ATmega128\2560系列單片機原理與高級應用

序言
前言
上篇    1
第1章  AVR概述    1
1.1  單片機及其發(fā)展    1
1.1.1  單片機概述    1
1.1.2  單片機的發(fā)展歷史及其特點    2
1.1.3  單片機的分類    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    7
1.2.3  AVR處理器的應用領域    9
第2章  ATmega處理器    10
2.1  ATmega單片機系列產(chǎn)品    10
2.2  ATmega128概述    11
2.2.1  ATmega128的結構    11
2.2.2  ATmega128的特點    14
2.3  ATmega640/1280/1281/2560/2561概述    15
2.3.1  ATmega640/1280/1281/2560/
2561的結構    15
2.3.2  ATmega640/1280/1281/2560/
2561的特點    19
2.4  ATmega128/2561的應用范例    20
第3章  ATmega128與ATmega2560系列芯片硬件結構    22
3.1  片的MCU內核    22
3.1.1  概述    22
3.1.2  芯片MCU的功能模塊    23
3.2  存儲器    28
3.2.1  AVR ATmega128和ATmega2560系列存儲器組織    28
3.2.2  外部存儲器擴展    30
3.2.3  EEPROM讀/寫訪問    38
3.2.4  支持引導程序加載的存儲器自編程    41
3.2.5  ATmega的鎖定位、熔絲位、
標識位和校正位    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)定時與中斷    81
3.4.1  系統(tǒng)時鐘    81
3.4.2  中斷    88
3.4.3  外部中斷    92
3.4.4  定時/計時器    96
3.4.5  輸出比較調制器（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)最小化功耗設計    137
3.6  系統(tǒng)控制與復位    138
3.6.1  復位源    142
3.6.2  片內參考電壓源    144
3.6.3  看門狗定時器    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)轉換接口ADC    187
3.8.1  模擬比較器    187
3.8.2  模數(shù)轉換器    190
3.9  JTAG接口與在線調試系統(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  存儲器    228
3.10.3  時鐘源和中斷    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  定時器/計數(shù)器    230
3.10.7  模數(shù)轉換器和模擬比較器    230
第4章  指令系統(tǒng)和匯編語言    232
4.1  ISC與RISC    232
4.2  AVR的匯編語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  算術和邏輯指令    247
4.4.1  算術運算指令    247
4.4.2  邏輯運算指令    254
4.5  條件轉移指令    259
4.6  位操作和位測試指令    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系列芯片開發(fā)工具及應用    298
5.1  AVR開發(fā)板    298
5.1.1  STK50x系列開發(fā)板    298
5.1.2  應用Protel制作IN128開發(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編譯器及相關開發(fā)工具    309
5.3.1  AVR GCC簡介    309
5.3.2  WinAVR    310
5.3.3  AtmanAvr    313
5.3.4  ICCAVR    318
5.4  AVR集成開發(fā)環(huán)境    321
5.4.1  AVR Studio    321
5.4.2  VMLAB    328
第6章  AVR單片機系統(tǒng)開發(fā)流程    335
6.1  功能分析與頂層設計    335
6.1.1  功能分析    335
6.1.2  頂層設計    336
6.2  系統(tǒng)硬件設計    337
6.2.1  元器件選擇    337
6.2.2  電路設計    341
6.2.3  硬件電路的計算機輔助設計    342
6.2.4  單片機應用技術    342
6.3  系統(tǒng)軟件設計    347
6.3.1  軟件總體設計    347
6.3.2  程序設計    349
6.3.3  軟件可靠性設計    349
6.4  單片機系統(tǒng)仿真與程序下載    351
6.4.1  軟件調試和系統(tǒng)仿真    351
6.4.2  AVR單片機程序下載    352
第7章  ATmega應用設計    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  自引導程序IAP的應用設計    356
7.2.1  引導程序匯編代碼    356
7.2.2  一個實用的BootLoad應用實例    358
7.3  EEPROM存儲器應用設計    365
7.3.1  讀/寫 EEPROM的方法    365
7.3.2  快速讀取EEPROM的實用方法    366
7.4  I/O中斷應用設計    368
7.5  系統(tǒng)定時/計數(shù)器應用設計    371
7.5.1  看門狗定時器的應用    371
7.5.2  系統(tǒng)計數(shù)器的應用    372
7.6  通用串行接口USART應用    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  代碼設計    378
7.7  SPI接口的應用設計    382
7.8  TWI接口及接口器件的使用    386
7.9  ADC轉換應用設計    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  綜合設計實例    394
8.1  MEGA-METER的設計與實現(xiàn)    394
8.1.1  系統(tǒng)功能說明    394
8.1.2  系統(tǒng)總體設計    395
8.1.3  硬件設計    395
8.1.4  軟件設計    401
8.2  高精度GPS終端的設計與實現(xiàn)    409
8.2.1  系統(tǒng)功能說明    409
8.2.2  系統(tǒng)總體設計    411
8.2.3  硬件設計    413
8.2.4  軟件設計    417
附錄1    428
附錄2    432
附錄3    439
參考文獻    442