2.2.2 ALU算术逻辑单元18

2.2.3 状态寄存器18

2.2.4 通用寄存器文件19

2.2.5 X、Y、Z寄存器20

2.2.6 堆栈指针20

2.2.7 指令执行时序20

2.2.8 中断与中断处理21

2.3 AVR ATmega16的存储器22

2.3.1 系统内可编程的Flash程序存储器22

2.3.2 SRAM数据存储器23

2.3.3 数据存储器访问时序24

2.3.4 EEPROM数据存储器24

2.3.5 I/O存储器27

2.4 系统时钟及时钟选项27

2.4.1 时钟系统及其分配27

2.4.2 时钟源28

2.4.3 默认时钟源28

2.4.4 晶体振荡器28

2.4.5 低频晶体振荡器29

2.4.6 外部RC振荡器30

2.4.7 标定的片内RC振荡器31

2.5 电源管理及睡眠模式31

2.5.1 MCU控制寄存器31

2.5.2 最小化功耗32

2.6 系统控制和复位32

2.6.1 复位AVR32

2.6.2 片内基准电压34

2.7 看门狗定时器35

2.8 中断36

2.8.1 ATmega16的中断向量36

2.8.2 通用中断控制寄存器（GICR）37

2.9 I/O端口描述38

2.9.1 端口使用介绍38

2.9.2 作为通用数字I/O的端口39

2.9.3 配置引脚39

2.9.4 读取引脚上的数据40

2.9.5 未连接引脚的处理43

本章小结43

习题43

第3章 ATmega单片机的指令系统45

3.1 ATmega指令系统概述45

3.1.1 ATmega指令系统的分类45

3.1.2 ATmega指令系统的寻址方式和寻址空间45

3.2 ATmega指令分类介绍49

3.2.1 算术和逻辑指令49

3.2.2 转移指令54

3.2.3 子程序调用和返回指令60

3.2.4 数据传送指令61

3.2.5 位操作和位测试指令65

3.2.6 MCU控制指令68

本章小结69

习题69

第4章 ATmega单片机的中断系统及定时器71

4.1 ATmega单片机的中断系统71

4.1.1 中断处理71

4.1.2 外部中断72

4.1.3 中断响应74

4.2 定时器／计数器的使用方法76

4.2.1 8位定时器／计数器0——T/C076

4.2.2 16位定时器／计数器1——T/C178

4.2.3 8位定时器／计数器2——T/C284

4.3 T/C0与T/C1共用的预分频器的使用方法88

4.4 具有PMW功能与异步操作的定时器／计数器使用方法89

4.4.1 T/C1的应用89

4.4.2 T/C2的应用92

4.4.3 T/C2的异步操作方式94

4.5 ATmega单片机的时钟综合实例96

本章小结118

习题118

第5章 ATmega16单片机的串行通信接口120

5.1 串行外设接口SPI120

5.1.1 ATmega16 SPI的特点120

5.1.2 主机和从机之间的SPI连接120

5.2 全双工的串行设备接口SPI的功能及使用方法123

5.2.1 从机模式123

5.2.2 主机模式123

5.2.3 数据模式124

5.3 USART描述126

5.3.1 USART的主要特点126

5.3.2 AVR USART和AVR UART的兼容性127

5.3.3 时钟128

5.3.4 帧格式130

5.3.5 USART的初始化130

5.3.6 数据发送——USART发送器131

5.3.7 数据接收——USART接收器132

5.3.8 多处理器通信模式136

5.4 两线串行接口TWI143

5.4.1 TWI的主要特点143

5.4.2 TWI模块综述147

5.4.3 总线接口单元148

5.4.4 地址匹配单元148

5.4.5 控制单元148

5.4.6 使用TWI151

本章小结159

习题160

第6章 ATmega单片机的模拟接口及使用方法161

6.1 模拟比较器161

6.2 模数转换器163

6.2.1 主要特点163

6.2.2 ADC的工作原理164

6.2.3 启动ADC转换165

6.2.4 预分频及ADC转换时序166

6.2.5 差分增益信道168

6.2.6 通道或基准源的选择168

6.2.7 ADC输入通道169

6.2.8 ADC基准电压源169

6.2.9 ADC噪声抑制器170

6.2.10 模拟输入电路170

6.2.11 ADC转换结果171

6.3 脉冲宽度调制输出PWM（D/A）功能特点及功能183

6.4 数字滤波方法185

本章小结191

习题191

第7章 ATmega C语言实用程序控制流193

7.1 C语言的结构化程序设计193

7.2 选择语句194

7.2.1 if语句194

7.2.2 switch分支197

7.2.3 选择语句的嵌套198

7.3 循环语句199

7.3.1 while语句199

7.3.2 do while语句200

7.3.3 for语句200

7.3.4 循环语句嵌套201

7.3.5 break语句和continue语句202

本章小结203

习题204

第8章 ATmega硬件和实用程序205

8.1 ATmega I/O接口实验205

8.2 数码管应用和部分元件介绍209

8.2.1 数码管公共端和接法的判断209

8.2.2 74HC595描述210

8.2.3 光电隔离晶体管阵列及通信接口211

8.2.4 ATmega16与数码管的连接214

8.3 基于ATmega的12864LCD液晶串行显示217

8.3.1 中文液晶显示模块功能描述217

8.3.2 ATmega单片机与12864LCD液晶显示器的连接218

8.3.3 串行接口数据传输描述218

8.3.4 液晶串行接口数据传输程序220

8.4 单片机发送数据到上位机221

8.4.1 单片机发送数据到上位机原理图221

8.4.2 程序编写步骤223

8.5 RTC4553时钟芯片在单片机ATmega16中的应用225

8.5.1 RTC4553的内部结构225

8.5.2 RTC4553的工作原理227

8.5.3 RTC4553与单片机连接及编程228

8.6 DS1302时钟芯片在ATmega8单片机中的应用231

8.6.1 DS1302的主要功能231

8.6.2 DS1302的工作原理231

8.6.3 DS1302与单片机的接口电路及相关程序232

8.7 基于ATmega8TWI访问程序在24xx中的应用236

8.8 ATmega单片机测量并网前的相位差参数240

8.8.1 频率及相位差测量的电路原理图240

8.8.2 相位差的测量方法242

8.8.3 测量相位差的流程框图和软件243

8.9 多个ATmega单片机系统在电容分相补偿中的应用244

8.9.1 分相补偿技术要求244

8.9.2 系统硬件构成245

8.9.3 分相补偿多CPU通信软件组成245

8.10 ATmega单片机在液位自动控制中的应用252

8.10.1 液位自动控制装置技术要求252

8.10.2 单片机控制原理图253

8.10.3 液位控制及远程控制程序253

8.11 ATmega单片机在三相晶闸管触发电路中的应用268

8.11.1 三相半控桥的触发原理268

8.11.2 触发延时时间与电压的关系269

8.11.3 ATmega单片机触发晶闸管电路原理图270

8.11.4 晶闸管触发主程序270

8.12 基于ATmega单片机的高精度三相电能测量系统276

8.12.1 ATT7022B功能简要说明277

8.12.2 ATT7022B的内部结构及封装形式277

8.12.3 串行Flash芯片AT45DB161功能简介279

8.12.4 ATmega单片机和ATIT022B电能芯片构成的高精度三相电能测量系统279

8.12.5 ATmega和ATIT022B电能芯片控制软件279

8.13 基于MAX125的多通道同步采样数据采集系统282

8.13.1 ADC转换器MAX125的工作原理282

8.13.2 系统结构及硬件、软件设计285

8.14 基于TEA1622P的通用开关电源287

本章小结290

习题290

第9章 编译器和集成开发环境292

9.1 单片机程序下载及集成开发环境292

9.2 单片机编译器和集成环境的介绍296

9.3 ATMANAVR编译器简介298

9.4 AVR存储器的使用299

9.5 启动文件301

9.6 ATMANAVR菜单解释302

9.7 工程的建立305

9.8 ATMANAVR 5.8.1支持的库函数介绍310

9.8.1 C标准库函数310

9.8.2 数学函数311

9.8.3 字符函数311

9.8.4 字符串函数312

9.8.5 存储器API函数312

9.8.6 中断API函数313

9.8.7 I/O API函数313

9.8.8 看门狗API函数314

9.8.9 LCD库函数314

9.8.10 其他函数315

9.9 单片机调试小工具315

本章小结316

附录318

附录A ATmega指令纵览318

附录B C语言相关表格322

附录C ATmega单片机部分寄存器324

附录C.1 ATmega I/O寄存器描述324

附录C.2 ATmega定时、中断寄存器描述325

附录C.3 ATmega串行通信寄存器330

附录C.4 ATmega模拟比较器寄存器333

参考文献336