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1、Programmer Notepad的配置与AVRGCC入门作者:佚名 来源:不详 录入:Admin 更新时间：2008-7-26 19:29:16 点击数：3 【字体： 】单片机AVR的编程工具很多，有C，ASM，PASCAL，BASIC等等。除ASM由ATMEL公司免费提供外，其它大多数的工具都是需要收费的。而C编译器更是其中收费最高的编译器。但也有例外，那就是GCC它不但免费而且功能也几乎是“最强”的。所以我作为入门者，就开始学习它了！一、 单片机编程1、 单片机与电脑的编程有些许不同，它除一些必要地算法外，更重要的是对端口的操作。如开关量采集、开关量控制输出、模拟量的输入、通讯的操作、
2、显示器与键的控制等等都需要操作端口。2、 电脑存储永久数据一般都在硬盘等介质中。而单片机则存放在EPROM、EEPROM、FLASH等存储器中。3、 通讯接口的编程对单片机来说是至关重要的，特别在工控、网络等的应用中犹为重要。4、 单片机的编程与电脑编程相比有诸多限制。这就要求编程者对单片机硬件有一定的了解。二、 AVR单片机编程1、 AVR单片的硬件：我们以ATMega 16为例为说明一下AVR单片机吧！这是ATMEGA 16的引脚及其功能图(来自其DataSheet)A、 从图中我们可以看出有4个8位端口共32个引脚，大多有双重功能。它们分别命名为PORTA、PORTB、PORTC、POR
3、TD。B、 PORTA具备普通IO口功能外还有AD转换功能，其精度可以达到10位，即采集到的ADC的值最大不超过1023（0-1023），对应外面实际电压值的精度需要一定的简单换算（主要看其参考电压）。如参考电压为2.5V，则有2.5V为1023，则其精度为2.5V/1023就是0.00244V。如参考电压为5V，则有5V/1023也就是0.0049V。C、 PORTB口除了基本的IO功能外，特别要提的是PB4、5、6、7的功能，它是SPI（同步串行接口），更重要的是，它可以用来下载程序。D、 其它的暂且不说，必竟不是AVR单片机的介绍文章嘛。2、 AVR单片机的软件：软件当然是用来控控制这些
4、接口的运作及其代表的含义的。这也是个非常大的问题，如果你一点都不懂软件，请也找本计算机编程的书看看吧。三、 开始AVRGCC编程吧好了，下面我们来看一个简单的程序吧。在WinAVR的Programmer NotePad 2中的图：图2执行Make All后，生成HEX文件（本例中的文件名2.HEX）。以下是它的全过程。 make.exe all- begin -avr-gcc (GCC) 3.4.1 /告知avr-gcc的版本号Copyright (C)2004 Free Software Foundation,Inc. /编译器所属于公司及其版权信息This is free software
5、; see the source for copying conditions. There is NOwarranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE./这是ELF文件的一些信息，ELF文件用于调试。Size before: /转换前的ELF文件信息2.elf :section size addr.text 208 0.data 0 8388704.bss 0 8388704.noinit 0 8388704.eeprom 0 8454144.stab 780 0.stabstr 1469 0
6、Total 2457Converting to AVR Extended COFF: 2.cof/将ELF文件转换成AVR Studio能够接受的格式avr-objcopy -debugging -change-section-address .data-0x800000 -change-section-address .bss-0x800000 -change-section-address .noinit-0x800000 -change-section-address .eeprom-0x810000 -O coff-ext-avr 2.elf 2.cofDiscarding local
7、 symbol outside any compilation unit: .do_copy_data_startDiscarding local symbol outside any compilation unit: .do_copy_data_loopDiscarding local symbol outside any compilation unit: .do_clear_bss_startDiscarding local symbol outside any compilation unit: .do_clear_bss_loopSize after: /转换后的文件信息。2.el
8、f :section size addr.text 208 0.data 0 8388704.bss 0 8388704.noinit 0 8388704.eeprom 0 8454144.stab 780 0.stabstr 1469 0Total 2457Errors: none /编译过程中产生的错误数- end - /编译结束 Process Exit Code: 0 /avr-gcc结束信息，0表示正常结束接下来用AVRISP程序将2.hex文件下载后AVR单片机中，观看效果。（可以考虑买个双龙的试验器SL_AVRAD）。下面我们来看看avr-gcc的IDE吧。主窗口(图3)这是非常
9、标准的Windows Style窗口。当然它由于不是专为avr-gcc设计，所以对它进行设置是必不可少的！下面我就来设置它，以使它成为我们好用的工具吧。（呵呵！可千万别小看它哦）在设置它之前让我们来看看，我们希望是一个怎样的工具吧。参照其它软件的IDE。首先，我们得有个工程（项目）管理器，这点PN已有，不需我们去设它。其次，得方便我们编辑源代码，最好是有关键字（代码）高度显示，以方便我们识别它们。如果能再给我们实时的一些提示就更好了！这方便PN做得非常很好（有人说SI很好，不过我觉得每个人有每个人的习惯，不必强求）。再次，我们得在不离开IDE的情况下，编辑C语言的makefile文件。生成我“
10、目标代码”（计算机中术语的话叫可执行文件），并且，下载到我们单片机中。好了！来看看我们对它的设置吧！1、代码高亮设置将它设置成你习惯的模式。步骤如下：打开PN菜单Tools-Options，在Options对话框中选择Style-Schemes，你说看到了如图4、5、6所示的内容了。现在开始你的设置吧。代码高亮设置1-预编译（图4）代码高亮设置2-操作符(如+-*/括号等)（图5）代码高亮设置3-数字（图6）别小看这点小功能啊，它能帮你找到不少编程错误哦（图7）想将代码打印出来吗，有帮助的！（图8）其它高亮设置同上请大家自已动手吧！一定要按自己的习惯哦。3、 设置PN中的菜单“新建”和工具栏图
11、标 ，点击它新建文件时的文件缺省类型。我们当然希望是C类型文件啦，如下图：定义新建缺省的文件类型（图9）4、 下面开始设置的我们的avr-gcc工具菜单吧！C语文的Make工具设定(图10): 精心的设置可以让你的PN，不必其它工具差哦。5、 C语言Makefile对于初学者来说太难了，根本不知道它是干嘛的，怎么工作（说的有点夸张）及怎么编写。幸好WinAVR提供给了我们一个非常好用的工具mfile。下面就将它集成到我们的PN中来吧！Makefile工具在PN中的设定（图11）（注意本工具设置为特殊设置）Makefile的设置是将C:WinAVRbin下的wish84.exe、tcl84.dl
12、l、tk84.dll三个文件复制到C:WinAVRmfile目录下。并用PN打开C:WinAVRmfilemfile.tcl。修改成下图所示修改mfile.tcl为图中选中的部分并保存（图12）6、 设置ISP Programmer工具ISP串行下载器的设置（图13）按下F4后运行的结果（图14）7、 到现在，我想你对PN有了一些了解了吧。看看下面几个图吧！几个快捷键及其对应工具的设置（图15）它们用着实在是方便啊Makefile执行后的图（图16）这是PN对大项目、大工程管理的超强部分了（图17）到此，Programmer NotePad 设置完成。四、 Avr-gcc简易入门1、 对端口的
13、操作： A、 如果我想将PORTB端口设置为输出口（8位），则在gcc中用如下方式DDRB=0xFF; 注意：0xFF=0B1111 1111表示全为1，代表了输出。如果你改上式为：DDRB=0x01; /即0B0000 0001，则表示，你将PORTB的第0位（PB0）设置为输出，其它PB1-7为输入。DDRB为AVR的端口设置寄存器。B、 从端口PORTB中读入状态，用如下方式：Unsigned Char a=PINB; /读入端口PORTB的状态。若端口PORTB的状态如下：PB0为高电平 1PB1为低电平 0PB2为高电平 1PB3为高电平 1PB4为高电平 1PB5为低电平 0PB6
14、为低电平 0PB7为高电平 1则有a = 0b1001 1101 = 0x9DC、 向端口PORTB写状态（设置状态）：若要装PORTB第0位和第2位置1（高电平）。DDRB=0；/PORTB全部为输出。PORTB=0x03; /0b0000 0101D、 而更多的情况，我们是要将端口的某一位改变状态，而不是对整个端口操作。或只想知道端口的某一位的状态如何的？那么如何来做呢？例如：将PB4置1，PORTB=PORTB | 0x10; /0x10=0b0001 0000将PB4置0，PORTB=PORTB & 0xEF; /0xEF=0b1110 1111将PB4置翻转，PORTB=PORTB0
15、x10; /0x10=0001 0000检验PB4的状态，char a=PINB & 0x10; /如果PB4为1，是a0，否则a=0当然，上面写法对C语言来说，简直就是垃圾代码了。C语言有它自己的方式，例如：PORTB |= 0x10;PORTB &= 0xEF;PORTB =0x10;If (PINB & 0x10) 你的语句; 是否感觉到比较简洁啊？！E、 当然avr-gcc也提供了两个函数对操作位，如：sbi (PORTB,4); cbi (PORTB,4);分别将PB4置1和清零。2、 变量的类型charunsigned charshortunsigned shortintunsig
16、ned intlongunsigned longlong longunsigned long longfloatdoublevoid等等等等，这就请读者自己看资料了。3、 程序控制语句，C语言提供了非常丰富的程序流程控制语句。i. 循环语句 A、 For(;)语句，如：for(i=0;i8;i+)循环体； /本例循环8次。注意！for语句是先比较后加减的。B、 While(exp)语句，如：i=0; While(i8)循环体；i+; /本例循环8次。也是先比较后执行循环体的。C、 Do while语句，如：i=0;doi+;循环体；while(x8);/本例循环7次，因为它是先执行后比较的语句
17、。因为i+在第一次比较时i已经是1了。ii. 分支语句。A、 if语句，大名鼎鼎语句了，几乎所有编程软件都有它的身影。没什么好说的。B、 switch语句。等好了，这些就不说下去了，因为如果你连这些都不清楚。你该做的是找本C教程吧。4、 中断服务控制（SIGNAL）void UART_Init(void) /中断初始化函数/UART_Ready = 1;UART_ReceivedChar = 0;pUART_Buffer = 0; outp(BV(RXCIE)|BV(RXEN),UCR); / 允许串行接收中断 /outp( (u08)UART_BAUD_SELECT, UBRR); / 设置
18、UART波特率 /sei(); / 打开全局中断 / SIGNAL(SIG_UART_RECV) /串口接收完成中断服务进程（子程序）/ UART_ReceivedChar = 1; / 指示已经接收到一个字符 /UART_RxChar = inp(UDR); / 将收到的字符存储起来 /其中SIGNAL标示了下面的语句由中断来调用。五、 实例设计与编程 试验电路图（图18）好了，写了这么多，让我们也看个实例先吧，硬件电路图如图18。软件编程如下：软件在PN中编写的结果如上图。其中第1、2行为预编译语句，它们告诉编译器一些重要的信息。如单片机内的寄存器名称对应的向量等.DDRB、PORTB就在
19、io.h内定义的（其实它在本例中是在iom16.h中定义的,io.h是所有AVR单片机公共定义，它从makefile中提取单片机类型，来从includeavr下取出对应的实际io*.h文件）。第4行为C语言的主函数，特别要注意的是，avr-gcc的主函数类型必须为int类型。否则出现警告错误warning: return type of main is not int。第5行定义了三个无符号字符型变量：i,j,k。第6行定义了端口PORTB全部为输出。第7行在端口PORTB中输出高电平。第8行到第18行为一个无限循环语句。第9行开始到第17行也是一个循环。用它的目的是将端口PORTB的某一位置低，让LED点亮。第10行是向端口的某一位（由变量k指定），其中十分重要的是 （1 第11行到第15行由两个for循环构成的延时部分，它可以使LED移动的速度放慢，好让我们的肉眼能看到。 上一篇： 马潮老师关于正确配置AVR熔丝位的建议 下一篇： AVR应用经验(转载
