ATmega128\2560系列單片機(jī)原理與高級(jí)應(yīng)用

序言
前言
上篇    1
第1章  AVR概述    1
1.1  單片機(jī)及其發(fā)展    1
1.1.1  單片機(jī)概述    1
1.1.2  單片機(jī)的發(fā)展歷史及其特點(diǎn)    2
1.1.3  單片機(jī)的分類    3
1.2  AVR系列微控制器    5
1.2.1  概述    5
1.2.2  AVR處理器的特點(diǎn)    7
1.2.3  AVR處理器的應(yīng)用領(lǐng)域    9
第2章  ATmega處理器    10
2.1  ATmega單片機(jī)系列產(chǎn)品    10
2.2  ATmega128概述    11
2.2.1  ATmega128的結(jié)構(gòu)    11
2.2.2  ATmega128的特點(diǎn)    14
2.3  ATmega640/1280/1281/2560/2561概述    15
2.3.1  ATmega640/1280/1281/2560/
2561的結(jié)構(gòu)    15
2.3.2  ATmega640/1280/1281/2560/
2561的特點(diǎn)    19
2.4  ATmega128/2561的應(yīng)用范例    20
第3章  ATmega128與ATmega2560系列芯片硬件結(jié)構(gòu)    22
3.1  片的MCU內(nèi)核    22
3.1.1  概述    22
3.1.2  芯片MCU的功能模塊    23
3.2  存儲(chǔ)器    28
3.2.1  AVR ATmega128和ATmega2560系列存儲(chǔ)器組織    28
3.2.2  外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展    30
3.2.3  EEPROM讀/寫(xiě)訪問(wèn)    38
3.2.4  支持引導(dǎo)程序加載的存儲(chǔ)器自編程    41
3.2.5  ATmega的鎖定位、熔絲位、
標(biāo)識(shí)位和校正位    52
3.3  I/O端口    66
3.3.1  概述    66
3.3.2  通用數(shù)字I/O端口    66
3.3.3  端口的第二功能    71
3.4  系統(tǒng)定時(shí)與中斷    81
3.4.1  系統(tǒng)時(shí)鐘    81
3.4.2  中斷    88
3.4.3  外部中斷    92
3.4.4  定時(shí)/計(jì)時(shí)器    96
3.4.5  輸出比較調(diào)制器（OCM1C2）    132
3.5  電源管理    133
3.5.1  概述    133
3.5.2  睡眠模式    135
3.5.3  系統(tǒng)最小化功耗設(shè)計(jì)    137
3.6  系統(tǒng)控制與復(fù)位    138
3.6.1  復(fù)位源    142
3.6.2  片內(nèi)參考電壓源    144
3.6.3  看門狗定時(shí)器    144
3.7  通信接口    146
3.7.1  同步串行通信接口SPI    147
3.7.2  通用同步/異步串行接收器和轉(zhuǎn)發(fā)器USART    152
3.7.3  兩線串行總線接口TWI（I2C）    168
3.8  模擬比較器及模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口ADC    187
3.8.1  模擬比較器    187
3.8.2  模數(shù)轉(zhuǎn)換器    190
3.9  JTAG接口與在線調(diào)試系統(tǒng)    206
3.9.1  IEEE1149.1-1990（JTAG）概述    207
3.9.2  JTAG接口    207
3.9.3  JTAG指令    210
3.9.4  JTAG在線調(diào)試系統(tǒng)OCD    214
3.9.5  IEEE1149.1（JTAG）邊界掃描    215
3.9.6  JTAG串行編程    222
3.10  ATmega128到ATmega2560系列的移植    228
3.10.1  通用端口    228
3.10.2  存儲(chǔ)器    228
3.10.3  時(shí)鐘源和中斷    229
3.10.4  電源管理與BOD    229
3.10.5  看門狗電路和USART&SPI    230
3.10.6  定時(shí)器/計(jì)數(shù)器    230
3.10.7  模數(shù)轉(zhuǎn)換器和模擬比較器    230
第4章  指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言    232
4.1  ISC與RISC    232
4.2  AVR的匯編語(yǔ)言指令格式與尋址方式    234
4.2.1  指令格式    234
4.2.2  尋址方式    238
4.3  ATmega128與ATmega2560系列芯片指令集概述    243
4.4  算術(shù)和邏輯指令    247
4.4.1  算術(shù)運(yùn)算指令    247
4.4.2  邏輯運(yùn)算指令    254
4.5  條件轉(zhuǎn)移指令    259
4.6  位操作和位測(cè)試指令    276
4.6.1  位變量修改指令    276
4.6.2  邏輯操作指令    282
4.6.3  寄存器的位操作指令    284
4.7  數(shù)據(jù)傳輸指令    285
4.7.1  直接數(shù)據(jù)傳輸指令    285
4.7.2  間接數(shù)據(jù)傳送指令    288
4.7.3  程序存儲(chǔ)器操作指令    292
4.7.4  I/O數(shù)據(jù)傳送指令    294
4.7.5  堆棧操作指令    295
4.8  MCU控制指令    296
下篇    298
第5章  ATmega系列芯片開(kāi)發(fā)工具及應(yīng)用    298
5.1  AVR開(kāi)發(fā)板    298
5.1.1  STK50x系列開(kāi)發(fā)板    298
5.1.2  應(yīng)用Protel制作IN128開(kāi)發(fā)板    302
5.2  JTAG ICE仿真器    306
5.2.1  概述    306
5.2.2  JTAGICE的使用    308
5.3  AVR編譯器及相關(guān)開(kāi)發(fā)工具    309
5.3.1  AVR GCC簡(jiǎn)介    309
5.3.2  WinAVR    310
5.3.3  AtmanAvr    313
5.3.4  ICCAVR    318
5.4  AVR集成開(kāi)發(fā)環(huán)境    321
5.4.1  AVR Studio    321
5.4.2  VMLAB    328
第6章  AVR單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程    335
6.1  功能分析與頂層設(shè)計(jì)    335
6.1.1  功能分析    335
6.1.2  頂層設(shè)計(jì)    336
6.2  系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)    337
6.2.1  元器件選擇    337
6.2.2  電路設(shè)計(jì)    341
6.2.3  硬件電路的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)    342
6.2.4  單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)    342
6.3  系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)    347
6.3.1  軟件總體設(shè)計(jì)    347
6.3.2  程序設(shè)計(jì)    349
6.3.3  軟件可靠性設(shè)計(jì)    349
6.4  單片機(jī)系統(tǒng)仿真與程序下載    351
6.4.1  軟件調(diào)試和系統(tǒng)仿真    351
6.4.2  AVR單片機(jī)程序下載    352
第7章  ATmega應(yīng)用設(shè)計(jì)    353
7.1  AVR的熔絲位    353
7.1.1  ATmega2560系列熔絲位的配置    354
7.1.2  ATmega128熔絲位的配置    354
7.1.3  JTAP口的配置與使用    355
7.2  自引導(dǎo)程序IAP的應(yīng)用設(shè)計(jì)    356
7.2.1  引導(dǎo)程序匯編代碼    356
7.2.2  一個(gè)實(shí)用的BootLoad應(yīng)用實(shí)例    358
7.3  EEPROM存儲(chǔ)器應(yīng)用設(shè)計(jì)    365
7.3.1  讀/寫(xiě) EEPROM的方法    365
7.3.2  快速讀取EEPROM的實(shí)用方法    366
7.4  I/O中斷應(yīng)用設(shè)計(jì)    368
7.5  系統(tǒng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器應(yīng)用設(shè)計(jì)    371
7.5.1  看門狗定時(shí)器的應(yīng)用    371
7.5.2  系統(tǒng)計(jì)數(shù)器的應(yīng)用    372
7.6  通用串行接口USART應(yīng)用    376
7.6.1  串口通訊的概念    376
7.6.2  串口通信基本接線方法    376
7.6.3  ATmega128完成串口通信電路圖    377
7.6.4  代碼設(shè)計(jì)    378
7.7  SPI接口的應(yīng)用設(shè)計(jì)    382
7.8  TWI接口及接口器件的使用    386
7.9  ADC轉(zhuǎn)換應(yīng)用設(shè)計(jì)    387
7.9.1  常用ADC方式    388
7.9.2  基于串口通信的溫度采集與顯示    390
第8章  綜合設(shè)計(jì)實(shí)例    394
8.1  MEGA-METER的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    394
8.1.1  系統(tǒng)功能說(shuō)明    394
8.1.2  系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)    395
8.1.3  硬件設(shè)計(jì)    395
8.1.4  軟件設(shè)計(jì)    401
8.2  高精度GPS終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    409
8.2.1  系統(tǒng)功能說(shuō)明    409
8.2.2  系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)    411
8.2.3  硬件設(shè)計(jì)    413
8.2.4  軟件設(shè)計(jì)    417
附錄1    428
附錄2    432
附錄3    439
參考文獻(xiàn)    442