简介
本书以ATmega系列嵌入式单片机为主线，系统地论述了这类高性能单片
机的组成原理、指令系统和汇编语言程序设计，并在此基础上详细讨论了
SRAM、FLASH和E2PROM存储器、中断系统、I/O端口、定时器/计数器、A/D和
D/A、AC比较器、USART、SPl和TwI等片内功能模块的结构、原理和使用方法
，最后还结合实例对这类单片机应用系统的设计、开发和调试等进行了专门
介绍。全书共分10章，每章都有一定数量的习题，习题解答和实验指导书将
以配套教材形式另行出版。
本书在编写过程中参阅了大量AVR单片机的最新资料，吸收了单片机应
用新成果，也融入了作者在从事ATmega系列单片机应用开发中的成功实例。
全书自成体系、结构紧凑而合理，层次清楚、前后呼应和语言通俗，具有先
进性、通用性、系统性和实用性。
本书可作为高等院校研究生和大学本科生的单片机教材，也是从事单片
机应用与开发人员的一本较为理想的参考书。
目录
第1章 ATmega 8内部结构综述
1.1 ATMEL公司的单片机
1.1.1 ATMEL公司的发展概况
1.1.2 ATMEL公司的FLASH单片机
1.1.3 ATMEL公司的AVR单片机
1.1.4 ATMEL公司的ARM核微控制器
1.2 ATmega 8内部结构综述
1.2.1 采用ATmega 8组织教学的理由
1.2.2 ATmega 8的内部结构
1.2.3 ATmega 8的主要性能
1.2.4 ATmega 8的引脚功能和封装
习题与思考题
第2章 ATmega 8 MCU内核
2.1 ATmega 8 MCU内核
2.1.1 MCU内核的结构和原理
2.1.2 MCU内核的组成部件
2.1.3 MCU内核的丁作时序
2.1.4 MCU内核对复位和中断的处理
2.2 ATmega 8存储器组织
2.2.1 FLASH存储器
2.2.2 SRAM存储器
2.2.3 EEPROM存储器
2.2.4 I／O寄存器
2.2.5 熔丝位编程单元
2.3 ATmega 8时钟系统
2.3.1 ATmega 8时钟系统结构
2.3.2 ATmega 8时钟系统振荡源
2.4 ATmega 8电源管理和休眠模式
2.4.1 ATmega 8的电源管理
2.4.2 ATmega 8的休眠模式
2.4.3 如何将功耗降到最低
2.5 ATmega 8系统复位
2.5.1 ATmega 8的复位逻辑
2.5.2 ATmega 8的复位源
2.5.3 MCUCSR和内部参考电压源
习题与思考题
第3章 ATmega 8指令系统
3.1 指令系统概述
3.1.1 指令格式
3.1.2 指令分类
3.1.3 指令系统综述
3.2 寻址方式
3.2.1 寄存器寻址
3.2.2 直接寻址
3.2.3 立即数寻址
3.2.4 寄存器间址
3.2.5 SRAM空问的变址寻址
3.2.6 FLASH空间的相对寻址
3.2.7 位寻址
3.3 数据传送指令
3.3.1 SRAM空间的数据传送指令(27条)
3.3.2 FLASH空间的数据传送指令(4条)
3.3.3 I／O空间的数据传送指令(2条)
3.3.4 堆栈操作指令(2条)
3.3.5 数据传送指令小结
3.4 算逻运算和移位指令
3.4.1 算术运算指令(18条)
3.4.2 逻辑操作指令(13条)
3.4.3 移位指令(6条)
3.5 控制转移指令
3.5.1 无条件转移指令(3条)
3.5.2 条件转移指令(25条)
3.5.3 子程序调用／返回指令(5条)
3.6 位操作和MCU控制指令
3.6.1 位操作指令(22条)
3.6.2 MCU控制指令(3条)
习题与思考题
第4章 汇编语言程序设计
4.1 汇编语言程序设计基础
4.1.1 汇编语言的构成
4.1.2 汇编器伪指令及其包含文件
4.1.3 汇编语言源程序的汇编
4.1.4 汇编语言源程序的设计步骤
4.2 简单与分支程序设计
4.2.1 简单程序设计
4.2.2 分支程序设计
4.3 循环与查表程序设计
4.3.1 循环程序设计
4.3.2 查表程序设计
4.4 代码转换与子程序设计
4.4.1 子程序设计
4.4.2 代码转换程序设计
4.5 运算程序设计
4.5.1 加减运算程序设计
4.5.2 乘除运算程序设计
4.5.3 开平方运算程序设计
习题与思考题
第5章 I／O端口、中断系统和E2PROM
5.1 ATmega 8的I／O端口及应用
5.1.1 ATmega 8 I／O端口概述
5.1.2 ATmega 8端口的通用I／O功能
5.1.3 ATmega 8端口的第二功能
5.1.4 ATmega 8端口的应用
5.2 ATnaega 8的中断系统
5.2.1 ATmega 8中断源和中断标志
5.2.2 ATmega 8对中断请求的控制
5.2.3 ATmega 8对中断的响应
5.2.4 ATmega 8中断矢量表位置的配置
5.2.5 ATmega 8对中断请求的撤除
5.2.6 ATmega 8的中断系统初始化
5.3 ATmega 8对LED／LCD／键盘的接口
5.3.1 ATmega 8对LED的接口
5.3.2 ATmega 8对LCD的接口
5.3.3 ATmega 8对键盘的接口
5.3.4 键盘／显示系统
5.4 ATmega 8对BCD码拨盘开关的接口
5.4.1 ATmega 8和BCD码拨盘直接接口
5.4.2 ATnaega 8通过门电路和BCD拨盘的接口
习题与思考题
第6章 ATmega 8定时器／计数器
6.1 定时器／计数器0及应用
6.1.1 T／CO和T／C1的预定比例分频器
6.1.2 T／C0的结构和原理
6.1.3 T／C0的应用举例..
6.2 定时器／计数器1及应用
6.2.1 T／C1的结构和原理
6.2.2 T／C1的I／O寄存器
6.2.3 T／C1的工作模式
6.2.4 T／C1的计数时序
6.2.5 T／C1的应用举例
6.3 定时器／计数器2及应用
6.3.1 T／C2的时钟源和预定比例分频器
6.3.2 T／C2的结构和原理
6.3.3 T／c2的I／O寄存器
6.3.4 T／C2的工作模式和时序
6.3.5 T／C2的异步操作方式
6.3.6 T／C2的应用举例
6.4 看门狗定时器及应用
6.4.1 WDT的结构和原理
6.4.2 WDT的I／O寄存器及其安全级别
6.4.3 WDT的应用编程
习题与思考题
第7章 ATmega 8的ADC、AC和E2PROM
7.1 ATmega 8的ADC转换器及应用
7.1.1 ADC转换器的结构和原理
7.1.2 ADC转换器的I／O寄存器
7.1.3 ADC的应用举例
7.2 ATmega 8的AC比较器及应用
7.2.1 AC比较器的结构和原理
7.2.2 AC比较器的I／O寄存器
7.2.3 AC比较器的应用举例
7.3 ATmega 8对E2PROM的读写
7.3.1 ATmega 8对E2PROM的读写
7.3.2 ATrnega 8对E2PROM的读写举例
习题与思考题
第8章 ATmega 8的串行通信接口
8.1 串行同步接口SPI
8.1.1 SPI接口的结构和原理
8.1.2 SPI接口的I／O寄存器
8.1.3 SPI接口的应用举例
8.2 通用同步／异步串行接口USART
8.2.1 串行通信的分类
8.2.2 USART的结构和原理
8.2.3 串行时钟发生器
8.2.4 USART的字符帧格式及初始化
8.2.5 USART的数据发送和接收
8.2.6 USART字符帧接收时序和多机通信模式
8.2.7 USART的I／O寄存器
8.2.8 USART的应用举例
8.3 两线串行总线接口TWI
8.3.1 TWI总线的概念
8.3.2 TWI总线的基本知识
8.3.3 TWI总线接口的功能、结构和原理
8.3.4 TWI总线接口的I／O寄存器
8.3.5 TWI总线接口的工作方式
8.3.6 多主机系统及其总线仲裁
8.4 光纤通信简介
8.4.1 光纤通信系统的组成
8.4.2 光纤通信的原理
8.4.3 光纤通信实例
习题与思考题
第9章 ATmega 8的FLASH编程和自编程
9.1 FLASH存储器的自编程
9.1.1 引导加载技术的实现
9.1.2 FLASH的I／O寄存器
9.1.3 FLASH的自编程
9.1.4 FLASH的自编程举例
9.2 FLASH存储器的编程
9.2.1 FLASH存储器的编程概述
9.2.2 FLAsH存储器的并行编程
9.2.3 FLASH存储器的串行编程
习题与思考题
第10章 单片机应用系统的设计
10.1 单片机的通信总线
10.1.1 单片机总线概述
10.1.2 通信总线
10.2 单片机前向通道的设计
10.2.1 传感器和模拟信号放大器
10.2.2 多路开关和采样保持器
10.2.3 LM331的原理和应用
10.3 单片机后向通道的设计
10.3.1 线路驱动器和接收器
10.3.2 外围驱动器
10.3.3 显示驱动器和电平转换器
10.3.4 电气隔离技术
10.4 单片机应用系统的抗干扰设计
10.4.1 单片机应用系统的硬件抗干扰设计
10.4.2 单片机应用系统的软件抗干扰设计
10.5 应用实例——单片机温度控制系统
10.5.1 硬件电路
10.5.2 温度监测程序和算法
习题与思考题
附录
附录Ⅰ ASCII码字符表
附录Ⅱ ATmega 8单片机指令表
参考文献
1.1 ATMEL公司的单片机
1.1.1 ATMEL公司的发展概况
1.1.2 ATMEL公司的FLASH单片机
1.1.3 ATMEL公司的AVR单片机
1.1.4 ATMEL公司的ARM核微控制器
1.2 ATmega 8内部结构综述
1.2.1 采用ATmega 8组织教学的理由
1.2.2 ATmega 8的内部结构
1.2.3 ATmega 8的主要性能
1.2.4 ATmega 8的引脚功能和封装
习题与思考题
第2章 ATmega 8 MCU内核
2.1 ATmega 8 MCU内核
2.1.1 MCU内核的结构和原理
2.1.2 MCU内核的组成部件
2.1.3 MCU内核的丁作时序
2.1.4 MCU内核对复位和中断的处理
2.2 ATmega 8存储器组织
2.2.1 FLASH存储器
2.2.2 SRAM存储器
2.2.3 EEPROM存储器
2.2.4 I／O寄存器
2.2.5 熔丝位编程单元
2.3 ATmega 8时钟系统
2.3.1 ATmega 8时钟系统结构
2.3.2 ATmega 8时钟系统振荡源
2.4 ATmega 8电源管理和休眠模式
2.4.1 ATmega 8的电源管理
2.4.2 ATmega 8的休眠模式
2.4.3 如何将功耗降到最低
2.5 ATmega 8系统复位
2.5.1 ATmega 8的复位逻辑
2.5.2 ATmega 8的复位源
2.5.3 MCUCSR和内部参考电压源
习题与思考题
第3章 ATmega 8指令系统
3.1 指令系统概述
3.1.1 指令格式
3.1.2 指令分类
3.1.3 指令系统综述
3.2 寻址方式
3.2.1 寄存器寻址
3.2.2 直接寻址
3.2.3 立即数寻址
3.2.4 寄存器间址
3.2.5 SRAM空问的变址寻址
3.2.6 FLASH空间的相对寻址
3.2.7 位寻址
3.3 数据传送指令
3.3.1 SRAM空间的数据传送指令(27条)
3.3.2 FLASH空间的数据传送指令(4条)
3.3.3 I／O空间的数据传送指令(2条)
3.3.4 堆栈操作指令(2条)
3.3.5 数据传送指令小结
3.4 算逻运算和移位指令
3.4.1 算术运算指令(18条)
3.4.2 逻辑操作指令(13条)
3.4.3 移位指令(6条)
3.5 控制转移指令
3.5.1 无条件转移指令(3条)
3.5.2 条件转移指令(25条)
3.5.3 子程序调用／返回指令(5条)
3.6 位操作和MCU控制指令
3.6.1 位操作指令(22条)
3.6.2 MCU控制指令(3条)
习题与思考题
第4章 汇编语言程序设计
4.1 汇编语言程序设计基础
4.1.1 汇编语言的构成
4.1.2 汇编器伪指令及其包含文件
4.1.3 汇编语言源程序的汇编
4.1.4 汇编语言源程序的设计步骤
4.2 简单与分支程序设计
4.2.1 简单程序设计
4.2.2 分支程序设计
4.3 循环与查表程序设计
4.3.1 循环程序设计
4.3.2 查表程序设计
4.4 代码转换与子程序设计
4.4.1 子程序设计
4.4.2 代码转换程序设计
4.5 运算程序设计
4.5.1 加减运算程序设计
4.5.2 乘除运算程序设计
4.5.3 开平方运算程序设计
习题与思考题
第5章 I／O端口、中断系统和E2PROM
5.1 ATmega 8的I／O端口及应用
5.1.1 ATmega 8 I／O端口概述
5.1.2 ATmega 8端口的通用I／O功能
5.1.3 ATmega 8端口的第二功能
5.1.4 ATmega 8端口的应用
5.2 ATnaega 8的中断系统
5.2.1 ATmega 8中断源和中断标志
5.2.2 ATmega 8对中断请求的控制
5.2.3 ATmega 8对中断的响应
5.2.4 ATmega 8中断矢量表位置的配置
5.2.5 ATmega 8对中断请求的撤除
5.2.6 ATmega 8的中断系统初始化
5.3 ATmega 8对LED／LCD／键盘的接口
5.3.1 ATmega 8对LED的接口
5.3.2 ATmega 8对LCD的接口
5.3.3 ATmega 8对键盘的接口
5.3.4 键盘／显示系统
5.4 ATmega 8对BCD码拨盘开关的接口
5.4.1 ATmega 8和BCD码拨盘直接接口
5.4.2 ATnaega 8通过门电路和BCD拨盘的接口
习题与思考题
第6章 ATmega 8定时器／计数器
6.1 定时器／计数器0及应用
6.1.1 T／CO和T／C1的预定比例分频器
6.1.2 T／C0的结构和原理
6.1.3 T／C0的应用举例..
6.2 定时器／计数器1及应用
6.2.1 T／C1的结构和原理
6.2.2 T／C1的I／O寄存器
6.2.3 T／C1的工作模式
6.2.4 T／C1的计数时序
6.2.5 T／C1的应用举例
6.3 定时器／计数器2及应用
6.3.1 T／C2的时钟源和预定比例分频器
6.3.2 T／C2的结构和原理
6.3.3 T／c2的I／O寄存器
6.3.4 T／C2的工作模式和时序
6.3.5 T／C2的异步操作方式
6.3.6 T／C2的应用举例
6.4 看门狗定时器及应用
6.4.1 WDT的结构和原理
6.4.2 WDT的I／O寄存器及其安全级别
6.4.3 WDT的应用编程
习题与思考题
第7章 ATmega 8的ADC、AC和E2PROM
7.1 ATmega 8的ADC转换器及应用
7.1.1 ADC转换器的结构和原理
7.1.2 ADC转换器的I／O寄存器
7.1.3 ADC的应用举例
7.2 ATmega 8的AC比较器及应用
7.2.1 AC比较器的结构和原理
7.2.2 AC比较器的I／O寄存器
7.2.3 AC比较器的应用举例
7.3 ATmega 8对E2PROM的读写
7.3.1 ATmega 8对E2PROM的读写
7.3.2 ATrnega 8对E2PROM的读写举例
习题与思考题
第8章 ATmega 8的串行通信接口
8.1 串行同步接口SPI
8.1.1 SPI接口的结构和原理
8.1.2 SPI接口的I／O寄存器
8.1.3 SPI接口的应用举例
8.2 通用同步／异步串行接口USART
8.2.1 串行通信的分类
8.2.2 USART的结构和原理
8.2.3 串行时钟发生器
8.2.4 USART的字符帧格式及初始化
8.2.5 USART的数据发送和接收
8.2.6 USART字符帧接收时序和多机通信模式
8.2.7 USART的I／O寄存器
8.2.8 USART的应用举例
8.3 两线串行总线接口TWI
8.3.1 TWI总线的概念
8.3.2 TWI总线的基本知识
8.3.3 TWI总线接口的功能、结构和原理
8.3.4 TWI总线接口的I／O寄存器
8.3.5 TWI总线接口的工作方式
8.3.6 多主机系统及其总线仲裁
8.4 光纤通信简介
8.4.1 光纤通信系统的组成
8.4.2 光纤通信的原理
8.4.3 光纤通信实例
习题与思考题
第9章 ATmega 8的FLASH编程和自编程
9.1 FLASH存储器的自编程
9.1.1 引导加载技术的实现
9.1.2 FLASH的I／O寄存器
9.1.3 FLASH的自编程
9.1.4 FLASH的自编程举例
9.2 FLASH存储器的编程
9.2.1 FLASH存储器的编程概述
9.2.2 FLAsH存储器的并行编程
9.2.3 FLASH存储器的串行编程
习题与思考题
第10章 单片机应用系统的设计
10.1 单片机的通信总线
10.1.1 单片机总线概述
10.1.2 通信总线
10.2 单片机前向通道的设计
10.2.1 传感器和模拟信号放大器
10.2.2 多路开关和采样保持器
10.2.3 LM331的原理和应用
10.3 单片机后向通道的设计
10.3.1 线路驱动器和接收器
10.3.2 外围驱动器
10.3.3 显示驱动器和电平转换器
10.3.4 电气隔离技术
10.4 单片机应用系统的抗干扰设计
10.4.1 单片机应用系统的硬件抗干扰设计
10.4.2 单片机应用系统的软件抗干扰设计
10.5 应用实例——单片机温度控制系统
10.5.1 硬件电路
10.5.2 温度监测程序和算法
习题与思考题
附录
附录Ⅰ ASCII码字符表
附录Ⅱ ATmega 8单片机指令表
参考文献
高档AVR单片机原理及应用
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