學習筆記-avr單片機C編程1

和已經學過的51單片機相比，MEGA系列單片機是十分高級的單片機，功能強大，因而在構造和使用上也復雜了一些。
存儲器區別，AVR分為5個部分，訪問指令上有區別。
輸入輸出，51是準雙向口，每個端口只有一個寄存器。而AVR的I/O口是標準雙向口，每個端口有三個寄存器，DDRX(輸出使能)，PORTX（輸出數據，上拉使能？），PINX（輸入管腳）。
定時器，51的定時器兩種用法，即以晶振頻率的十二分頻信號作為輸入的定時器工作方式，或以外部引腳INT0,INT1上輸入信號的計數器工作方式。 而AVR的定時器除了普通的定時/計數功能外，還有一些增強的功能，如：比較匹配（？），PWM調制器，由ICP引腳或模擬比較器觸發的捕捉功能（？）。在選擇輸入信號上，分頻比有1、8、64、256、1024幾種，作為計數器使用，既可上升沿觸發，也可以下降沿觸發。如下，一部分和定時器相關的寄存器
T0: TCCR0: CS02 CS01 CS00 分頻比
T1: TCCR1A: COM1X1/0
PWM11/0
TCCR1B: ICNC1,CTC1,ICES1
TCNT1
OCIX 等等
C中的一些位操作已經模塊化了，如PORTB|=(1<<2);D2位置一
PORTB&=~(1<<6);D6位清零
TCCR2=(1<

PWM脈寬調制波


PWM 是脈沖寬度調制的簡稱。實際上，PWM 波也是一個連續的方波，但在一個周期中，
其高電平和低電平的占空比是不同的。一個典型 PWM 的波形如圖 8-15 所示。

在圖中，T 是 PWM 波的周期，T1 是高電平的寬度，Vcc 是高電平值。當該 PWM 波通過一個積分器后（低通濾波器）后，我們可以得到其輸出的平均電壓為：

式中，T1/T 稱為 PWM 波的占空比。控制調節和改變 T1 的寬度，即改變 PWM 的占空比，
就可以的到不同的平均電壓輸出。因此在實際應用中，常利用 PWM 波的輸出，實現 D/A 轉換，調節電壓或電流控制改變馬達的轉速，實現變頻控制等功能。
一個 PWM 方波的參數有頻率、占空比和相位（在一個 PWN 周期中，高低電平轉換的起始時間），其中頻率和占空比為主要的參數。圖 8-16 為 3 個占空比都為 2/3 的 PWM 波形，盡管他們輸出的平均電壓是一樣的，但其中（b）的頻率比（a）高一倍，相位相同；而（c）與(a)的頻率相同，但相位不同。

在實際應用中，除了要考慮如何正確的控制和調整 PWM 波的占空比，獲得達到要求的平
均電壓的輸出外，還需要綜合的考慮 PWM 的周期、PWM 波占空比調節的精度（通常用 BIT 位表示）、積分器的設計等。而且這些因素相互之間也是互相牽連的。根據 PWM 的特點，在使用 AVR 定時計數器設計輸出 PWM 時應注意以下幾點：
1,首先應根據實際的情況，確定需要輸出的 PWM 波的頻率范圍。這個頻率與控制的對
象有關。如輸出的 PWM 波用于控制燈的亮度，由于人眼不能分辨 42Hz 以上的頻率，
所以 PWM 的頻率應高于 42Hz，否則人眼會察覺到燈的閃爍。PWM 波的頻率越高，經
過積分器輸出的電壓也越平滑。
2,同時還要考慮占空比的調節精度。同樣，PWM 波占空比的調節精度越高，經過積分
器輸出的電壓也越平滑。但占空比的調節精度與 PWM 波的頻率是一對矛盾，在相同
的系統時鐘頻率時，提高占空比的調節精度，將導致 PWM 波頻率的降低。
3,由于 PWM 波的本身還是數字脈沖波，其中含有大量豐富的高頻成分，因此在實際使
用中，還需要一個好的積分器電路，如采用有源低通濾波器，或多階濾波器等，能
將高頻成分有效的去除掉，從而獲得比較好的模擬變化信號。