AVR1_AVR开发环境new.ppt

1、AVR单片机技术AVR Microcontroller,开课班级：09微电子1 开课时间：星期一（234） 主讲教师：王静霞,教学目标,掌握AVR单片机的开发环境 掌握AVR单片机的体系结构 掌握C语言程序设计方法 初步培养利用AVR单片机进行项目开发的能力,考核要求,平时占总成绩60% 平时表现10% 实训项目70% 项目制作（综合设计）模块20% 项目操作考核占总成绩的 40%，期末集中进行考试，考察学生对基本知识和基本技能的掌握情况。,参考书,1.嵌入式C编程与ATMEL AVR，周俊杰，清华大学出版社，2003 2.AVR高速嵌入式单片机原理与应用，耿德根，宋建国，北京航空航天大学出版

2、社, 2002,参考网站,WWW.ATMEL.COM WWW.SL.COM.CN http:/www.po- WWW.AVR.COM.CN,守时、保质、上课禁止开手机、玩游戏。 遵守学校规则、不迟到、不早退、不旷课，有事请按照学校的规定请假。 对考勤的有关规定： 迟到或早退15分钟按旷课处理 迟到、早退累计三次，按照旷课1学时计 旷课学时1/5总学时；缺课1/3总学时，取消该课程的考试资格，成绩计零分。 旷课三次，取消考核资格。 与同学团结协作、具有良好沟通能力、诚实、守信。 学生以学为主，学生干部、党员更要严格遵守,课堂基本要求,MCS-51单片机与AVR单片机 比较,引脚比较 最小系统比较

3、 内部结构比较 微控制器结构比较：冯.诺依曼结构与哈佛结构 CPU结构比较：CISC和RISC,引脚比较,AVR单片机,MCS-51单片机,最小系统比较,MCS-51单片机,时钟电路,复位电路,电源电路,AVR单片机,最小系统比较,时钟电路,复位电路,In System Programming在系统编程,Joint Test Action Group联合测试行为组织，是一种国际标准测试协议（IEEE 1149.1兼容），主要用于芯片内部测试。,内部结构比较,MCS-51单片机,内部结构比较,AVR单片机,微处理器结构比较,MCS-51单片机,冯诺依曼(Von Neumann)结构 1945年，

4、冯诺依曼首先提出了“存储程序”的概念和二进制原理。 指令和数据共享同一总线的结构，使得信息流的传输成为限制计算机性能的瓶颈，影响了数据处理速度的提高。 在典型情况下，完成一条指令需要3个步骤，即：取指令、指令译码和执行指令，采用顺序执行指令方式。,微处理器结构比较,AVR单片机,哈佛（Harvard）结构 哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。 哈佛结构是指程序和数据空间独立的体系结构, 目的是为了减轻程序运行时的访存瓶颈，执行时可以预先读取下一条指令,能基本上解决取指和取数的冲突问题。可以采用并行执行指令方式。,CISC复杂指令集计算机 Complex Instructio

5、n Set Computer,MCS-51单片机,CPU分类的一种，好处是CPU所提供的指令较多、程序撰写容易，但硬件结构复杂，执行速度慢。,RISC精简指令集计算机 Reduced Instruction Set Computer,AVR单片机,是一种执行较少类型计算机指令的微处理器，它能够以更快的速度执行操作（每秒执行更多百万条指令，即MIPS）。因为计算机执行每个指令类型都需要额外的晶体管和电路元件，计算机指令集越大就会使微处理器更复杂，执行操作也会更慢。,单元1：AVR单片机开发环境,任务训练：连接在PORTA口的8个LED灯闪烁 实训1: LED控制1 相关知识： 1. CodeVi

6、sion（编译）的使用 2. AVR Studio（调试）的使用 3. AVR单片机调试过程 扩展知识： 1. AVR单片机I/O口 2. 认识C语言程序,AVR开发工具Development Tools,1. C编译软件CodeVision 2. 调试仿真软件AVR Studio4 3. JTAG ICE 仿真器 4. 编程下载软件PonyProg 5. ISP下载器 6. AVR MEDIA试验板 首先将C编译软件CodeVision和调试仿真软件AVR Studio4软件安装到自己的机器上。,CodeVision AVR C Compiler的使用简介,实训程序,#include #in

7、clude void main(void) DDRA = 0XFF; while(1) PORTA = 0X00; delay_ms(1000); PORTA = 0XFF; delay_ms(1000); ,CodeVisionAVR 集成开发环境介绍Integrated Development Environment,项目：是一组文件和编译器设置的集合，可用它来建立一个具体的程序。扩展名为.prj 只有在项目名下面列出的文件才会作为该项目的一部分被编译。 建立用户工作目录 新建项目：File|New 配置项目：Project|Configure 向项目中添加一个已有文件：Project|C

8、onfigure C编译器选项：芯片选择，时钟选择 编译：Project|Compile File 生成项目：Project|Make，创建可执行程序。,CodeVisionAVR IDE第一个AVR项目Integrated Development Environment,Code Vision AVR C编译器,新建/打开文件,Code Vision AVR C编译器,Code Vision AVR C编译器,Code Vision AVR C编译器,Code Vision AVR C编译器,Code Vision AVR C编译器,集成开发环境(IDE)设置,一般设置 执行Settings

9、|General 菜单命令可以进行一般设置,软件介绍Code Vision AVR C编译器,软件介绍工程,使用File|Open 菜单命令或按工具栏上的Open file按钮来打开存在的工程文件,步骤1新建工程,新建工程,新建工程,新建工程,步骤2设定工程,设定工程,设定编译器选项,可以通过Chip 选项选择目标AVR 微控制器芯片型号 要指定CPU 时钟频率MHz 如果程序中用到串行通信还必须初始化UART并指定波特率 存储器模式可以在Memory Model 中选择必须指明数据堆栈大小Data Stack Size 如果使用到外部SRAM 最后还要指明外部SRAM大小External S

10、RAM Size,设定编译器选项,步骤3编译,编译当前工程文件，使用project|Compile File 菜单命令或按F9 键或按工具栏上的Compile 按钮 主要做了以下两件事情： 首先用CodeVisionAVR C Compiler 编译工程C 源文件，从而得到一个汇编源文件 再用Atmel AVR assembler AVRASM32 汇编,编译,编译,编译出错,编译出错,编译出错,编译主工程文件,AVR Studio4集成开发环境IDE Integrated Development Environment,1. AVR STUDIO4的启动：直接启动和从CodeVisionAV

11、R中启动（使用命令和使用工具栏按钮要指定路径） 2. 打开文件： AVR STUDIO使用的文件的扩展名为.cof。由CodeVisionAVR创建。 3调试平台选择： AVR Studio 使用其内置的 AVR软件模拟器，或者使用一个AVR硬件电路仿真器(In-Circuit Emulator 或 In-Chip Emulator,需另外购买)作为调试平台。 器件选择： 进行下载和仿真调试：当源程序修改后需要重新加载调试器文件， AVR Studio会自动检测到。,AVR Studio4集成开发环境IDE Integrated Development Environment,AVR Stud

12、io4的基本调试方法 Integrated Development Environment,6. 调试控制栏介绍 开始调试（Start Debugging） 停止调试（Stop Debugging） 复位（Reset）(SHIFT+F5) 运行（Run）(F5) 暂停（Break）(CTRL-F5) 单步执行（Single step, Trace Into）(F11) 逐过程（Step Over）(F10) 跳出（Step Out）(SHIFT+F11) 运行到光标处（Run To Cursor）(F7) 自动运行（Auto Step） 设置下条开始运行的语句（Set next stateme

13、nt） 显示下条语句（Show next statement） ,AVR Studio4的基本调试方法 Integrated Development Environment,AVR Studio4的基本调试方法 Integrated Development Environment,7. 如何查看和修改机器状态 工程（Workspace）窗口有3个选项卡： I/O 窗口：可以看到机器状态并可对其修改 I/O 窗口分为：寄存器文件部分、处理器内核寄存器部分、寄存器部分. 2）信息窗口 信息窗口分为：中断向量部分、引脚封装部分、寄存器部分. 3）项目窗口,AVR Studio4集成开发环境IDE I

14、ntegrated Development Environment,8）AVR仿真器JTAG ICE JTAG ICE 与PC 机连接 JTAG ICE 使用USB 口通信。将JTAG ICE插入PC机的USB口。AVR Studio将自动检测端口上存在的JTAG ICE 仿真器。 JTAG ICE 和目标电路板连接 至少有6 根线从JTAG ICE 连到目标板上，包括：TCK,TDO,TDI,TMS,VTREF,GND。可选的线包括：VSUPPLY，NSRST。,AVR Studio4集成开发环境IDE Integrated Development Environment,AVR Studi

15、o4集成开发环境IDE Integrated Development Environment,仿真器电源 JTAG ICE 无需为其供电，因为 USB 的JTAGICE 的电源完全来自于USB接口。ISP下载电源来自串口。 目标板电源的要求 当JTAGICE 同目标板连接好后就可以打开电源。为了保证JTAGICE 同PC 和目标板间的通信正常，请按照下面的次序启动开发环境： 1) 打开目标板电源 2) 打开仿真器电源 3) 启动AVRStudio JTAG 连接器的引脚,AVR Studio4集成开发环境IDE Integrated Development Environment,CodeVi

16、sion AVR 代码生成器CodeWizard,CodeVision AVR 库函数介绍Library,CodeVisionAVR C 库函数介绍 1. Character Type Functions 字符类型函数 2. Standard C Input/Output Functions 标准输入输出函数 3. Standard Library Functions 标准库和内存分配函数 4. Mathematical Functions 数学函数 5. String Functions 字符串函数 6. BCD Conversion Functions BCD 转换函数 7. Memory

17、 Access Functions 存储器访问函数 8. Delay Functions 延时函数 9. LCD Functions LCD函数 10. LCD Functions for displays with 4x40 characters 440 字符型LCD函数,CodeVision AVR 库函数介绍Library,CodeVisionAVR C 库函数介绍 10. LCD Functions for displays with 4x40 characters 440 字符型LCD函数 11. LCD Functions for displays connected in 8 b

18、it memory mapped mode 以8 位外部存储 器模式接口的LCD显示函数 12. I2C Bus Functions I2C 总线函数 13. National Semiconductor LM75 Temperature Sensor Functions LM75 温度传感器函数 14. Dallas Semiconductor DS1621 Thermometer/Thermostat Functions DS1621 温度计函数 15. Philips PCF8563 Real Time Clock Functions PCF8563 实时时钟函数 16. Philips

19、 PCF8583 Real Time Clock Functions PCF8583 实时时钟函数,CodeVision AVR 库函数介绍Library,CodeVisionAVR C 库函数介绍 16. Philips PCF8583 Real Time Clock Functions PCF8583 实时时钟函数 17. Dallas Semiconductor DS1302 Real Time Clock Functions DS1302 实时时钟函数 18. Dallas Semiconductor DS1307 Real Time Clock Functions DS1307 实时

20、时钟函数 19. 1 Wire Protocol Functions 单线通讯协议函数 20. Dallas Semiconductor DS1820/DS1822 Temperature Sensors Functions DS1820/1822温度传感器函数 21. SPI Functions SPI 函数 22. Power Management Functions 电源管理函数 23. Gray Code Conversion Functions 格雷码转换函数,ATMEL AVR ISP 下载线使用说明ISP Download Programmer,1PonyProg2000简介 P

21、onyProg2000是由Claudio Lanconelli先生编制的一个可以对微控制器、电可擦写存储器进行在线串行编程的程序，PonyProg2000目前可以支持AVR微控制器、AT89S微控制器、PIC 16微控制器、PIC 12微控制器、ImBUS eeprom、SDE2506 eeprom和X2444 eeprom，虽然PonyProg2000 V2.06c目前仍是个测试软件，但是在使用中非常稳定，可以很方便的开发支持在线串行编程的微控制器。 PonyProg2000的对系统的运行环境要求不高，目前可以运行在Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000/XP及GNU/Linux kernel 2.4.x上，这也大大方便了跨平台的开发者。,ATMEL AVR ISP 下载线使用说明ISP Download Programmer,2PonyProg2000的设置： PonyProg安装成功后必须进行必要的配置，例如执行烧写电缆的设置，执行系统时序校正等等，下面进行介绍： 启动PonyProg2000，在程序的菜单中点击Setup，Interface Setup出现端口设置窗口,ATMEL AVR ISP 下载线使用说明ISP Download Programmer,3PonyProg2000的使用： 第