怎么學(xué)習(xí)avr單片機(jī)
AVR單片機(jī)是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強(qiáng)型內(nèi)置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU)精簡指令集高速8位單片機(jī)。下面學(xué)習(xí)啦小編為你整理了學(xué)習(xí)avr單片機(jī)方法,希望對(duì)你有幫助。
AVR單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
一、速度快。AVR是精簡指令集單片機(jī),其速度可以達(dá)到1MIPS/秒,理論上是傳統(tǒng)的51的12倍,實(shí)際上在10倍左右。
二、片上資源豐富。MEGA系列片上具備JTAG仿真和下載功能。片內(nèi)含有看門狗電路、片內(nèi)程序Flash、片內(nèi)數(shù)據(jù)RAM、同步串行接口SPI、異步串口UART、內(nèi)嵌AD轉(zhuǎn)換器、EEPROM、模擬比較器、PWM定時(shí)計(jì)數(shù)器、TWI(IIC)總線接口、硬件乘法器、獨(dú)立振蕩器的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器RTC、片內(nèi)標(biāo)定的RC振蕩器等片內(nèi)外設(shè),可以滿足各種開發(fā)需求。
三、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)。I/O口可以直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管、LED、繼電器等器件,節(jié)省很多外圍電路,即節(jié)省開發(fā)難度,又降低成本。
四、功耗低。低功耗雖然比不上430單片機(jī),但是在單片機(jī)中也是佼佼者。
五、可選擇型號(hào)種類多。各種不同的型號(hào)可以滿足不同的需求,讓你的項(xiàng)目有很多的選擇余地。
六、性價(jià)比高。在高性能的前提下,并沒有增加芯片的價(jià)格,價(jià)格可以和51相比,而功能確是51不可以比的。
學(xué)習(xí)avr單片機(jī)方法
第一步:數(shù)字I/O的使用
使用按鈕輸入信號(hào),發(fā)光二極管顯示輸出電平,就可以學(xué)習(xí)引腳的數(shù)字I/O功能,在按下某個(gè)按鈕后,某發(fā)光二極管發(fā)亮,這就是數(shù)字電路中組合邏輯的功能,雖然很簡單,但是可以學(xué)習(xí)一般的單片機(jī)編程思想,例如,必須設(shè)置很多寄存器對(duì)引腳進(jìn)行初始化處理,才能使引腳具備有數(shù)字輸入和輸出輸出功能。每使用單片機(jī)的一個(gè)功能,就要對(duì)控制該功能的寄存器進(jìn)行設(shè)置,這就是單片機(jī)編程的特點(diǎn),千萬不要怕麻煩,所有的單片機(jī)都是這樣。
第二步:定時(shí)器的使用
學(xué)會(huì)定時(shí)器的使用,就可以用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)時(shí)序電路,時(shí)序電路的功能是強(qiáng)大的,在工業(yè)、家用電氣設(shè)備的控制中有很多應(yīng)用,例如,可以用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有一個(gè)按鈕的樓道燈開關(guān),該開關(guān)在按鈕按下一次后,燈亮3分鐘后自動(dòng)滅,當(dāng)按鈕連續(xù)按下兩次后,燈常亮不滅,當(dāng)按鈕按下時(shí)間超過2s,則燈滅。數(shù)字集成電路可以實(shí)現(xiàn)時(shí)序電路,可編程邏輯器件(PLD)可以實(shí)現(xiàn)時(shí)序電路,可編程控制器(PLC)也可以實(shí)現(xiàn)時(shí)序電路,但是只有單片機(jī)實(shí)現(xiàn)起來最簡單,成本最低。
定時(shí)器的使用是非常重要的,邏輯加時(shí)間控制是單片機(jī)使用的基礎(chǔ)。
第三步:中斷
單片機(jī)的特點(diǎn)是一段程序反復(fù)執(zhí)行,程序中的每個(gè)指令的執(zhí)行都需要一定的執(zhí)行時(shí)間,如果程序沒有執(zhí)行到某指令,則該指令的動(dòng)作就不會(huì)發(fā)生,這樣就會(huì)耽誤很多快速發(fā)生的事情,例如,按鈕按下時(shí)的下降沿。要使單片機(jī)在程序正常運(yùn)行過程中,對(duì)快速動(dòng)作做出反應(yīng),就必須使用單片機(jī)的中斷功能,該功能就是在快速動(dòng)作發(fā)生后,單片機(jī)中斷正常運(yùn)行的程序,處理快速發(fā)生的動(dòng)作,處理完成后,在返回執(zhí)行正常的程序。中斷功能使用中的困難是需要精確地知道什么時(shí)候不允許中斷發(fā)生(屏蔽中斷)、什么時(shí)候允許中斷發(fā)生(開中斷),需要設(shè)置哪些寄存器才能使某種中斷起作用,中斷開始時(shí),程序應(yīng)該干什么,中斷完成后,程序應(yīng)該干什么等等。
中斷學(xué)會(huì)后,就可以編制更復(fù)雜結(jié)構(gòu)的程序,這樣的程序可以干著一件事,監(jiān)視著一件事,一旦監(jiān)視的事情發(fā)生,就中斷正在干的事情,處理監(jiān)視的事情,當(dāng)然也可以監(jiān)視多個(gè)事情,形象的比喻,中斷功能使單片機(jī)具有吃著碗里的,看著鍋里的功能。
以上三步學(xué)會(huì),就相當(dāng)于降龍十八掌武功,會(huì)了三掌了,可以勉強(qiáng)護(hù)身。
第四步:與PC機(jī)進(jìn)行RS232通信
單片機(jī)都有USART接口,特別是MSP430系列中很多型號(hào),都具有兩個(gè)USART接口。USART接口不能直接與PC機(jī)的RS232接口連接,它們之間的邏輯電平不同,需要使用一個(gè)MAX3232芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。
USART接口的使用是非常重要的,通過該接口,可以使單片機(jī)與PC機(jī)之間交換信息,雖然RS232通信并不先進(jìn),但是對(duì)于接口的學(xué)習(xí)是非常重要的。正確使用USART接口,需要學(xué)習(xí)通信協(xié)議,PC機(jī)的RS232接口編程等等知識(shí)。試想,單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板上的數(shù)據(jù)顯示在PC機(jī)監(jiān)視器上,而PC機(jī)的鍵盤信號(hào)可以在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板上得到顯示,將是多么有意思的事情啊!
第五步:學(xué)會(huì)A/D轉(zhuǎn)換
MAP430單片機(jī)帶有多通道12位A/D轉(zhuǎn)換器,通過這些A/D轉(zhuǎn)換器可以使單片機(jī)操作模擬量,顯示和檢測電壓、電流等信號(hào)。學(xué)習(xí)時(shí)注意模擬地與數(shù)字地、參考電壓、采樣時(shí)間,轉(zhuǎn)換速率,轉(zhuǎn)換誤差等概念。
使用A/D轉(zhuǎn)換功能的簡單的例子是設(shè)計(jì)一個(gè)電壓表。
第六步:學(xué)會(huì)PCI、I2C接口和液晶顯示器接口
這些接口的使用可以使單片機(jī)更容易連接外部設(shè)備,在擴(kuò)展單片機(jī)功能方面非常重要。
第七步:學(xué)會(huì)比較、捕捉、PWM功能
這些功能可以使單片機(jī)能夠控制電機(jī),檢測轉(zhuǎn)速信號(hào),實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速器等控制起功能。
如果以上七步都學(xué)會(huì),就可以設(shè)計(jì)一般的應(yīng)用系統(tǒng),相當(dāng)于學(xué)會(huì)十招降龍十八掌,可以出手攻擊了。
第八步:學(xué)習(xí)USB接口、TCP/IP接口、各種工業(yè)總線的硬件與軟件設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)USB接口、TCP/IP接口、各種工業(yè)總線的硬件與軟件設(shè)計(jì)是非常重要的,因?yàn)檫@是當(dāng)前產(chǎn)品開發(fā)的發(fā)展方向。
學(xué)習(xí)單片機(jī)注意點(diǎn)
1 .理論與實(shí)踐并重
對(duì)一個(gè)初學(xué)單片機(jī)的人來說,如果按教科書式的學(xué)法,上來就是一大堆指令、名詞,學(xué)了半天還搞不清這些指令起什么作用,也許用不了幾天就會(huì)覺得枯燥乏味以致半途而廢。所以學(xué)習(xí)與實(shí)踐結(jié)合是一個(gè)好方法,邊學(xué)習(xí)、邊演練,循序漸進(jìn),這樣用不了幾次就能將所用到的指令理解、吃透、扎根于腦海,甚至 “ 根深蒂固 ” 。也就是說,當(dāng)你學(xué)習(xí)完幾條指令后 ( 一次數(shù)量不求多,只求懂 ) ,接下去就該做實(shí)驗(yàn)了,通過實(shí)驗(yàn),使你感受到剛才的指令產(chǎn)生的控制效果,眼睛看得見 ( 燈光 ) 、耳朵聽得到 ( 聲音 ) ,更能深刻理解指令是怎樣轉(zhuǎn)化成信號(hào)去實(shí)現(xiàn)控制的,通過實(shí)驗(yàn)看到自己所學(xué)的成果不僅有一種成就感也能提升你對(duì)單片機(jī)的興趣。說句實(shí)在話,單片機(jī)與其說是學(xué)出來的,還不如說是做實(shí)驗(yàn)練出來的,何況做實(shí)驗(yàn)本身也是一種學(xué)習(xí)過程。因此邊學(xué)邊練的學(xué)習(xí)方法,效果特別好。
2 .合理安排時(shí)間持之以恒
學(xué)習(xí)單片機(jī)不能 “ 三天打魚、兩天曬網(wǎng) ” ,要有持之以恒的毅力與決 4 心。學(xué)習(xí)完幾條指令后,就應(yīng)及時(shí)做實(shí)驗(yàn),融匯貫通,而不要等幾天或幾個(gè)星期之后再做實(shí)驗(yàn),這樣效果不好甚至前學(xué)后忘。另外要有打 “ 持久戰(zhàn) ” 的心理準(zhǔn)備,不要興趣來時(shí)學(xué)上幾天,無興趣時(shí)涼上幾星期。學(xué)習(xí)單片機(jī)很重要的一點(diǎn)就是持之以恒。
3 .遇到問題耐心檢查
單片機(jī)有軟硬件兩方面的內(nèi)容,有時(shí)一個(gè)程序怎么調(diào)都不出效果,然而從理論分析卻又是對(duì)的,這是就要仔細(xì)找原因了,學(xué)習(xí)單片機(jī)經(jīng)常碰到很多問題,有時(shí)一兩天都不能解決,這是就要有耐心,從底層找起,相信每找出一個(gè)錯(cuò)誤都會(huì)有一個(gè)新的收獲。切不可輕言放棄!!!
4 .對(duì)只短暫學(xué)過一遍的知識(shí),充其量只比浮光掠影稍好。因此,較好的方法是過一段時(shí)間后 (1-2 個(gè)月 ) 再重新學(xué)一遍,學(xué)過的知識(shí)要經(jīng)常運(yùn)用,這樣反復(fù)循環(huán)幾次就能徹底弄懂消化,永不忘卻。
5 .要進(jìn)行適當(dāng)投資購買實(shí)驗(yàn)器材及書籍資料
單片機(jī)技術(shù)含金量高,一旦學(xué)會(huì)后,給你帶來的效益當(dāng)然也高,無論是應(yīng)聘求職還是自起爐灶開廠辦公司,其前景都光明無限。因此在學(xué)習(xí)時(shí)要舍得適當(dāng)投資購買必要的學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)器材。另外還要經(jīng)常去科技圖書店看看,購買一些適合自己學(xué)習(xí)、提高的書籍。一本好的書籍真的很重要,可以隨時(shí)翻閱,隨時(shí)補(bǔ)充不懂或遺忘的知識(shí)。
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