AVR C语言的应用.docx
《AVR C语言的应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《AVR C语言的应用.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
AVRC语言的应用
第九章AVRC语言的应用
★更详细资料参阅光盘文件<>
9.1AVR–支持C和高级语言编程的结构
高级语言
•提高了MCU的重要性
–上市的时间
–简化维护工作
–轻便
–学习时间
–可重用性
–库
•潜在的缺点
–代码大小
–执行速度
为什么AVR适宜用高级语言编程?
因为它是为高级语言而设计的!
IAR对AVR结构和指令集的影响
•在结构/指令集确定之前，编译器的开发就开始了
•潜在的瓶颈得到确认并消除
•IAR的反馈在硬件设计上得到了反映
•几次循环反复
•修改后的结果从代码当中可看出来
Memorysystem
•32通用寄存器
–数量多
–直接与ALU连接
–可保存变量，指针和之间结果
•线性程序存储空间
–1KBytes-8MBytes
–无需页寻址
–常数区（SPM可修改）
•线性数据存储空间
–16MBytes
–无需页寻址
类似于C的寻址模式
C源代码
unsignedchar*var1,*var2;
*var1++=*--var2;
产生的代码
LDR16,-X
STZ+,R16
带偏移量的间接寻址
•有效访问数组和结构
•Auto（localvariables）放置于软件堆栈之中
–为适应重入的要求，高级语言都基于堆栈结构
四种指针
16和32位支持
•加法指令
–加和减
–寄存器之间
–寄存器和立即数之间
–Zero标志的传播
SUBR16,R24SUBIR16,1
SBCR17,R25SBCIR17,0
所有的跳转都基于最后结果
两个16位数相减
Non-destructivecomparison
CPR16,R24
CPCR17,R25
CPCR18,R26
CPCR19,R27
•带进位比较
•Zero传播
•无需保存结果
•可使用所有形式的跳转
Switch支持
•Switches在CASE语句中经常遇到
•Straightforwardapproach效率低
•间接跳转适合于紧凑的switch结构
•switch由通用库管理
摘要
•AVR结构从一开始就是针对高级语言设计的
•Atmel与IAR在结构和指令调整上的合作
•从而编译器可以产生高效的代码
EfficientC-codingforAVR
减少代码的提示和诀窍
汇编（Assembly）与C比较
汇编:
•可以完全控制资源
•在小应用当中可以产生紧凑的、高速的代码
•在大的应用当中代码效率低
•可读性差（Crypticcode）
•不好维护
•不易移植（Non-portable）
C:
•对资源的控制有限
•在小应中产生的代码量大，执行速度慢
•在大的应用当中代码效率高
•结构化的代码
•容易维护
•容易移植
访问I/O
•读I/O:
temp=PIND;
INR16,LOW（16）
•写I/O:
TCCR0=0x4F;
LDIR16,79
OUTLOW（51）,R16
•I/O的位设置与清除
•地址小于0x1F的I/O:
PORTB|=（1<SBILOW（24）,LOW
（2）
ADCSR&=~（1<CBILOW（6）,LOW（7）
•地址高于0x1F的I/O:
TCCR0&=~（0x80）;
INR16,LOW（51）
ANDIR16,LOW（127）
OUTLOW（51）,R16
测试I/O的单个位
•等待地址低于0x1F的单个位的清除
while（PIND&（1<SBICLOW（16）,LOW（6）
RJMP?
0002
•等待地址高于0x1F的单个位的设置
while（!
（TIFR&（1<INR16,LOW（56）
SBRSR16,LOW（0）
RJMP?
0004
16位变量
•总是使用最小的数据类型
•8位计数器:
charcount8=5;
do{
}while（--count8）;
LDIR16,5
DECR16
BRNE?
0004
•Total6bytes
•16位计数器:
intcount16=5;
do{
}while（--count16）;
LDIR24,LOW（5）
LDIR25,0
SBIWR24,LWRD
（1）
BRNE?
0004
Total8Bytes
全局和局部变量
•全局变量
–在startup初始化
–存储于SRAM
–必须加载到寄存器堆中
•局部变量
–在函数初期初始化
–存储于寄存器当中直至函数结束
全局变量和局部变量
•局部变量
voidmain（void）
{
charlocal;
local=local-34;
}
SUBIR17,LOW（34）
•Total2bytes
•全局变量
charglobal;
voidmain（void）
{
global=global-45;
}
LDSR16,LWRD（global）
SUBIR16,LOW（45）
STSLWRD（global）,R16
Total10Bytes
高效地使用全局变量
•将全局变量收集到一个结构中:
typedefstruct{
intt_count;
charsec;//globalseconds
charmin;//globalminutes
}t;
ttime;
Voidmain（void）
{
t*temp=&time;
temp->sec++;temp->min++;temp->t_count++;
}
带参数的函数调用
•使用参数将数据传递到函数中去
charadd（charnumber1,charnumber2）
{
returnnumber1+number2;
}
函数间参数的传递通过R16-R23来实现
循环
•死循环
for（;;）
{
}
•循环
charcounter=100;
do{
}while（--counter）;
预减变量（Pre-decrement）代码效率最高
优化代码的选项
•代码大小优化编译
•使用局部变量
•使用允许的最小数据类型
•将全局变量收集到结构中去
•死循环使用for（;;）
•使用预减的do{}while;
CAVR的程序设计
程序设计的程序设计
内容
•安装必须的工具
9.2C编译的介绍
•练习
边学边做
•用C编程
–设置编译和链接文件
–用C访问外围
–中断处理
–高级调试
•使用不同的AVR外围
–定时器/计数器
–UART
–外部中断
Toolflow
•器件:
AT90S8535
•CCompiler
•AVRstudio——仿真
•STK200——测试代码
•测试程序:
死循环
–读PortD的值（按键，输入口）
–将其值写到PortB（LED,输出口）
测试程序
#include/*定义AT90S8515*/
voidmain（void）
{
charc;
DDRB=0xFF;/*PortBalloutputs*/
for（;;）/*Eternalloop*/
{
c=PIND;/*ReadPortD*/
PORTB=c;/*回写到PortB*/
}
}
安装C编译器
•CompilerdeliveredonCD-ROM
•安装Dongle驱动器（见“DONGLE.TXT”）
设置C编译器
•启动IAREmbeddedWorkbench
可双击快捷图标
•创建新工程
–File->New->Project:
设置编译器选项
Project->Options
设置编译器选项
•设置链接器文件XLINK
设置编译器选项
•选择“Release”
•选择处理器配置及内存模式
设置C编译器
•设定“intel-extended”为输出格式（releaseonly）
设置C编译器
•将文件加入到工程-Project->Files...
设置C编译器
•设定“Debug”为当前配置
•“Make”theprogram:
–Project->Make
–PressF9
–Toolbutton
带调试信息的可执行文件在DEBUG\EXE目录
使用AVRStudio
•启动AVRStudio
•加载调试文件（TestProg.d90）-File->Open
•选择AT90S8515（只需在开始时选择一次）
•加入视图（VIEW）
–I/O（PinB,PortD）
–Processor
–Watch
»c
»PORTB
»PIND
•单步执行,TogglePINDbits
对器件编程
•选择编程窗口
•加载Intel-Hex文件（TestProg.hex）-File->Load
•对器件编程
–Program->Autoprogram
–F5
–Pushbutton
9.3测试应用程序
Main函数
•“main”是所有C程序的入口点
•不要加入参数，也不要返回值
•语法:
voidmain（void）
{
/*代码*/
}
访问外围
•所有I/O寄存器在头文件里都被定义为特殊功能寄存器
•象普通变量一样访问
#include/*定义8515*/
voidmain（void）
{
DDRD=0xFF;/*PortD输出*/
}
9.3.1读/写口
#include/*定义AT90S8515*/
voidmain（void）
{
charc;
DDRB=0xFF;/*PortB输出*/
for（;;）/*死循环*/
{
c=PIND;/*读PortD*/
PORTB=c;/*回写到PortB*/
}
}
9.3.2延时函数
#include/*定义8515*/
voiddelay（unsignedintdelayValue）
{
unsignedinti;
for（i=0;i;/*Donothing*/
}
9.3.2A:
延时函数
voidmain（void）
{
unsignedcharrunner=0x01;
DDRB=0xff;/*PortB输出*/
for（;;）/*死循环*/
{
if（runner）runner<<=1;
elserunner=0x01;
PORTB=runner;/*设置LED*/
delay（100）;/*调用延时函数*/
}
}
9.3.3读/写E2PROM
/*利用IAR标准I/O函数来读/写E2PROM*/
#include
#include
voidmain（void）
{
chartemp=0;
_EEPUT（0x10,temp）;/*写E2PROM地址：
0x10*/
_EEGET（temp,0x10）;/*读E2PROM地址：
0x10*/
9.3.4AVR的PB口变速移位
/*文件名:
SLAVR934.ASM*/
/*位运算符:
～按位取反;<<左移;>>右移;＆按位与;∣按位或;＾按位异或;
;i++相当于i=i+1;i--相当于i=i-1*/
#include;/*器件配置文件*/
#defineBIT（x）（1<<（x））;/*左移*/
voiddelay（void）
{
unsignedchari,j;
for（i=1;i;i++）
for（j=1;j;j++）;
}
voidled_pb（void）
{
unsignedchari;
DDRB=0xff;/*设PB口输出*/
for（i=0;i<8;i++）/*硬件设定低电平灯亮,LED的1位亮灯从B口PB0→PB7*/
{
PORTB=~BIT（i）;/*LED亮灯1位*/
delay（）;/*延时*/
}
}
voidmain（void）/*主函数*/
{
while
（1）/*循环*/
led_pb（）;
}
9.3.54个口LED亮灯变速移位
/*文件名:
SLAVR935.ASM*/
/*请修改程序,改变移位方向,2位或3位或一隔一亮灯移位等*/
#include/*预处理命令,头文件*/
#defineBIT（x）（1<<（x））?
*定义位函数,可修改移位方向*/
voiddelay（unsignedchart）;/*延时函数*/
{
unsignedchari;
unsignedcharj;
for（i=0;ifor（j=1;j;j++）;
}
voidled_pb（unsignedchart）;/*LED移位函数*/
{
unsignedchari;
DDRB=0xff;/*设PB口为输出*/
for（i=0;i<8;i++）/*硬件设定低电平灯亮,LED的1位亮灯从B口PB0→PB7*/
{
PORTB=~BIT（i）;/*LED亮灯1位*/
delay（t）;/*延时*/
}
PORTB=0xff;/*关PB口*/
}
voidled_pd（unsignedchart）;/*LED的1位亮灯从D口PD0→PD7移位函数*/
{
unsignedchari;
DDRD=0xff;
for（i=0;i<8;i++）/*LED的1位亮灯从D口PD0→PD7*/
{
PORTD=~BIT（i）;
delay（t）;
}
PORTD=0xff;
}
voidled_pc（unsignedchart）;/*C口PC0→PC7移位函数*/
{
unsignedchari;
DDRC=0xff;
for（i=0;i<8;i++）/*LED的1位亮灯从C口PC0→PDC*/
{
PORTC=~BIT（i）;
delay（t）;
}
PORTC=0xff;
}
voidled_pa（unsignedchart）;/*A口PA7→PA0移位函数*/
{
unsignedchari;
DDRA=0xff;
for（i=8;i>0;i--）/*LED的1位亮灯从A口PA7→PA0*/
{
PORTA=~BIT（i-1）;
delay（t）;
}
PORTA=0xff;
}
voidmain（void）;/*主函数*/
{
unsignedchardt;
while
（1）/*循环*/
{
for（dt=5;dt<200;dt+=25）
{
led_pb（dt）;/*LED发光二极管一亮灯沿四个口移位变速循环*/
led_pd（dt）;
led_pc（dt）;
led_pa（dt）;
}
}
}
9.3.6音符声程序
/*源程序SLAVR936.ASM*/
/*可改变t函数,改变发音快慢*/
#include/*预处理命令*/
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
voiddelay（uchart）
{
uchari,j;
for（i=0;ifor（j=1;j<150;j++）;
}
voidsound_pc0（uchart）
{
uinti;
DDRC=0xff;
PORTC=0xff;
for（i=0;i<350-t*t;i++）/*改变发音快慢,另见SLAVR936B.ASM程序*/
{
PORTC^=（1<<0）;
delay（t）;
}
}
voidmain（void）/*主函数*/
{
uchardt;
for（;;）
for（dt=1;dt<14;dt++）/*改变发音数量*/
sound_pc0（dt）;
}
9.3.78字循环移位显示程序
/*源程序SLAVR937.ASM*/
/*在SL-AVR开发实验器LED数码管上,8字符循环移位显示程序*/
#include/*器件配置文件*/
#defineucharunsignedchar/*定义缩写*/
#defineuintunsignedint
voiddelay（uintt）
{
uinti;
for（i=0;i}
voidinit_disp（void）/*B口,D口初始化*/
{
DDRB=0xff;
DDRD=0xff;
PORTB=0x7f;/*B口送8字符,字形可修改*/
}
voidscan（void）/*位选扫描*/
{
uchari,j;
for（i=0;i<6;i++）/*i++可修改为一位隔一位或隔2位显示或改变移位方向*/
{
j=150;/*可改变移位速度*/
do
{
PORTD=~（0x01<delay（150）;/*可改变LED显示亮度*/
PORTD=0xff;
delay（2100）;/*可改变LED显示亮度*/
}
while（--j）;
}
}
voidmain（void）/*主程序*/
{
init_disp（）;/*初始化*/
for（;;）
scan（）;/*位选扫描*/
}
9.3.8按键加1计数显示程序
/*在SL-AVR开发实验器上,用SHIFT键,按1次键加1计数显示程序*/
#include/*头文件*/
#defineucharunsignedchar/*缩写定义*/
#defineuintunsignedint
flashucharDATA_7SEG[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};/*LED字形表*/
ucharled[6];/*显示缓冲*/
uintcount;/*延时子程序*/
voiddelay（uintt）
{
uinti;
for（i=0;i}
voidinit_disp（void）/*初始化B口,D口*/
{
DDRB=0xff;
DDRD=0x7f;
PORTD|=0x80;
}
voiddisp（void）/*键盘显示*/
{
uchari;
for（i=0;i<6;i++）
{
PORTD=~（0x01<PORTB=DATA_7SEG[led[i]];
delay（1000）;
}
PORTB=0x00;
PORTD=0xff;
}
voidbe_pc0（void）/*发出一声响子程序*/
{
uinti;
DDRC|=0x01;
for（i=0;i<350;i++）
{
PORTC^=0x01;
delay（350）;
}
}
voidconv（void）/*计数值转换成十进制数*/
{
led[5]=0;
led[4]=count/10000;
led[3]=count/1000%10;
led[2]=count/100%10;
led[1]=count/10%10;
led[0]=count%10;
}
voidmain（void）/*主程序*/
{
init_disp（）;/*初始化B口,D口*/
count=0;/*开始计数值是零*/
conv（）;/*转换*/
for（;;）
{
while（（PIND&0x80）==0x80）/*没有键按下等待*/
disp（）;/*显示*/
be_pc0（）;/*发出一声响*/
count++;/*计数器加1*/
conv（）;/*转换成十进制数*/
while（（PIND&0x80）==0）/*有键按下*/
disp（）;/*显示*/
}
}
升级会员 