1、單片機原理與單片機原理與接口技術接口技術廣州大學自動化系肖忠1一、設計目標一、設計目標任務： 秒表(LED顯示)資源：1、I/O口 2、內部定時器 （模式、時鐘、計數值）（模式、時鐘、計數值） 3、檢查溢出位 2二、典型硬件電路二、典型硬件電路3三、知識點三、知識點 1-內部定時器內部定時器 3個獨立的定時器個獨立的定時器(ATmega48) T/C0與與T/C2(8位位)， (16位位) 功能：定時、計數、捕獲、功能：定時、計數、捕獲、PWM 5種工作模塊種工作模塊普通模式普通模式、CTC模式、快速模式、快速PWM模式、相模式、相位修正位修正PWM模式、相位頻率修正模式、相位頻率修正PWM模

2、式模式4三、知識點三、知識點 1-內部定時器內部定時器1、模式、模式2、時鐘、時鐘3、計數值、計數值5三、知識點三、知識點 2-模式模式 普通模式為最簡單的工作模式。普通模式為最簡單的工作模式。 計數器不停地累加，計到的計數器不停地累加，計到的TOP值后溢出值后溢出，計數器返回到最小值，計數器返回到最小值0 x0000 重新開始重新開始 在在TCNTn為零的同一個時鐘里，為零的同一個時鐘里，T/C 溢出溢出標志標志TOVn 置位。置位。6三、知識點三、知識點 2-模式模式7三、知識點三、知識點 3-時鐘時鐘 與與 計數值計數值8三、知識點三、知識點 3-時鐘時鐘(計算過程計算過程)缺省時鐘：缺

3、省時鐘：1Mhz (1us)clk/1 = 1 65536 = 65.536ms ()clk/8 = 8 65536 = 524.288ms ()clk/64 = 64 65536 = 4.194304s ()clk/256 = 256 65536 = 16.777216s ()clk/1024 = 1024 65536 = 67.108864s ()9三、知識點三、知識點 3-時鐘時鐘(計算過程計算過程)缺省時鐘：缺省時鐘：1Mhz (1us)1000000 / 64 = 15625 (整數整數)1000000 / 256 = 3906.25 (有小數點有小數點)1000000 /1024

4、= 976.5625 (有小數點有小數點)故采用故采用 clk/64 CS12:10 = 011計數初值計數初值 = 65536 15625 = 4991110三、知識點三、知識點 4-寄存器寄存器1、控制寄存器：、控制寄存器：3個個 TCCR1A、TCCR1B、TCCR1C ，用于確定時鐘源、工作模式等用于確定時鐘源、工作模式等2、數據寄存器：、數據寄存器： TCNT1 保存計數初值保存計數初值 11三、知識點三、知識點 4-寄存器寄存器(時鐘源時鐘源)12T/C1的工作模式由這兩個寄存器的這4位確定三、知識點三、知識點 4-寄存器寄存器(模式模式)13四、軟件設計四、軟件設計 1-流程圖流

5、程圖 1、端口初始化；、端口初始化；2、定時器初始化；、定時器初始化；3、若計數值不等于、若計數值不等于0，goto 34、設定新定時值、設定新定時值5、秒計數加、秒計數加16、輸出顯示、輸出顯示7、goto 3; 14四、軟件設計四、軟件設計 2-代碼代碼1 /*IO口初始化函數口初始化函數*/ void io_init(void) DDRD = 0 xFF;/方向輸出方向輸出PORTD = 0 x00;/低電平，全亮低電平，全亮15四、軟件設計四、軟件設計 2-代碼代碼2 /*T1定時器初始化函數定時器初始化函數*/ void t1_init(void) TCCR1B = 0 x03;/時

6、鐘：時鐘：64分頻分頻 TCCR1A = 0 x00;/模式：模式：0 TCNT1 = 49911;16四、軟件設計四、軟件設計 2-代碼代碼3 void main(void) unsigned char x=0;io_init(); t1_init();while (1) if (TCNT1 = 0 ) TCNT1 = 49911; x+; PORTD = x; 主要流程主要流程1、端口初始化；、端口初始化；2、定時器初始化；、定時器初始化；3、若計數值不等、若計數值不等于于0，goto 34、設定新定時值、設定新定時值5、秒計數加、秒計數加16、輸出顯示、輸出顯示7、goto 3; 17五、電路仿真五、電路仿真 18六、實物演示六、實物演示 19七、作業七、作業 1、在跑馬燈實驗電路板上實現二進制秒、在跑馬燈實驗電路板上實現二進制秒表的功能表的功能2、（選做）增加三個按鍵，一個開始，、（選做）增加三個按鍵，一個開始，一個停止，一個清零一個停止，一個清零20附：電路圖附：電路圖 21本次課所學知識本次課所學知識 IO端口端口-輸入、輸出、輸入、輸出、第二功能第二功能 定時器定時器-普通普通、CTC、PWM 中中 斷斷-定時器中斷、外部中斷定時器中斷、外部中斷 其其 它它-AD、USART、SPI、 比較器比較器22課后復習課后復習 數據手冊：數據手冊：P96122 教材：教材