單片機應用系統設計安裝與調試

中國水利水電出版社

【作者】主編田浩鵬

【I S B N 】978-7-5170-1774-5

【責任編輯】張玉玲

【適用讀者群】高職高專

【出版時間】2014-03-26

【開本】16開

【裝幀信息】平裝（光膜）

【版次】第1版第1次印刷

【頁數】196

【千字數】314

【印張】12.25

【定價】￥26

【叢書】國家示范（骨干）高職院校重點建設專業優質核心課程系列教材

【備注信息】

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簡介

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相關圖書

本書以目前流行的仿真軟件Proteus為核心，以產品研發到產品運行的生命周期為載體，采用CDIO工程教育模式，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。

本書分為基礎知識篇和任務篇兩部分。基礎知識篇主要包括ATmega16單片機的硬件基礎、軟件基礎、C語言基礎三部分內容；任務篇圍繞ATmega16單片機的主要功能模塊分為I/O端口應用、中斷系統應用、定時器應用、A/D轉換應用、串行通信應用五個任務。每個任務分為若干個基于實際電子產品的教學任務，每個具體任務按照構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運行（Operate）四個步驟來完成。

本書按照高職高專人才培養目標編寫，可以作為高職院校自動化、應用電子技術、電子信息、計算機信息等專業教材，也可作為相關專業學生的自學參考書和培訓教材。

本書提供電子教案，讀者可以從中國水利水電出版社網站和萬水書苑上免費下載，網址為：http://www.waterpub.com.cn/softdown/和http://www.hzxbc.cn。

分基礎知識篇和任務篇兩大模塊，注重基礎，強調動手能力，以項目為載體，以任務為驅動，全面系統地介紹ATmega16 單片機的硬件基礎、軟件基礎和必備的C 語言基礎知識。

五個項目下的任務按照構思、設計、實施和運行四個方面加以介紹，所有設計內容在實際操作之前均采用Proteus 仿真軟件進行仿真練習，提高設計效率，降低學習成本。

結合CDIO 工程教育模式，以產品研發到產品運行的生命周期為載體，重點培養學生的四個能力層面：工程基礎知識能力、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力。

單片機又稱單片微控制器，它是把一個計算機系統集成到一個芯片上，概括地講，一塊芯片就成了一臺計算機。單片機技術是計算機技術的一個分支，是簡易機器人的核心元件。1997年，由ATMEL公司挪威設計中心的A先生與V先生利用ATMEL公司的Flash新技術，共同研發出RISC精簡指令集的高速8位單片機，簡稱AVR。相對于出現較早也較為成熟的51系列單片機，AVR系列單片機片內資源更為豐富，接口也更為強大，且具有價格低等優勢，因此在很多場合可以替代51系列單片機。

近年來，各高職院校按照教育部教學改革的要求，不斷開展各種形式的課程改革和專業建設，加快了高職教育以培養高端技術技能型專門人才為目標的步伐，企業對職業教育的認知程度和認可度逐年提高。本書結合CDIO工程教育模式，以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程，重點培養學生的四個能力層面：工程基礎知識能力、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力。

本書注重動手能力的培養，以項目為載體，以任務為驅動，全面系統地介紹ATmega16單片機的硬件基礎、軟件基礎和必備的C語言基礎知識。五個項目下的任務按照構思、設計、實施和運行四個方面加以介紹，所有設計內容在實際操作之前采用Proteus仿真軟件進行仿真練習，可以對所設計的硬件系統的功能、合理性和性能指標進行充分調整，并在沒有硬件電路的情況下進行相應的程序設計與調試，提高設計效率，降低學習成本。

由于編者知識水平和經驗的局限性，書中難免存在不足之處，敬請廣大讀者批評指正。

編者

2013年12月

前言
第一部分基礎知識篇

基礎知識1 ATmega16單片機硬件基礎 2
1.1 單片機特點介紹 2
1.2 單片機引腳配置 3
1.3 單片機最小系統 5
基礎知識2 ATmega16單片機軟件基礎 7
2.1 ICCAVR軟件快速入門 7
2.1.1 ICCAVR軟件安裝 7
2.1.2 ICCAVR軟件使用 9
2.2 CodeVisionAVR軟件快速入門 13
2.2.1 CodeVisionAVR軟件安裝 13
2.2.2 CodeVisionAVR軟件使用 14
2.3 AVR Studio軟件快速入門 19
2.3.1 AVR Studio軟件安裝 20
2.3.2 AVR Studio軟件使用 22
2.4 Proteus軟件快速入門 27
2.4.1 Proteus軟件安裝 28
2.4.2 Proteus軟件使用 29
2.4.3 Proteus軟件繪制原理圖 30
基礎知識3 ATmega16單片機C語言基礎 35
3.1 C語言的特點 35
3.2 C語言的結構 36
3.3 數據類型 37
3.4 運算符與表達式 39
3.5 程序語句 45
3.6 數組與函數 49

第二部分任務篇

任務1 ATmega16單片機I/O端口應用 56
1.1 任務要求 56
1.2 相關知識 56
1.2.1 I/O端口介紹 56
1.2.2 作為通用數字I/O的端口 57
1.2.3 端口的第二功能 58
1.2.4 I/O端口寄存器的說明 62
1.3 任務分析與實施 64
1.3.1 閃爍燈 64
1.3.2 流水燈 71
1.4 任務總結 79
任務2 ATmega16單片機中斷系統應用 80
2.1 任務要求 80
2.2 相關知識 80
2.2.1 中斷概述 80
2.2.2 中斷系統 81
2.2.3 MCU控制寄存器－MCUCR 82
2.2.4 MCU控制與狀態寄存器－MCUCSR 83
2.2.5 通用中斷控制寄存器－GICR 83
2.2.6 通用中斷標志寄存器－GIFR 84
2.3 任務分析與實施 84
2.3.1 按鍵控制LED 84
2.3.2 按鍵控制警報 89
2.4 任務總結 94
任務3 ATmega16單片機定時器/計數器應用 95
3.1 任務要求 95
3.2 相關知識 95
3.2.1 8位定時器/計時器T/C0 96
3.2.2 T/C0與T/C1的預分頻器 102
3.2.3 16位定時器/計數器 103
3.2.4 8位有PWM與異步操作的定時
器/計數器2 116
3.3 任務分析與實施 125
3.3.1 定時器0計時 125
3.3.2 定時器0計數 130
3.4 任務總結 135
任務4 ATmega16單片機AD轉換應用 136
4.1 任務要求 136
4.2 相關知識 136
4.2.1 模擬比較器 136
4.2.2 模數轉換器 138
4.3 任務分析與實施 145
4.3.1 電壓監測器 145
4.3.2 數字電壓表 150
4.4 任務總結 155
任務5 ATmega16單片機通信應用 156
5.1 任務要求 156
5.2 相關知識 156
5.2.1 串行外設接口SPI 156
5.2.2 通用串行接口USART 161
5.2.3 兩線串行接口TWI 171
5.3 任務分析與實施 177
5.3.1 單片機發收器 177
5.3.2 字符串收發器 183
5.4 任務總結 188
參考文獻 189