精atmega16寄存器笔记整理汇编.docx
《精atmega16寄存器笔记整理汇编.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精atmega16寄存器笔记整理汇编.docx（57页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
精atmega16寄存器笔记整理汇编
1、中断寄存器
中断
是指微处理器在程序执行期间响应外部的事务请求，暂停当前的处理器工作转而处理外部事件，外部事件处理完成之后返回原来工作暂停的地方继续执行程序。
Atmega16具有21个中断源，每个中断源都有独立的中断向量作为中断服务程序的入口地址，而且所有的中断源都有自己独立的使能位。
如果中断位I和中断向量使能位都置位，则中断发生，中断标志位置位，并执行中断服务程序。
中断向量表见表2，处于越低地址的中断具有更高优先级。
表2中断向量表向量号
程序地址
中断源
描述
1
0x00
RESET
外部引脚电平引发的复位，上电复位，掉电
检测复位，看门狗复位，以及JTAGAVR复位
2
0x02
INT0
外部中断请求0
3
0x04
INT1
外部中断请求1
4
0x06
TIMER2COMP
定时器/计数器2比较匹配
5
0x08
TIMER2OVF
定时器/计数器2溢出
6
0x0a
TIMER1CAPT
定时器/计数器1事件捕捉
7
0x0c
TIMER1COMPA
定时器/计数器1比较匹配A
8
0x0e
TIMER1COMPB
定时器/计数器1比较匹配B
9
0x10
TIMER1OVF
定时器/计数器1溢出
10
0x12
TIMER0OVF
定时器/计数器0溢出
11
0x14
SPI,STC
SPI串行传输结束
12
0x16
USART,RXC
USART，Rx结束
13
0x18
USART,UDRE
USART数据寄存器空
14
0x1a
USART,TXC
USART，Tx结束
15
0x1c
ADC
ADC转换结束
16
0x1e
EE_RDY
EEPROM就绪
17
0x20
ANA_COMP
模拟比较器
18
0x22
TWI
两线串行接口
19
0x24
INT2
外部中断请求2
20
0x26
TIMER0COMP
定时器/计数器0比较匹配
21
0x28
SPM_RDY
保存程序存储器内容就绪
<一>全局中断控制位
1、状态寄存器SREG
bit7
bit6
bit5
bit4
bit3
bit2
bit1
bit0
I
T
H
S
V
N
Z
C
I：
全局中断使能位。
在I置位后，单独的中断使能由不同的中断寄存器控制。
若I为0，则禁止中断。
<二>外部中断？
2.MCU控制寄存器MCUCR
bit7
bit6
bit5
bit4
bit3
bit2
bit1
bit0
SM2
SE
SM1
SM0
ISC11
ISC10
ISC01
ISC00
SE：
MCU休眠使能位
SM1～SM0：
MCU休眠模式选择
SM2
SM1
SM0
休眠模式
0
0
0
空闲
0
0
1
ADC噪声抑制模式
0
1
0
掉电模式
0
1
1
省电模式
1
0
0
保留
1
0
1
保留
1
1
0
Standby
（1）模式
1
1
1
扩展Standby
（1）模式
ISC11～ISC10：
外部中断INT1的中断检测方式
ISC11
ISC10
INT1中断
0
0
低电平中断
0
1
INT1引脚上任意的逻辑电平变化都将引发中断
1
0
下降沿中断
1
1
上升沿中断
ISC01～ISC00：
外部中断INT0的中断检测方式
ISC01
ISC00
INT0中断
0
0
低电平中断
0
1
INT1引脚上任意的逻辑电平变化都将引发中断
1
0
下降沿中断
1
1
上升沿中断
3.通用中断屏蔽寄存器GICR
bit7
bit6
bit5
bit4
bit3
bit2
bit1
bit0
INT1
INT0
INT2
-
-
-
IVSEL
IVCE
INT1:
使能外部中断请求1
INT0:
使能外部中断请求0
INT2:
使能外部中断请求2
4.通用中断标志寄存器GIFR
bit7
bit6
bit5
bit4
bit3
bit2
bit1
bit0
INTF1
INTF0
INTF2
-
-
-
IVSEL
IVCE
INTF1：
外部中断标志
INT1引脚电平发生跳变时触发中断请求，并置位相应的中断标志INTF1。
如果SREG的位I以及GICR寄存器相应的中断使能位INT1为”1”，MCU即跳转到相应的中断向量。
进入中断服务程序之后该标志自动清零。
此外，标志位也可以通过写入”1”来清零。
INTF0：
外部中断标志
INT0引脚电平发生跳变时触发中断请求，并置位相应的中断标志INTF0。
如果SREG的位I以及GICR寄存器相应的中断使能位INT0为”1”，MCU即跳转到相应的中断向量。
进入中断服务程序之后该标志自动清零。
此外，标志位也可以通过写入”1”来清零。
INTF2：
外部中断标志
INT2引脚电平发生跳变时触发中断请求，并置位相应的中断标志INTF1。
如果SREG的位I以及GICR寄存器相应的中断使能位INT2为”1”，MCU即跳转到相应的中断向量。
进入中断服务程序之后该标志自动清零。
此外，标志位也可以通过写入”1”来清零。
<三>定时器/计数器
AVR的三个定时/计数器。
他们分别是T/C0、T/C1、T/C2，其中
T/C0和T/C2是8位定时/计数器，
T/C1是16位定时/计数器。
如T/C0工作模式：
1、普通模式
2、CTC模式
3、快速PWM模式和
4、相位修正PWM模式
这4种工作模式，每种模式分别对应相应的功能。
普通模式：
这是较为简单的模式，在此模式中，计数器不停的累加，直到计数器溢出（0xff）。
溢出之后的下一个指令周期里，计数器会回到最小值（0x00）开始累加，计数器标志位（TOV0）置位。
此时的TOV0不会自动清零，只有在总中断和T/C0中断开启，进入中断服务子函数时，TOV0才会自动清零。
CTC模式：
所谓CTC模式也就是输出比较模式。
在普通模式，计数器会一直累加到最大值256，而在输出比较模式（CTC），另一寄存器（OCR0）可以决定最大值的大小。
在达到OCR0设定值后，还能产生中断，触发改变相应管脚（PB3:
OC0）的逻辑电平。
利用这一特点，多用来产生需要的波形。
后面会编写一个方波产生的例子来说明。
由于CTC模式没有双缓冲功能，在计数器以无预分频器或很低的预分频器工作的时候将TOP 更改为接近BOTTOM的数值时要小心。
如果写入的OCR0数值小于当前TCNT0的数值，计数器将丢失一次比较匹配。
多小才要注意，要看代码的效率决定。
快速PWM模式：
PWM翻译过来就是"脉宽调制模式"。
此模式同样用于生成波形。
与输出比较模式区别的是：
在输出比较模式中，当TCNT0到达OCR0时，TCNT0清零,相应管脚逻辑电平改变，从而产生波形变化；在PWM模式中，TCNT0的值是从0X00到0XFF，管脚逻辑电平变化的地方是TCNT0的值与OCR0相等时，但此时并不对TCNT0进行清0操作。
相位修正PWM模式：
和"快速PWM模式"作用相似。
不同是，计数器从0X00到0XFF，然后从0XFF到0X00计数，产生对称的双向斜波。
1.定时器0以及定时器共同相关寄存器
（1）T/C控制寄存器TCCR0（主要作用：
确定工作模式）
bit7
bit6
bit5
bit4
bit3
bit2
bit1
bit0
FOC0
WGM00
COM01
COM00
WGM01
CS02
CS01
CS00
FOC0:
强制输出比较位
FOC0仅在WGM00指明非PWM模式时才有效。
但是，为了保证与未来器件的兼容性，在使用PWM时，写TCCR0要对其清零。
对其写1后，波形发生器将立即进行比较操作。
比较匹配输出引脚OC0将按照COM01:
0的设置输出相应的电平。
要注意FOC0类似一个锁存信号，真正对强制输出比较起作用的是COM01:
0的设置。
FOC0不会引发任何中断，也不会在利用OCR0作为TOP的CTC模式下对定时器进行清零的操作。
读FOC0的返回值永远为0。
WGM01WGM01波形产生模式
这几位控制计数器的计数序列，计数器的最大值TOP，以及产生何种波形。
T/C支持的模式有：
普通模式，比较匹配发生时清除计数器模式（CTC），以及两种PWM模式。
模式
WGM01
WGM00
T/C的工作模式
TOP
OCR0的更新时间
TOV0的置位时刻
0
0
0
普通
0xFF
立即更新
MAX
1
0
1
相位修正PWM
0xFF
TOP
BOTTOM
2
1
0
CTC
OCR0
立即更新
MAX
3
1
1
快速PWM
0xFF
TOP
MAX
COM01COM00比较匹配输出模式（位5和位4—COM:
比较匹配输出模式。
这决定了比较匹配发生时，输出管脚OC0的电平。
当然，管脚首先要配置为输出。
触发电平除了和下表的配置有关外，还和WGM确定的工作模式相关。
）
这些位决定了比较匹配发生时输出引脚OC0的电平。
如果COM01:
0中的一位或全部都置位，OC0以比较匹配输出的方式进行工作。
同时其方向控制位要设置为1以使能输出驱动器。
当OC0连接到物理引脚上时，COM01:
0的功能依赖于WGM01:
0的设置。
下表给出了当WGM01:
0设置为普通模式或CTC模式时COM01:
0的功能。
比较输出模式，非PWM模式
COM01
COM00
说明
0
0
正常的端口操作，不与OC0相连接
0
1
比较匹配发生时OC0取反
1
0
比较匹配发生时OC0清零
1
1
比较匹配发生时OC0置位
比较输出模式，快速PWM模式
COM01
COM00
说明
0
0
正常的端口操作，不与OC0相连接
0
1
保留
1
0
比较匹配发生时OC0A清零，计数到TOP时OC0置位
1
1
比较匹配发生时OC0A置位，计数到TOP时OC0清零
注意:
一个特殊情况是OCR0等于TOP，且COM01置位。
此时比较匹配将被忽略，而计数到TOP时OC0的动作继续有效。
比较输出模式，相位修正PWM模式
COM01
COM00
说明
0
0
正常的端口操作，不与OC0相连接
0
1
保留
1
0
在升序计数时发生比较匹配将清零OC0，降序计数时发生比较匹配将置位OC0
1
1
在升序计数时发生比较匹配将置位OC0，降序计数时发生比较匹配将清零OC0
注意:
一个特殊情况是OCR0等于TOP，且COM01置位。
此时比较匹配将被忽略，而计数到TOP时OC0的动作继续有效。
CS00CS01CS02时钟选择（用于选择定时\计数器0工作的时钟源。
这也是AVR和51的不同之处，51的定时计数器只能用机器周期的12分频来工作，而AVR可以任意设置分频。
）
用于选择T/C的时钟源
CS02
CS01
CS00
说明
0
0
0
无时钟，T/C不工作
0
0
1
clkI/O/1（没有预分频）
0
1
0
clkI/O/8（来自预分频器）
0
1
1
clkI/O/64（来自预分频器）
1
0
0
clkI/O/256（来自预分频器）
1
0
1
clkI/O/1024（来自预分频器）
1
1
0
时钟由T0引脚输入，下降沿触发
1
1
1
时钟由T0引脚输入，上升沿触发
如果T/C0使用外部时钟，即使T0被配置为输出，其上的电平变化仍然会驱动记数器。
利用这一特性可通过软件控制记数。
（2）T/C寄存器TCNT0
（T/C0计数寄存器—TCNT0.T/C0工作时，就是此8位寄存器的值在不断的加1变化。
可对其进行读写操作。
）
bit7
bit6
bit5
bit4
bit3
bit2
bit1
bit0
TCNT0[7:
0]
通过T/C寄存器可以直接对计数器的8位数据进行读写访问。
对TCNT0寄存器的写访问将在下一个时钟阻止比较匹配。
在计数器运行的过程中修改TCNT0的数值有可能丢失一次TCNT0和OCR0的比较匹配
（3）输出比较寄存器OCR0
（输出比较寄存器包含一个8位的数据，不间断地与计数器数值TCNT0进行比较。
匹配事件可以用来产生输出比较中断，或者用来在OC0引脚上产生波形。
8位寄存器，不断与TCNT0进行比较操作，在产生输出比较中断，改变OC0上的逻辑电平时，都要用到此寄存器）
（4）T/C中断屏蔽寄存器TIMSK，
bit7
bit6
bit5
bit4
bit3
bit2
bit1
bit0
OCIE2
TOIE2
TICIE1
OCIE1A
OCIE1B
TOIE1
OCIE0
TOIE0
（5）T/C中断标志寄存器TIFR
bit7
bit6
bit5
bit4
bit3
bit2
bit1
bit0
OCF2
TOV2
ICF1
OCF1A
OCF1B
TOV1
OCF0
TOV0
TOIE0:
——T/C0溢出中断使能
（当TOIE0和状态寄存器的全局中断使能位I都为”1”时，T/C0的溢出中断使能。
当T/C0发生溢出，即TIFR中的TOV0位置位时，中断服务程序得以执行）。
OCIE0:
T/C0输出比较匹配中断使能
（当OCIE0和状态寄存器的全局中断使能位I都为”1”时，T/C0的输出比较匹配中断使能。
当T/C0的比较匹配发生，即TIFR中的OCF0置位时，中断服务程序得以执行。
）
TOIE1:
——T/C1溢出中断使能
（当TOIE1和状态寄存器的全局中断使能位I都为”1”时，T/C1的溢出中断使能。
当T/C1发生溢出，即TIFR中的TOV1位置位时，中断服务程序得以执行）
OCIE1B:
——T/C1输出比较B匹配中断使能
（当该位被设为"1”，且状态寄存器中的I位被设为"1”时，使能T/C1的输出比较B匹配中断使能。
一旦TIFR上的OCF1B置位，CPU即开始执行T/C1输出比较B匹配中断服务程序。
）
OCIE1A:
——输出比较A匹配中断使能
（当该位被设为"1”，且状态寄存器中的I位被设为"1”时，T/C1的输出比较A匹配中断使能。
一旦TIFR上的OCF1A置位，CPU即开始执行T/C1输出比较A匹配中断服务程序。
）
TICIE1:
——T/C1输入捕捉中断使能
（当该位被设为"1”，且状态寄存器中的I位被设为"1”时，T/C1的输入捕捉中断使能。
一旦TIFR的ICF1置位，CPU即开始执行T/C1输入捕捉中断服务程序。
）
TOIE2:
——T/C2溢出中断使能
（当TOIE2和状态寄存器的全局中断使能位I都为”1”时，T/C2的溢出中断使能。
当T/C2发生溢出，即TIFR中的TOV2位置位时，中断服务程序得以执行。
）
OCIE2:
——T/C2输出比较匹配中断使能
（当OCIE2和状态寄存器的全局中断使能位I都为”1”时，T/C2的输出比较匹配中断使能。
当T/C2的比较匹配发生，即TIFR中的OCF2置位时，中断服务程序得以执行。
）
OCF0:
——输出比较标志0
（当T/C0与OCR0（输出比较寄存器0）的值匹配时，OCF0置位。
此位在中断服务程序里硬件清零，也可以对其写1来清零。
当SREG中的位I、OCIE0（T/C0比较匹配中断使能）和OCF0都置位时，中断服务程序得到执行。
）
TOV0:
——T/C0溢出标志
（当T/C0溢出时，TOV0置位。
执行相应的中断服务程序时此位硬件清零。
此外，TOV0也可以通过写1来清零。
当SREG中的位I、TOIE0（T/C0溢出中断使能）和TOV0都置位时，中断服务程序得到执行。
在相位修正PWM模式中，当T/C0在0x00改变记数方向时，TOV0置位。
）
TOV1:
——T/C1溢出标志
（该位的设置与T/C1的工作方式有关。
工作于普通模式和CTC模式时，T/C1溢出时TOV1置位。
对工作在其它模式下的TOV1标志位置位）
OCF1B:
——T/C1输出比较B匹配标志位
（当TCNT1与OCR1B匹配成功时，该位被设为"1”。
强制输出比较（FOC1B）不会置位OCF1B。
执行强制输出比较匹配B中断服务程序时OCF1B自动清零。
也可以对其写入逻辑"1”来清除该标志位。
）
OCF1A:
——T/C1输出比较A匹配标志位
（当TCNT1与OCR1A匹配成功时，该位被设为"1”。
强制输出比较（FOC1A）不会置位OCF1A。
执行强制输出比较匹配A中断服务程序时OCF1A自动清零。
也可以对其写入逻辑"1”来清除该标志位。
）
ICF1:
——T/C1输入捕捉标志位
（外部引脚ICP1出现捕捉事件时ICF1置位。
此外，当ICR1作为计数器的TOP值时，一旦计数器值达到TOP，ICF1也置位。
执行输入捕捉中断服务程序时ICF1自动清零。
也可以对其写入逻辑"1”来清除该标志位。
）
OCF2:
——输出比较标志2
（当T/C0与OCR0（输出比较寄存器0）的值匹配时，OCF0置位。
此位在中断服务程序里硬件清零，也可以对其写1来清零。
当SREG中的位I、OCIE0（T/C0比较匹配中断使能）和OCF0都置位时，中断服务程序得到执行。
）
TOV2:
——T/C2溢出标志
（当T/C2溢出时，TOV2置位。
执行相应的中断服务程序时此位硬件清零。
此外，TOV2也可以通过写1来清零。
当SREG中的位I、TOIE2（T/C2溢出中断使能）和TOV2都置位时，中断服务程序得到执行。
在相位修正PWM模式中，当T/C2在0x00改变记数方向时，TOV2置位。
）
（6）特殊功能IO寄存器SFIOR
bit7
bit6
bit5
bit4
bit3
bit2
bit1
bit0
ADTS2
ADTS1
ADTS0
–
ACME
PUD
PSR2
PSR10
PSR10置位时T/C1,T/C0的预分频器复位，操作完后，这一位由硬件自动清零，该位写0无效，T/C1,T/C0共用同一预分频器，预分频器复位对两个定时器都有影响，该位总是读为0
PSR2当该位置1，T/C2预分频器复位。
操作完成后，该位被硬件清零。
该位写0无效。
若内部CPU时钟作为T/C2时钟，该位读为0。
当T/C2工作在异步模式时，直到预分频器复位该位保持为1。
2、定时器1
（1）T/C1控制寄存器A（TCCR1A）
bit7
bit6
bit5
bit4
bit3
bit2
bit1
bit0
COM1A1
COM1A0
COM1B1
COM1B0
FOC1A
FOC1B
WGM11
WGM10
COM1A1，COM1A0通道A的比较输出模式
COM1B1，COM1B0通道B的比较输出模式
COM1A1，COM1A0与COM1B1，COM1B0分别控制OC1A与OC1B状态。
如果COM1A1:
0（COM1B1:
0）的一位或两位被写入"1”，OC1A（OC1B）输出功能将取代I/O端口功能。
此时OC1A（OC1B）相应的输出引脚数据方向控制必须置位以使能输出驱动器。
OC1A（OC1B）与物理引脚相连时，COM1x1:
0的功能由WGM13:
0的设置决定
比较输出模式，非PWM
COM1A1/COM1B1
COM1A0/COM1B0
说明
0
0
普通端口操作，非OC1A/OC1B功能
0
1
比较匹配时OC1A/OC1B电平取反
1
0
比较匹配时清零OC1A/OC1B（输出低电平）
1
1
比较匹配时置位OC1A/OC1B（输出高电平）
比较输出模式，快速PWM
COM1A1/COM1B1
COM1A0/COM1B0
说明
0
0
普通端口操作，非OC1A/OC1B功能
0
1
WGM13:
0=15:
比较匹配时OC1A取反，OC1B不占用物理引脚。
WGM13:
0为其它值时为普通端口操作，非OC1A/OC1B功能
1
0
比较匹配时清零OC1A/OC1B，OC1A/OC1B在TOP时置位
1
1
比较匹配时置位OC1A/OC1B，OC1A/OC1B在TOP时清零
注意:
当OCR1A/OCR1B等于TOP且COM1A1/COM1B1置位时，比较匹配被忽略，OC1A/OC1B的置位/清零操作有效。
比较输出模式，相位修正及相频修正PWM模式
COM1A1/COM1B1
COM1A0/COM1B0
说明
0
0
普通端口操作，非OC1A/OC1B功能
0
1
WGM13:
0=9或14:
比较匹配时OC1A取反
升级会员 