AVR studio4使用指南包括安装.docx

1、AVR studio4使用指南包括安装AVR STUDIO 4安装及其使用首先，请放松，我们首先要做的只是下载AVR开发软件和相关的资料。下载前确保这些软件有效，下载的时间取决于你连接互联网的速度。下载以下文件到你的计算机中（如C:Temp）AVR STUDIO4：这个文件是一个完整的开发工具，包括编辑、仿真功能，利用这个工具，我们可以编辑源代码，并在AVR器件上运行。这个文件大概15MB。 代码实例：这是一个用于演示完整代码，大概1KB。 AT90S8515数据手册：这是AT90S8515芯片的完整资料。AT90S8515芯片是一款非常容易上手的AVR芯片。现在你不用担心AVR其他型号的产品

2、，以后你会发现AVR系列产品有非常大的相似性，你掌握了一款芯片（比如说8515），学会其他芯片也非常容易。这个文件大概4MB。 指令说明：如果你要详细的了解各种指令的话，这个文件非常有用。这个文件大概2MB。 如果以上的文件你都下载了，下面的工作就是安装软件了。1安装AVR Studio 4AVR Studio现在也提供版本3，不过版本4将逐步替代版本3。使用Windows NT/2000/XP的用户请注意，安装AVR Studio软件时，必须使用管理员（Administrator）权限登陆，这是Windows系统限定只有管理员才可以安装新器件。安装过程：1.双击AVRSTUDIO.EXE文件

3、。这是一个自解压文件，双击后系统询问将文件解压到哪个目录底下，一般情况下是放在系统默认临时目录下，这个目录是隐藏在你的硬盘中的。为了记忆方便，一般输入指定的目录，如C:temp。 2.当所有文件解压缩完成以后，打开temp目录，双击SETUP.EXE文件。好了，开始安装了，推荐适用默认的安装路径，当然，用户也可以设定自己的安装路径，但是在指南中，我们使用默认路径。好了，开发工具安装好了，就这么简单。现在你可以开始编写代码，在AVR器件上运行了。注意，将芯片资料和指令说明放在旁边，这些资料以后经常用到。 2AVR器件的基本知识AVR系列产品是采用新架构生产的芯片，整个系列都具有良好的相似性，芯片

4、结构也非常容易理解和掌握。好了，现在我们就来开始看看AVR器件的基本知识吧。首先，AVR系列产品可以分为3大种类：tiny AVR（简化版芯片） AVR （常用芯片） mega AVR （增强型） 这3类器件的区分是很明显的，譬如tiny芯片在管脚和功能上有所裁减。但是3类器件都采用同样的结构和存储器管理方式，如果将外围管脚以及一些特殊的模块除去，每一个AVR芯片都具有相同的内核，这样的性能保证升级芯片时非常的便利。有些适用于特殊领域的AVR器件带有SRAM、EEPROM、扩展SRAM接口、ADC、UART等等模块。选择合适的AVR芯片从上面的介绍来看3类AVR芯片是有差别的，我们可以从芯片的

5、性能上去区分：高性能的megaAVR，简化版本的tiny AVR，在两者之间的标准AVR。3开始学习编写AVR代码学习新的知识是非常有意思的，当然，也可能遇到一些小小的麻烦。对于学习AVR编程，一个可行的办法是读完全部的资料，但是这个方法在时间和对芯片的理解上可能有不小的问题。在这里，我们通过一个简单的方法，包括：找一些事先写好、可以工作的代码 理解这些代码是如何工作的 按照自己的需要修改代码 在这次学习中，我们采用AT90S8515芯片，现在开始花点时间把芯片的说明书看一下。4学会看AVR的芯片说明书看AVR的芯片说明书可能是一件非常恐怖的事情，因为AVR的芯片说明书有时长达350页。将这样

6、的说明书从头到尾读完并且记忆下来是十分长并痛苦的。现在你不需要这样做，芯片说明书详细记录了芯片的技术资料，你只是在需要了解某个方面的时候才需要翻阅相关的内容。打开AVR芯片的说明书，你会发现说明书大体上分成以下几个部分 第一页讲述关键信息和列表 总体介绍芯片架构 外围设备介绍 存储器编程 芯片性能 寄存器介绍 命令总结 封装信息 这样排列有非常大的便利，当你熟悉适用AT90S8515芯片说明书以后，再看其他AVR产品的说明书也会觉得非常容易。在这次整个学习过程中，你需要参看AT90S8515芯片数据手册中有关架构介绍部分的内容（在说明书的开始），这段内容包含了非常重要的信息，包括AVR芯片的存

7、储器、地址以及其他信息。另外一个非常重要的部分是命令总结。如果你要自己编写AVR代码的话，这部分的内容至关重要。如果你想深入了解命令的话，那就参看芯片数据手册前面的内容。第四节：利用AVR STUDIO 4 进行开发好了，现在你已经安装了开发软件，也知道了AVR的基本知识，也拥有了芯片数据手册，下面，我们就开始进行AVR芯片的开发吧。AVR Studio 4的界面提示：如果你还没有安装AVR Studio 4开发软件，你可以参考前面的章节来安装软件。创建一个新的项目启动AVR Studio 4 的方式如下：点击 开始-程序-ATMEL AVR工具。AVR Studio启动后，你将看到一个对话框

8、。我们需要创建一个新的项目，点击“Create New Project”按钮。配置项目参数这个步骤包括选择我们要创建什么类型的项目，设定名称以及存放的路径。这个过程包括五个步骤：（1） 在对话框左边选中Assembly program，表明你要创建一个项目。（2） 输入项目的名称。项目的名称可以随意定义，在例子中我们用了“Leds”。（3）我们需要AVR Studio自动产生一个汇编文件，在例子中，我们用了“Leds”。（4）选择你要存放项目的路径（5）确认所有的选项，确认之后，按“Next”按钮。选择调试平台AVR Studio 4软件可以让客户选择多种开发调试工具。（1） AVR Stud

9、io 4允许可以选择多种开发调试工具，在这里我们选用带有仿真功能的AVR Simulator。（2）芯片我们选用AT90S8515。编写你的第一行代码经过上面的步骤，AVR Studio打开了一个空的文件，文件的名字是Leds.asm。可能你注意到Leds.asm这个文件没有出现在左边的栏目中，这是因为这个文件还没有保存过。现在在文件中输入：“；My Very First AVR Project”，“；”的作用是注释，在编译时，分号以后的内容被忽略。在File菜单中按下Save按钮，文件被保存。同时，文件也出现在左边栏目中。好了，现在我们的AVR Studio 可以工作了，下面让我们再来关注A

10、VR Studio 4的界面。AVR Studio4 的用户图形界面（GUI）让我们来自己观察一下AVR Studio4 的用户图形界面（GUI）。我们把用户图形界面划分成了6个部分。在AVR Studio 4系统中包括了AVR Studio的帮助文件，在这里，我们着重介绍AVR Studio 4的框架和一些要注意的事项。（1）第一行是菜单栏。这与标准的Windows程序差不多，包括打开/保存文件、剪贴/复制，这个栏目还包含了Studio的一些特殊功能，如仿真等。（2）第二行是快捷方式栏，这一栏存储了一些常用命令，包括保存/打开文件，设置断点等等。（3）第三部分为工作台窗口，在这里显示项目文件

11、、IO状态以及项目选用AVR器件的信息（4）第四是编辑窗口。在这里可以编辑你的源代码。对于熟练的用户，在这里也可以嵌入C代码（5）第五是输出窗口，状态信息在这里显示（6）第六是系统状态条。这里显示AVR Studio软件工作的模式，例如我们选用了AT90S8515芯片在仿真模式下工作，这些信息就会在系统状态条中显示。用户图形界面深层指南AVR Studio的用户图形界面制作的非常友好，用户不需要太多的知识就可以使用。但是，我们建议用户还是参看一下AVR Studio自带的HTML帮助文件。用户可以从AVR Studio软件的help-AVR Studio User Guide打开帮助文件。编写

12、你的第一个别AVR程序下面，我们继续完成我们的第一个AVR程序。到目前为止，我们安装了开发软件，创建了“Leds”项目，下面，我们就开始编写AVR代码了。在AVR Studio的编辑窗口，继续完成代码，需要添加的代码如下（可以运用复制/粘贴方式将代码复制到编辑窗口）：1.;MyVeryFirstAVRProject 2.include8515def.inc;Includesthe8515definitionsfile 3.defTemp=R16;GivesDefinesRegisterR16thenameTemp 4.org0x0000;Placesthefollowingcodefromad

13、dress0x0000 5.rjmpRESET;TakeaRelativeJumptotheRESETLabel 6.RESET:;ResetLabel 7.ldiTemp,0xFF;Store255inR16(SincewehavedefinedR16=Temp) 8.outDDRB,Temp;StorethisvalueinThePORTBDatadirection 9.Register 10.Loop:;LoopLabel 11.outPORTB,Temp;Writeallhighs(255decimal)toPORTB 12.decTemp;DecrementR16(Temp) 13.

14、rjmpLoop;TakearelativejumptotheLooplabel 注意到在编辑窗口，代码的颜色发生了变化。这是编辑窗口的语法高亮功能，这个功能非常有利于增强代码的可读性能。代码输入完毕后，按CTRL+F7或者是Project菜单-Build and Run。在输出窗口中（在屏幕的左下角），你将会看到项目编译，同时报告没有发现错误，同时，我们也看到我们的程序编译后代码包括6个字（12个Byte）。恭喜，现在你已经编写了第一个AVR程序了，下面我们着重研究这段代码。注意：如果你的代码不能编译，请检查汇编文件。特别是你可能将引用文件“8515def.inc”放在了别的目录，请在文件中

15、加入完整路径，如“.include “c:complete path8515def.inc” ”。理解源代码理解源代码到目前为止，我们编写的第一个程序编译没有问题，这是非常大的成就。但是我们还是来看看这段代码的含义。完整的代码如下：1.;MyVeryFirstAVRProject 2.include8515def.inc;Includesthe8515definitionsfile 3.defTemp=R16;GivesDefinesRegisterR16thenameTemp 4.org0x0000;Placesthefollowingcodefromaddress0x0000 5.rjmp

16、RESET;TakeaRelativeJumptotheRESETLabel 6.RESET:;ResetLabel 7.ldiTemp,0xFF;Store255inR16(SincewehavedefinedR16=Temp) 8.outDDRB,Temp;StorethisvalueinThePORTBDatadirection 9.Register 10.Loop:;LoopLabel 11.outPORTB,Temp;Writeallhighs(255decimal)toPORTB 12.decTemp;DecrementR16(Temp) 13.rjmpLoop;Takearela

17、tivejumptotheLooplabel 现在，让我们一行一行来看这段代码; My Very First AVR Project分号（；）开始的行是代码的注释。注释可以加在任何行的后面，如果注释超过了一行，每一行注释都要以分号开头.include 8515def.inc不同的AVR器件还是有一些区别的，比如说PORTB就对应着不同的存储地址，.inc文件存储这种信息，在应用了这个文件以后，就可以把PORTB标号和具体的存储地址相对应（在AT90S8515芯片中，对应是OX18）。.def Temp=R16.def命令可以创建一个容易记忆的标号（如Temp）代替寄存器名称（如R16）。在项目

18、中使用大量通用寄存器的时候，这个命令非常有效。（在芯片数据手册中有通用寄存器的介绍）.org 0x0000这个命令的作用是将下条指令定位在Flash存储器中地址为0x0000的单元，比如在这个例子中，下条指令RJMP指令就定位在0x0000地址（在Flash的开始）。这样做的原因在于芯片上电复位、复位信号有效后或是看门狗有效以后，芯片从0x0000开始执行指令。当然，这里也可以存放中断跳转指令。在这个例子中，我们没有利用中断，所以就存放了RJMP指令。Rjmp RESET前面我们介绍过了指令定位在0x0000，相对跳转指令（RJMP）指令就被存放在0x0000单元中，这条指令被首先执行。如果参

19、看芯片说明书，你会发现AT90S8515不支持JMP指令，芯片只有RJMP指令。这原因是我们不需要JMP指令。如果你比较JMP 和RJMP指令，会发现JMP指令更长，这将使得器件执行速度变慢、代码变大，而用RJMP也可以访问到所有的Flash存储器，因此，芯片不支持JMP指令。RESET：这个是标号。你可以把标号放在代码中任何地方。标号的作用在于区分跳转指令的不同分支。标号使用是必要及方便的，在编译的时候，编译器自动运算标号的正确地址。Ldi Temp,0xFF这是一个立即读取（Load Immediate）指令，这个命令将读取一个立即数，写入指定的寄存器。在上面，我们定义了Temp是R16，

20、所以这条指令的动作是将立即数0xff放入寄存器R16。Out DDRB,Temp为什么我们不写成“LdiDDRB,Temp”？这是个好问题，现在来让我们参看命令手册。找到LDI和OUT指令，用户会发现LDI的语法是：“LDI Rd, K”，这就表明这个命令只能使用通用寄存器的R16到R31。参看OUT命令的语法：“OUT A,Rr”，则表明这个命令可以使用R0到R31。执行了这条指令以后，DDRB寄存器被置高。DDRB寄存器被置高，表明PORTB管脚被定义成输出脚。Loop：还是一个标号out PORTB , Temp现在我们把0xFF写入PORTB，如果现在有个真实的器件的话，我们去测量芯片

21、的PORTB，会发现管脚为5V。值得注意的是这10个IO管脚是芯片经常使用的，所以有必要在芯片说明书中参看这部分管脚的资料。从芯片说明书中我们可以看到PORTB包括3个寄存器：PORTB、PINB和DDRB。PORTB为写入寄存器，PINB为读入寄存器，DDRB寄存器控制管脚是输入还是输出。Dec TempDEC为减法指令，这个指令表明对R16寄存器减一操作，经过这个指令，Temp寄存器（也就是R16寄存器）里面的内容为0xFE。DEC是一条算术指令，AVR芯片支持广泛的算术指令。完整的指令列表请参看芯片说明书中的指令列表。Rjmp Loop通过这条指令，我们将程序跳转到Loop标号处，在每一

22、次循环中，都把Temp的数值赋给PORTB。到目前为止，我猜想你已经知道这段程序大体的功能了：我们做了一个计数器，这个计数器从255递减到0。那么到0后会怎么样呢？仿真源代码AVR Studio 4可以在多种方式下工作，刚才编写代码的时候，我们是在编辑模式，现在我们进入调试模式。先让我们着重看一下软件界面（1）注意到有一个黄色的箭头指向RLMP指令。这个箭头的作用是指向即将被执行的指令。（2）注意到工作台窗口显示项目IO信息。IO信息是项目开发中最经常使用的信息，在下面我们将详细的介绍（3）在底部状态栏显示当前状态。在本项目中显示：AT90S8515 simulator，Auto，Stoppe

23、d。这里有一个黄色的图标。现在，最好检查一下显示信息，以确认选用的器件和仿真工具。展开IO信息我们编写的项目主要是对PORTB存储器操作，所以我们将把IO信息展开，以观察IO的详细信息。展开IO信息树，将得到如图信息。分段调试代码AVR Studio开发软件支持分段调试代码。软件支持运行到断点，然后返回寄存器信息，并在此等待；也支持单步指令执行。按F11进行单步指令执行。现在我们按一次F11，注意到黄色的箭头指向LDI Temp, 0xFF这条指令，表明这条指令即将被执行。再按一次F11，LDI指令执行完毕，黄色箭头指向OUT指令。Temp寄存器的内容被赋值为0xFF（如果你观察R16寄存器，

24、你会发现R16寄存器的内容也变成了0xFF，因为我们把Temp映射成R16了）。再按一次F11，如图所示，DDRB寄存器的内容被赋值为0xFF。在图中，一个白的方块表示0，黑的方块表示1。DDRB被设置成高电平表示所有的PORTB位设置为输出。再按一次F11，0xFF写入PORTB寄存器，黄色箭头指向DEC指令。注意到PORTB寄存器内容是0xFF，但是PINB寄存器内容仍然是0x00。再按一次F11，Temp的内容被减一，变成0xFE。同时注意到PINB寄存器内容变成了0xFF。用户可能变得非常疑惑，让我们来看芯片说明书中关于PORT的章节吧。数据首先锁存在输出管脚上，在延迟一个时钟周期以后，管脚上的数据锁存到PIN寄存器中。真如你所看到了，模拟仿真如实的反映了真实器件的工作步骤。下一条指令是跳转指令，按一次F11，RJMP指令被执行，黄色箭头重新返回到OUT PORTB ,Temp指令。按一次F11，新的Temp值再次赋予PORTB寄存器。一直按F11，你会发现PORTB寄存器的值可以一直递减到0x00，如果我连续运行程序，会有什么结果呢？完结。