AVR單片機嵌入式系統原理與應用實踐(第2版)（簡體書）

《AVR單片機嵌入式系統原理與應用實踐(第2版)》以ATMEL公司AVR單片機ATmega16為藍本，由淺入深，軟硬結合，全面系統地介紹基于單片機的嵌入式系統的原理與結構，開發環境與工具，各種接口與功能單元應用的硬件設計思想和軟件編寫方法。《AVR單片機嵌入式系統原理與應用實踐（第2版）》以夯實基礎，面向應用，理論與實踐、方法與實現緊密結合為主線展開，根據AVR的運行速度快、資源豐富、功能強大、以串行擴展為主等顯著特點，采用C語言作為系統軟件開發平臺，以由簡到繁、循序漸進、螺旋式上升的方式進行編排。在講解原理和設計方法的同時，還穿插介紹相關的經驗、技巧與注意事項，有很強的實用性和指導性。各章還配有問題思考、實踐練習及相關參考文獻和資料，供課後復習、實踐、開拓知識面及進一步深入研究、提高用。在作者AVR專欄中共享相關的資料，包括：書中所有例程源代碼、芯片技術資料、相關技術規范和協議、大量參考文獻和應用設計參考。書中還介紹了適合初、中級水平學習人員使用，具有模塊獨立化、簡單、開放、靈活等特點的“AVR-51多功能實驗開發板”，既配合《AVR單片機嵌入式系統原理與應用實踐(第2版)》的教學實踐，又適用于產品的前期開發。《AVR單片機嵌入式系統原理與應用實踐（第2版）》可作為高等院校電子、啟動化、儀器儀表和計算機等相關專業基于單片機的嵌入式系統課程的教材，也可作為AVR單片機的培訓教材，供相關技術人員學習和參考。

《AVR單片機嵌入式系統原理與應用實踐(第2版)》是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材之一。

第1篇 基礎與入門第1章 單片機嵌入式系統概述1.1 嵌入式系統簡介1.1.1 嵌入式計算機系統1.1.2 單片機嵌入式系統1.1.3 單片機的發展歷史1.1.4 單片機的發展趨勢1.2 單片機嵌入式系統的結構與應用領域1.2.1 單片機嵌入式系統的結構1.2.2 單片機嵌入式系統的應用領域1.3 AVR單片機簡介1.3.1 ATMEL公司的單片機簡介1.3.2 AVR單片機的主要特點1.3.3 AVR系列單片機簡介1.3.4 AVR與51單片機思考與練習第2章 AVR單片機的基本結構2.1 單片機的基本組成2.1.1 單片機的基本組成結構2.1.2 單片機的基本單元與作用2.2 ATmegal6單片機的組成2.2.1 AVR單片機的內核結構2.2.2 ATmegal6的特點2.2.3 ATmegal6的外部引腳與封裝2.3 ATmegal6單片機的內部結構2.3.1 中央處理器CPIJ2.3.2 系統時鐘部件2.3.3 CPIJ的工作時序2.3.4 存儲器2.3.5 I／0端口2.4 存儲器結構和地址空間__2.4.1 支持ISP的Flash程序存儲器2.4.2 數據存儲器SRAM空間2.4.3 內部EEFROM存儲器2.5 通用寄存器組與I／o寄存器2.5.1 通用寄存器組2.5.2 I／0寄存器2.5.3 狀態寄存器和堆棧指針寄存器2.6 ATmegal6單片機的工作狀態2.6.1 AVR單片機最小系統2.6.2 AVR的復位源和復位方式2.6.3 對AVR的編程下載2.6.4 ATmegal6的熔絲位2.6.5 AVR單片機的工作狀態2.6.6 支持ISP編程的最小系統設計2.7 AVR單片機內部資源的擴展和剪裁思考與練習第3章 AVR的指令與匯編系統3.1 ATmegal6指令綜述3.1.1 指令格式及3種表示方式3.1.2 AVR指令系統中使用的符號3.1.3 AVR指令的尋址方式和尋址空間3.1.4 AVR指令操作結果對標志位的影響3.2 算術和邏輯指令3.2.1 加法指令3.2.2 減法指令3.2.3 取反碼指令3.2.4 取補碼指令3.2.5 比較指令3.2.6 邏輯“與”指令3.2.7 邏輯“或”指令3.2.8 邏輯“異或”指令3.2.9 乘法指令……第2篇 基本功能單元的應用第3篇 串行接口與通信第4篇 進入實戰附錄A ATmega16熔絲位匯總附錄B AVR—51多功能實驗開發板電原理圖附錄C 本書共享資料內容簡介附錄D 自制USBISP下載線參考文獻

精簡指令集RISC結構是20世紀90年代開發出來的一種綜合了半導體集成技術和提高軟件性能的新結構，是為了提高CPU運行速度而設計的芯片體系。其關鍵技術在于采用流水線操作（Pipelining）和等長指令體系結構，使一條指令可以在一個單獨操作中完成，從而實現在一個時鐘周期里完成一條或多條指令。同時，RISC體系還采用了通用快速寄存器組的結構，大量使用寄存器之間的操作，簡化了CPU中運算器、控制器和其他功能單元的設計。因此，RISC：的特點就是通過簡化CPU的指令功能，使指令的平均執行時間減少，從而提高CPU的性能和速度。在使用相同的晶片技術和相同的運行時鐘下，RISC系統的運行速度是CISC的2～4倍。正由于RISC體系所具有的優勢，使得它在高端系統得到了廣泛的應用。例如，ARM以及大多數32位處理器都采用RISC：體系結構。ATMEL公司的AVR是8位單片機中第一個真正采用RISC結構的單片機。它采用了大型快速存取寄存器組、快速單周期指令系統以及單級流水線等先進技術，使得AVR單片機具有高達1MIPS／MHZ的高速運行處理能力。AVR采用流水線技術，在前一條指令執行時，就取出現行指令，然後以一個周期執行指令，大大提高了CPU的運行速度。而在其他CISC以及類似的RISC結構的單片機中，外部振蕩器的時鐘被分頻降低到傳統的內部指令執行周期，這種分頻最大達12倍（8051）。另外一點，傳統的基于累加器結構的單片機（如8051），需要大量的程序代碼來實現累加器與存儲器之間的數據傳送。而在AVR單片機中，由于采用32個通用工作寄存器構成快速存取寄存器組，用32個通用工作寄存器代替了累加器，所以避免了在傳統結構中累加器與存儲器之間數據傳送造成的瓶頸現象，進一步提高了指令的運行效率和速度。