2017-2022年中国媒体经营市场运营态势研究报告

1、【高手坐堂】系列之万人学习51单片机！专家：老练 【老练淘宝店】具体活动地址：/thread-66169-1-1.html【高手坐堂】系列之让我们学学AVR! 专家：老练 【老练淘宝店】具体活动地址：/thread-66668-1-1.htmlAVR讲座：第一讲：AVR软件、工具、m16的基础知识第一步 安装ICCAVR第二步 安装stdio第三步 介绍avr c语言的语法1、一个简单的AVR程序#include #include void main() PORTA = 0x0F; /给PA口赋值，

2、让PA口低四位为1，高四位为0 while(1);本程序的作用是把PA口的值设为0x0F。 a、程序中以#号开头的语句#include 是包含特定的头文件，叫预处理指令，iom16v表示使用的是mega16，macros.h包含了必须的avr操作命令。b、C语言的程序是由函数构成的，如上面的那个void main()，前面的void表明函数没有返回值。每一个c程序里面里有且只有一个main()函数，系统启动后就从main()开始运行。c、函数内部的内容以大括号“”和扩起来，每句语句用分号“；”结束，若分号前面没有内容，编译之后也无任何操作语句。d、C程序中可以加入一些说明文字，单行以双斜扛“/

3、”开始，如果是多行，就用/*开始，以“*/”结束，如 /*注释 */ 。e、函数可以有参数，一律放在小括号内。f、利用C语言可以轻松的对AVR的设备组件进行操作，如程序中的PORTA = 0x0F;g、任何一个AVR C程序都必须是一个无限循环，否则程序会沿着程序存储区一直运行，直至溢出程序存储区，程序从头运行。 2、AVR C语言的基本字符、标识符和关键字avr c语言和普通c语言一样，基本字符有阿拉伯数字09；大小写拉丁字母az和AZ；一些选定的可打印字符，如！￥（），；？；空格符、换行符和制表符这三种空白符起到分割成分和编排格式的作用。对系统对象命名，称为标识符。标识符由数字、字母、下划

4、线组合的字符串序列构成，字母区分大小写。如下都是合法的表示符：AVR_IO PORTA CSR IT0 temp1注意：不能以数字开头的字符串做标识符。比如 1abc 是不合法的。 C语言的合法标识符有一部分被编译器保留作为特殊用途，这样的标识符称为关键字。C语言的关键字有：(以字母先后为序)auto break case char const continue default do double else enum extern float for goto if int long register return short signed sizeof static struct switc

5、h typedef union unsigned void volatile while注意，原则上除关键字外，可以使用任何有效的标识符。但实际上，根据系统不同，有些特殊标识符具有特殊含义，不应被使用。在AVR里，一些端口的名称、寄存器的名称已经被系统定义，最好不要改变其定义，如PORTA DDRA TIMASK 等。 3、数据类型C语言严格规定数据类型，AVR资源有限，如果数据类型选用不好，资源很快就会耗尽。如，尽量不要使用浮点类型的运算，1.2*1.2的浮点数运算至少要占用mega16的百分之十以上的空间。选择数据类型时需要注意不要操作数据能表示的范围，比如要表示60000，就不能用cha

6、r，必须用int。整数类型的类型名前可加修饰符unsigned和signed，表示无符号数和有符号数，其中unsigned可以省略，默认表示无符号数，一般来说，尽量使用无符号数可以节约资源。以下三种为整数类型：1、整数类型：一般类型的整型 int，16位二进制编码，表示的数065536，及216。有符号类型，signed int 表示范围3276832767。2、长整型类型：长整型（long int）类型的二进制编码是32位。有符号的长整型类型（long）表示范围2312311；无符号的类型（unsigned long）的表示范围为02321。3、超长整数类型：超长整数类型（long long

7、）的二进制编码是64位。有符号的长整型类型（long）表示范围2632631；无符号的类型（unsigned long）的表示范围为02641。以下为实数类型（浮点数类型）：1、单精度浮点数类型：float，用32位二进制数表示。2、双精度浮点数类型：long double，用64位二进制数表示。字符类型和字符串字符类型的类型名为char，目前最常用的是ASCII字符集，其中字符包扩所有的大小写字母，数字，常用字符等共计128割字符。扩展的ASCII字符集包括256个字符，字符类型占用一个字节。一些特殊的字符串的表示方法：以反斜扛加特定字符。如 n 回车符； 双引号； 单引号字符； 反斜杠。

8、无符号的字符类型： char 表示范围 0255。有符号的字符类型： signed char表示范围128127。第四步 AVR的特性介绍高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位 , 一直是衡量单片机性能的重要指标，也是单片机占领场、赖以生存的必要条件。早期单片机主要由于工艺及设计水平不高、功耗高和抗干扰性能差等原因，所以采取稳妥方案：即采用较高的分频系数对时钟分频，使得指令周期长，执行速度慢。以后的 CMOS单片机虽然采用提高时钟频率和缩小分频系数等措施，但这种状态并未被彻底改观(51以及51兼容)。此间虽有某些精简指令集单片机(RISC)问世,但依然沿袭对时钟分频的作法。 AVR单片机的推

9、出，彻底打破这种旧设计格局，废除了机器周期，抛弃复杂指令计算机(CISC)追求指令完备的做法；采用精简指令集，以字作为指令长度单位，将内容丰富的操作数与操作码安排在一字之中(指令集中占大多数的单周期指令都是如此)，取指周期短，又可预取指令，实现流水作业，故可高速执行指令。当然这种速度上的升跃，是以高可靠性为其后盾的。 AVR单片机硬件结构采取8位机与16位机的折中策略，即采用局部寄存器存堆(32个寄存器文件)和单体高速输入/输出的方案(即输入捕获寄存器、输出比较匹配寄存器及相应控制逻辑)。提高了指令执行速度(1Mips/MHz)，克服了瓶颈现象，增强了功能；同时又减少了对外设管理的开销，相对简

10、化了硬件结构，降低了成本。故AVR单片机在软/硬件开销、速度、性能和成本诸多方面取得了优化平衡，是高性价比的单片机。 AVR单片机内嵌高质量的Flash程序存储器，擦写方便，支持ISP和IAP，便于产品的调试、开发、生产、更新。内嵌长寿命的EEProm可长期保存关键数据，避免断电丢失。片内大容量的RAM不仅能满足一般场合的使用，同时也更有效的支持使用高级语言开发系统程序,并可像MCS-51单片机那样扩展外部 RAM。 AVR单片机的I/O线全部带可设置的上拉电阻、可单独设定为输入/输出、可设定（初始）高阻输入、驱动能力强（可省去功率驱动器件）等特性，使的得I/O口资源灵活、功能强大、可充分利用

11、。 AVR单片机片内具备多种独立的时钟分频器，分别供URAT、I2C、SPI使用。其中与8/16位定时器配合的具有多达10 位的预分频器，可通过软件设定分频系数提供多种档次的定时时间。AVR单片机独有的“以定时器/计数器（单）双向计数形成三角波，再与输出比较匹配寄存器配合，生成占空比可变、频率可变、相位可变方波的设计方法(即脉宽调制输出PWM)”更是令人耳目一新。增强性的高速同/异步串口，具有硬件产生校验码、硬件检测和校验侦错、两级接收缓冲、波特率自动调整定位（接收时）、屏蔽数据帧等功能，提高了通信的可靠性，方便程序编写，更便于组成分布式网络和实现多机通信系统的复杂应用，串口功能大大超过MCS

12、-51/96单片机的串口，加之AVR单片机高速，中断服务时间短，故可实现高波特率通讯。 面向字节的高速硬件串行接口TWI、SPI。TWI与I2C接口兼容，具备ACK信号硬件发送与识别、地址识别、总线仲裁等功能，能实现主/从机的收/发全部4种组合的多机通信。SPI支持主/从机等4种组合的多机通信。 AVR单片机有自动上电复位电路、独立的看门狗电路、低电压检测电路BOD，多个复位源(自动上下电复位、外部复位、看门狗复位、BOD复位)，可设置的启动后延时运行程序，增强了嵌入式系统的可靠性。 AVR单片机具有多种省电休眠模式，且可宽电压运行（5-2.7V），抗干扰能力强，可降低一般8位机中的软件抗干扰

13、设计工作量和硬件的使用量。 AVR单片机技术体现了单片机集多种器件(包括FLASH程序存储器、看门狗、EEPROM、同/异步串行口、TWI、SPI、A/D模数转换器、定时器/计数器等)和多种功能(增强可靠性的复位系统、降低功耗抗干扰的休眠模式、品种多门类全的中断系统、具输入捕获和比较匹配输出等多样化功能的定时器/计数器、具替换功能的I/O端口 )于一身，充分体现了单片机技术的从“片自为战”向“片上系统SoC”过渡的发展方向。 综上所述，AVR单片机博采众长，又具独特技术，不愧为8位机中的佼佼者。第二讲 M16 IO口的使用方法我们使用的是mega16芯片，在使用之前，我们首先要做的就是将最小系

14、统构建好。复位电路，由于mega16是低电平复位。如下图所示在这个电路里面，当mega16单片机进行工作的时候，我们可以使用按键给单片机系统进行手动复位。晶振电路：在这个电路里面，我们采用了，7.3728Mhz的晶振，方便我们进行串口实验。模拟电压和参考电压：这个地方 在模拟电压和数字电压之间我们使用一个电感隔离一下。ISP下载电路：MOSI 对应的是 PB5SCK 对应的是 PB7MISO 对应的是 PB6JTAG仿真电路：这里：TCK 对应的是 PC2TDO 对应的是 PC4TMS 对应的是 PC3TDI 对应的是 PC5按照这个进行连接，我们就可以让mega16进行工作了。下面我们可以结

15、合ICCAVR软件进行学习io的使用了我们先看看硬件电路上面如何连接：硬件对应的io接口LED0-PA6LED1-PA7LED2-PC0LED3-PC1LED4-PC6LED5-PC7现在我们先熟悉一下ICCAVR软件吧，安装好以后并crack以后，我们可以看见如下的图标：我们双击便可以打开界面，如果看见，这个样子就表示crack成功，如果没有成功，请重新crack一下。打开软件后，我们先建立一个工程，-new，然后我们可以根据需要进行设置路径和项目名称。然后在-option，选择器件。如下图所示： 现在一个工程就建立好了，然后我们就要进行mega16单片机设置了。选择界面上的，这个操作，我们

16、就可以看见一个配置界面。选择好目标cpu和晶振以后，我们就可以选择PORTS了。点击PORTS，然后我们看到如下的界面：因为我们使用的io口为PA6和PA7，那么，我们要做如下的设置在Port A口上面设置io输出，并且是高电平输出。我们现在就可以点击ok了。此时界面上出现如下的程序：/ICC-AVR application builder : 2008-10-9 8:12:38/ Target : M16/ Crystal: 7.3728Mhz/ 作者：南京华岳电子 练祥华/ 功能：学习io的程序#include #include void port_init(void) PORTA = 0

17、xC0; DDRA = 0xC0; PORTB = 0x00; DDRB = 0x00; PORTC = 0x00; /m103 output only DDRC = 0x00; PORTD = 0x00; DDRD = 0x00;/call this routine to initialize all peripheralsvoid init_devices(void) /stop errant interrupts until set up CLI(); /disable all interrupts port_init(); MCUCR = 0x00; GICR = 0x00; TIMS

18、K = 0x00; /timer interrupt sources SEI(); /re-enable interrupts /all peripherals are now initialized/void main(void) init_devices(); /insert your functional code here.然后我们进行手工添加部分程序，将这个程序编写完整就可以了，具体程序如下：/ICC-AVR application builder : 2008-10-9 8:12:38/ Target : M16/ Crystal: 7.3728Mhz/ 作者：南京华岳电子 练祥华

19、/ 功能：学习io的程序#include #include void DELAY() / usnigned int i; for(i=0;i50000;i+) ; void port_init(void) PORTA = 0xC0; DDRA = 0xC0; PORTB = 0x00; DDRB = 0x00; PORTC = 0x00; /m103 output only DDRC = 0x00; PORTD = 0x00; DDRD = 0x00;/call this routine to initialize all peripheralsvoid init_devices(void)

20、/stop errant interrupts until set up CLI(); /disable all interrupts port_init(); MCUCR = 0x00; GICR = 0x00; TIMSK = 0x00; /timer interrupt sources SEI(); /re-enable interrupts /all peripherals are now initialized/void main(void) init_devices(); /insert your functional code here. while(1) PORTA = 0xC

21、0; DELAY(); PORTA = 0x80; DELAY(); PORTA = 0x00; DELAY(); 现在我们编好程序了，然后添加到项目中去，进行编译，点击，这个图标就可以进行直接编译了。下面，我们进行在avr stdio中使用软件仿真，可以看出io的变化。先点击avrstdio的图标进行启动软件。出现如下界面：我们在OPEN中打开刚才所建立的文件，如下图：选择.cof文件打开即可，此时，我们看到打开后的界面。然后点击finish按键，然后我们可以选择如下图的io设置，这样我们就能看清楚io的变化了。并且，我们点击，用来设置断点，以方便观测io变化。现在我们运行一下程序，点击，就

22、会发现如下图所示：继续点击全速运行图标，或者按键F5，就会出现如下：此时io上面的一个led应该会被点亮。我们继续按F5，就会出现如下：此时两个灯都被点亮了，然后取消断点，全速运行就可以了。第三讲 外部中断的使用我们先看看Mega16单片机的外部中断的引脚和接口。如下图所示： 我们可以看到PD2是接在外部中断0上面的，现在我们在这个地方接一个按键，用来表示进入外部中断，同时点亮LED0，LED的电路图如下所示。硬件对应的io接口LED0-PA6LED1-PA7LED2-PC0LED3-PC1LED4-PC6LED5-PC7在这里我们只要对KEY1进行编程，然后使用按键操作，在stdio里面设置

23、断点就可以了，在程序里面就能看到中断的情况了。还是老规矩，打开iccavr，我们先建立项目，选择芯片，同时选择目标芯片，如图所示：设置晶振，如下图所示。此时，我们设置PORTD2为内部上拉。点击ports按键如下设置：然后点击ok出现如下程序：/ICC-AVR application builder : 2008-10-10 10:14:11/ Target : M16/ Crystal: 7.3728Mhz/ 作者：南京华岳电子 练祥华/ 功能：学习外部中断0的程序#include #include void port_init(void) PORTA = 0x40; DDRA = 0x40

24、; PORTB = 0x00; DDRB = 0x00; PORTC = 0x00; /m103 output only DDRC = 0x00; PORTD = 0x04; DDRD = 0x00;#pragma interrupt_handler int0_isr:2void int0_isr(void) /external interupt on INT0/call this routine to initialize all peripheralsvoid init_devices(void) /stop errant interrupts until set up CLI(); /d

25、isable all interrupts port_init(); MCUCR = 0x00; GICR = 0x40; TIMSK = 0x00; /timer interrupt sources SEI(); /re-enable interrupts /all peripherals are now initialized现在我们可以进行修改程序，在中断程序里面，我们可以修改成中断一次，给LED0取反一次。/ICC-AVR application builder : 2008-10-10 10:22:56/ Target : M16/ Crystal: 7.3728Mhz/ 作者：南京

26、华岳电子 练祥华/ 功能：学习外部中断0的程序#include #include #define LED_COM PORTA = (1 PA6) / void port_init(void) PORTA = 0x40; DDRA = 0x40; PORTB = 0x00; DDRB = 0x00; PORTC = 0x00; /m103 output only DDRC = 0x00; PORTD = 0x04; DDRD = 0x00;#pragma interrupt_handler int0_isr:2void int0_isr(void) LED_COM;/call this rout

27、ine to initialize all peripheralsvoid init_devices(void) /stop errant interrupts until set up CLI(); /disable all interrupts port_init(); MCUCR = 0x00; GICR = 0x40; TIMSK = 0x00; /timer interrupt sources SEI(); /re-enable interrupts /all peripherals are now initializedvoid main() init_devices(); whi

28、le(1) ; 编译后，在avrstdio 中使用软件仿真可以看到如下结果：先设置断点将PORTD口如下设置：点击全速运行可以看见如下2个结果：这个是LED0点亮的状态这个是LED0熄灭的状态。第四讲 定时器的使用定时器我们在中断里面也讲过了，就是在定时一个时间周期的时候进入中断来处理中断程序，可以作为计时、计数、扫描等用途。同样的，在今天的这一讲里面，我们要做的是，还是采用设置断点的方式对LED0进行处理，因为我们的硬件平台还没有做好，所以目前只能这么将就着，但是原理都是一样的。首先，我们还是老规矩，建立一个工程。1、 打开iccavr软件，新建一个工程。如图所示：工程建好以后，下面我们就开

29、始选择目标器件，在option里面选择mega16。如图所示：然后点击OK，选择图标开始配置器件。出现下图所示：我们按照如上图配置好以后，选择PORTS，就出现了如下的界面：这次我们选择TIMER0进行操作，则会出现如下的界面：按照上图设置好以后，我们按下ok就会出现如下的程序：/ICC-AVR application builder : 2008-10-11 7:38:57/ Target : M16/ Crystal: 7.3728Mhz/ 作者：南京华岳电子 练祥华/ 功能：学习定时中断0的程序#include #include void port_init(void) PORTA =

30、0x40; DDRA = 0x40; PORTB = 0x00; DDRB = 0x00; PORTC = 0x00; /m103 output only DDRC = 0x00; PORTD = 0x00; DDRD = 0x00;/TIMER0 initialize - prescale:1024/ WGM: Normal/ desired value: 10mSec/ actual value: 9.861mSec (1.4%)void timer0_init(void) TCCR0 = 0x00; /stop TCNT0 = 0xB9; /set count OCR0 = 0x47;

31、/set compare TCCR0 = 0x05; /start timer#pragma interrupt_handler timer0_ovf_isr:10void timer0_ovf_isr(void) TCNT0 = 0xB9; /reload counter value/call this routine to initialize all peripheralsvoid init_devices(void) /stop errant interrupts until set up CLI(); /disable all interrupts port_init(); time

32、r0_init(); MCUCR = 0x00; GICR = 0x00; TIMSK = 0x01; /timer interrupt sources SEI(); /re-enable interrupts /all peripherals are now initialized/void main(void) init_devices(); /insert your functional code here.将程序按照我们的要求进行修改，那么就会出现以下的程序：/ICC-AVR application builder : 2008-10-11 7:38:57/ Target : M16/

33、 Crystal: 7.3728Mhz/ 作者：南京华岳电子 练祥华/ 功能：学习定时中断0的程序#include #include #define LED0_CPL PORTA = (1 PA6)void port_init(void) PORTA = 0x40; DDRA = 0x40; PORTB = 0x00; DDRB = 0x00; PORTC = 0x00; /m103 output only DDRC = 0x00; PORTD = 0x00; DDRD = 0x00;/TIMER0 initialize - prescale:1024/ WGM: Normal/ desire

34、d value: 10mSec/ actual value: 9.861mSec (1.4%)void timer0_init(void) TCCR0 = 0x00; /stop TCNT0 = 0xB9; /set count OCR0 = 0x47; /set compare TCCR0 = 0x05; /start timer#pragma interrupt_handler timer0_ovf_isr:10void timer0_ovf_isr(void) TCNT0 = 0xB9; /reload counter value LED0_CPL;/call this routine

35、to initialize all peripheralsvoid init_devices(void) /stop errant interrupts until set up CLI(); /disable all interrupts port_init(); timer0_init(); MCUCR = 0x00; GICR = 0x00; TIMSK = 0x01; /timer interrupt sources SEI(); /re-enable interrupts /all peripherals are now initialized/void main(void) ini

36、t_devices(); /insert your functional code here. while(1) ; 在avrstdio里面设置断点，如图所示：此时 我们按下F5，全速运行，那么，我们就会看到在断点处如图所示：然后再按下F5，就会继续出现如下图：此时，我们可以看出定时中断的功能就完全实现了。此程序仅仅是用来调试使用，并不能用来进行LED0的点亮，因为眼睛有个视觉暂留的特性，所以使用这个程序的LED0会一直亮的。第五讲：串口中断的使用这一讲主要讲串口中断的使用，由于是软件模拟，我们也仅仅是讲一下原理，具体调试过程等板子到了以后就可以上传了。首先，我们先建立工程，并选择器件，如图所

37、示：点击OK，然后点击，出现如下界面：下面设置io口，选择如下：下面进入UART设置，设置如下：点击OK，则出现如下程序：/ICC-AVR application builder : 2008-10-11 8:08:07/ Target : M16/ Crystal: 7.3728Mhz/ 作者：南京华岳电子 练祥华/ 功能：学习串口中断的程序#include #include void port_init(void) PORTA = 0x40; DDRA = 0x40; PORTB = 0x00; DDRB = 0x00; PORTC = 0x00; /m103 output only DD

38、RC = 0x00; PORTD = 0x00; DDRD = 0x00;/UART0 initialize/ desired baud rate: 9600/ actual: baud rate:9600 (0.0%)/ char size: 8 bit/ parity: Disabledvoid uart0_init(void) UCSRB = 0x00; /disable while setting baud rate UCSRA = 0x00; UCSRC = BIT(URSEL) | 0x06; UBRRL = 0x2F; /set baud rate lo UBRRH = 0x00

39、; /set baud rate hi UCSRB = 0xD8;#pragma interrupt_handler uart0_rx_isr:12void uart0_rx_isr(void) /uart has received a character in UDR#pragma interrupt_handler uart0_tx_isr:14void uart0_tx_isr(void) /character has been transmitted/call this routine to initialize all peripheralsvoid init_devices(voi

40、d) /stop errant interrupts until set up CLI(); /disable all interrupts port_init(); uart0_init(); MCUCR = 0x00; GICR = 0x00; TIMSK = 0x00; /timer interrupt sources SEI(); /re-enable interrupts /all peripherals are now initialized/void main(void) init_devices(); /insert your functional code here.我们在程序中添加我们要求的程序，程序如下：/ICC-AVR application