AVR單片機原理與GCC編程實踐--智能小車的系統開發

前言
第1章AVR單片機概述
1.1單片機概述
1.1.1單片機的結構與組成
1.1.2單片機的分類和指標
1.1.3AVR單片機
1.1.4其他常用單片機系列
1.2單片機的數制與編碼
1.2.1進位元數目制
1.2.2進位元數目制的相互轉換
1.2.3二進位和十六進位數的運算
1.2.4數碼和字元的代碼表示
1.3ATmega16單片機的簡單應用系統
1.3.1單片機的I/O電平
1.3.2單片機電路中三極管的應用
1.3.3單片機的一個簡單應用系統
1.4基於AVR單片機的智慧小車
1.4.1概述
1.4.2機械構造
1.4.3設計原理
思考題

第2章ATmega16單片機結構
2.1ATmega16單片機內核結構
2.2ATmega16單片機特點
2.3ATmega16單片機引腳與封裝
2.3.1ATmega16單片機的封裝
2.3.2AVR單片機I/O埠的基本結構
2.3.3ATmega16單片機的I/O埠寄存器
2.3.4Sunny2.0智慧小車I/O埠使用舉例
2.4ATmega16單片機記憶體結構與程式設計
2.4.1ATmega16單片機的程式存儲空間
2.4.2ATmega16單片機的資料存儲空間
2.4.3ATmega16單片機的EEPROM存儲空間
2.5ATmega16單片機的熔絲位
思考題

第3章AVR單片機開發環境
3.1AVR單片機軟體發展工具
3.2WinAVR簡介
3.3ATmega16 JTAG與ISP介面
3.3.1JTAG介面使用說明
3.3.2ISP介面使用說明
3.4AVR Studio 4使用簡介
3.5AVR Studio 5使用簡介
3.5.1創建項目
3.5.2調試項目
3.5.3創建ASF示例項目
3.6AVR GCC的編譯過程
思考題

第4章AVR單片機的GCC程式設計
4.1AVR GCC基本語法介紹
4.1.1AVR GCC程式設計語言概述
4.1.2AVR C程式的基本結構
4.1.3識別字和關鍵字
4.1.4變數與資料類型
4.1.5運運算元和運算式
4.1.6程式結構
4.1.7陣列、指標和結構體
4.1.8函數
4.1.9中斷服務程式
4.1.10預處理
4.1.11在C代碼中嵌入組合語言
4.2AVR Libc庫函數介紹
4.2.1AVR Libc中對位操作的支援
4.2.2AVR Libc對Flash訪問的支持
4.2.3AVR Libc對EEPROM訪問的支持
4.2.4AVR Libc對看門狗的支持
4.2.5AVR Libc的數學庫
4.3AVR GCC 段定義和使用
4.4嵌入式C語言程式設計的注意事項
4.4.1資料運算的溢出問題
4.4.2資料類型轉換問題
思考題

第5章ATmega16單片機系統的時鐘與電源管理
5.1ATmega16單片機的時鐘
5.1.1ATmega16單片機的時鐘結構
5.1.2ATmega16單片機的時鐘源
5.2ATmega16單片機的復位
5.2.1ATmega16單片機復位概述
5.2.2ATmega16單片機的復位源與相關寄存器
5.3ATmega16單片機的低功耗設計--時鐘與電源管理
思考題

第6章ATmega16單片機的中斷系統
6.1中斷的基本概念
6.1.1中斷的作用
6.1.2中斷系統的回應過程
6.1.3中斷系統的優先順序
6.2ATmega16單片機的中斷
6.2.1ATmega16中斷源和中斷向量
6.2.2中斷服務程式的編寫
6.3ATmega16單片機的外部中斷
6.4ATmega16外部中斷應用
思考題

第7章ATmega16單片機系統計時器及應用
7.1ATmega16單片機的定時/計數器概述
7.1.1ATmega16定時/計數器的相關引腳
7.1.2定時/計數器概念及小車應用
7.2ATmega16單片機的定時/計數器1原理及應用
7.2.1ATmega16單片機定時/計數器1（T/C1）原理
7.2.2ATmega16單片機定時/計數器1的PWM輸出
7.2.3ATmega16單片機定時/計數器1相關寄存器
7.2.4ATmega16單片機定時/計數器1的工作模式
7.2.5ATmega16單片機定時/計數器1的時序圖
7.3ATmega16單片機的定時/計數器1的應用
7.3.1T/C1作為外部事件計數器的應用
7.3.2T/C1作為普通計時器的應用
7.3.3T/C1作為輸入捕捉的應用
7.3.4T/C1作為PWM輸出的應用
7.3.5T/C1應用小結
7.4ATmega16單片機的定時/計數器0和2原理
7.4.18位元定時/計數器的特性與結構
7.4.28位定時/計數器T/C0相關的寄存器
7.4.38位定時/計數器T/C0的工作模式
7.4.48位定時/計數器T/C0的應用
7.4.58位定時/計數器T/C2簡介
思考題

第8章AVR單片機序列介面與應用
8.1串列通信基礎知識
8.1.1並行通信和串列通信
8.1.2非同步通信和同步通信
8.1.3單片機串列通信傳輸方式
8.1.4串列資料通信的傳輸速率
8.2ATmega16的USART介面及應用
8.2.1USART介面概述
8.2.2非同步傳輸模式
8.2.3USART寄存器說明
8.2.4非同步USART應用實例
8.2.5單片機和PC機通信
8.3ATmega16的SPI介面及應用
8.3.1SPI串列匯流排介紹
8.3.2ATmega16的SPI介面概述
8.3.3SPI寄存器說明
8.3.4SPI的工作模式
8.3.5SPI應用實例
8.4ATmega16的TWI介面及應用
8.4.1I^2C匯流排概述
8.4.2TWI概述及寄存器說明
8.4.3TWI的使用方法
8.4.4TWI應用實例
思考題

第9章AVR單片機ADC介面與應用
9.1ATmega16的ADC概述
9.2ATmega16與ADC相關的寄存器
9.3ADC應用要點
9.4ADC應用舉例
思考題

第10章ATmega16的I/O介面應用
10.1人機介面
10.1.1LED介面
10.1.2LCD介面
10.1.3按鍵接
10.2數位I/O介面
10.2.1光電隔離介面
10.2.2蜂鳴器及其介面
10.2.3功率輸出（繼電器）介面
思考題

第11章AVR單片機應用實踐
11.1位置檢測元件與應用
11.2直流電動機的控制
11.3光敏電阻的應用
11.4熱敏電阻的應用
思考題

第12章AVR單片機智慧小車應用
12.1單片機系統設計的步驟
12.2Sunny2.0智能小車簡介
12.2.1Sunny2.0智能小車實物圖
12.2.2功能說明
12.2.3系統結構框圖
12.3智慧小車硬體設計
12.3.1車體介紹
12.3.2單片機控制板
12.3.3系統擴展板
12.3.4Sunny2.0小車ATmega16硬體資源配置
12.4智慧小車控制板功能模組說明
12.4.1電源
12.4.2單片機電路及JTAG介面電路
12.4.3小車電動機驅動電路及控制程式設計
12.4.4多路類比開關介面電路及程式設計
12.4.5智能小車測距
12.4.6智慧小車障礙檢測
12.4.7LED數碼管顯示
12.4.8電池電壓檢測
12.5智慧小車擴展板功能模組說明
12.6利用超聲波感測器模組實現倒車功能常式
思考題

附錄智慧小車的電路原理圖
參考文獻