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第1章 ATmega 8内部结构综述1

1.1 ATMEL公司的单片机1

1.1.1 ATMEL公司的发展概况1

1.1.2 ATMEL公司的FLASH单片机4

1.1.3 ATMEL公司的AVR单片机7

1.1.4 ATMEL公司的ARM核微控制器12

1.2　ATmega 8内部结构综述17

1.2.1 采用ATmega 8组织教学的理由17

1.2.2 ATmega 8的内部结构17

1.2.3　ATmega 8的主要性能20

1.2.4 ATmega 8的引脚功能和封装22

习题与思考题27

第2章 ATmega 8 MCU内核30

2.1 ATmega 8 MCU内核30

2.1.1 MCU内核的结构和原理30

2.1.2 MCU内核的组成部件32

2.1.3 MCU内核的工作时序38

2.1.4 MCU内核对复位和中断的处理40

2.2　ATmega 8存储器组织41

2.2.1 FLASH存储器41

2.2.2　SRAM存储器42

2.2.3 EEPROM存储器44

2.2.4　I/O寄存器44

2.2.5　熔丝位编程单元47

2.3　ATmega 8时钟系统49

2.3.1 ATmega 8时钟系统结构49

2.3.2　ATmega 8时钟系统振荡源52

2.4　ATmega 8电源管理和休眠模式57

2.4.1 ATmega 8的电源管理57

2.4.2　ATmega 8的休眠模式58

2.4.3　如何将功耗降到最低61

2.5 ATmega 8系统复位62

2.5.1　ATmega 8的复位逻辑62

2.5.2　ATmega 8的复位源63

2.5.3 MCUCSR和内部参考电压源66

习题与思考题67

第3章　ATmega 8指令系统71

3.1　指令系统概述71

3.1.1 指令格式71

3.1.2　指令分类74

3.1.3　指令系统综述75

3.2　寻址方式77

3.2.1　寄存器寻址77

3.2.2　直接寻址79

3.2.3　立即数寻址80

3.2.4　寄存器间址81

3.2.5　SRAM空间的变址寻址84

3.2.6 FLASH空间的相对寻址84

3.2.7　位寻址85

3.3　数据传送指令86

3.3.1 SRAM空间的数据传送指令（27条）86

3.3.2　FLASH空间的数据传送指令（4条）89

3.3.3　I/O空间的数据传送指令（2条）91

3.3.4　堆栈操作指令（2条）91

3.3.5　数据传送指令小结92

3.4　算逻运算和移位指令93

3.4.1　算术运算指令（18条）94

3.4.2　逻辑操作指令（13条）99

3.4.3　移位指令（6条）102

3.5　控制转移指令103

3.5.1　无条件转移指令（3条）104

3.5.2　条件转移指令（25条）105

3.5.3　子程序调用／返回指令（5条）109

3.6 位操作和MCU控制指令112

3.6.1　位操作指令（22条）112

3.6.2 MCU控制指令（3条）113

习题与思考题114

第4章　汇编语言程序设计118

4.1　汇编语言程序设计基础118

4.1.1　汇编语言的构成118

4.1.2　汇编器伪指令及其包含文件121

4.1.3 汇编语言源程序的汇编129

4.1.4　汇编语言源程序的设计步骤132

4.2　简单与分支程序设计134

4.2.1　简单程序设计134

4.2.2　分支程序设计135

4.3　循环与查表程序设计138

4.3.1　循环程序设计139

4.3.2　查表程序设计144

4.4　代码转换与子程序设计146

4.4.1　子程序设计146

4.4.2　代码转换程序设计149

4.5　运算程序设计151

4.5.1　加减运算程序设计152

4.5.2　乘除运算程序设计154

4.5.3　开平方运算程序设计160

习题与思考题161

第5章 I/O端口、中断系统和E2PROM165

5.1 ATmega 8的I/O端口及应用165

5.1.1 ATmega 8 I/O端口概述165

5.1.2　ATmega 8端口的通用I/O功能169

5.1.3 ATmega 8端口的第二功能175

5.1.4 ATmega 8端口的应用181

5.2 ATmega 8的中断系统183

5.2.1 ATmega 8中断源和中断标志184

5.2.2　ATmega 8对中断请求的控制190

5.2.3 ATmega 8对中断的响应194

5.2.4 ATmega 8中断矢量表位置的配置195

5.2.5 ATmega 8对中断请求的撤除198

5.2.6　ATmega 8的中断系统初始化200

5.3 ATmega 8对LED/LCD／键盘的接口200

5.3.1 ATmega 8对LED的接口200

5.3.2 ATmega 8对LCD的接口204

5.3.3 ATmega 8对键盘的接口212

5.3.4　键盘／显示系统220

5.4 ATmega 8对BCD码拨盘开关的接口224

5.4.1 ATmega 8和BCD码拨盘直接接口225

5.4.2 ATmega 8通过门电路和BCD拨盘的接口226

习题与思考题228

第6章　ATmega 8定时器／计数器231

6.1　定时器／计数器0及应用231

6.1.1 T/C0和T/C1的预定比例分频器231

6.1.2 T/C0的结构和原理233

6.1.3　T/C0的应用举例236

6.2　定时器／计数器1及应用239

6.2.1 T/C1的结构和原理240

6.2.2 T/C1的I/O寄存器245

6.2.3　T/C1的工作模式254

6.2.4　T/C1的计数时序261

6.2.5 T/C1的应用举例262

6.3　定时器／计数器2及应用273

6.3.1 T/C2的时钟源和预定比例分频器273

6.3.2　T/C2的结构和原理274

6.3.3 T/C2的I/O寄存器278

6.3.4 T/C2的工作模式和时序282

6.3.5　T/C2的异步操作方式287

6.3.6　T/C2的应用举例290

6.4　看门狗定时器及应用294

6.4.1 WDT的结构和原理294

6.4.2　WDT的I/O寄存器及其安全级别295

6.4.3　WDT的应用编程297

习题与思考题300

第7章 ATmega 8的ADC、AC和E2PROM303

7.1 ATmega 8的ADC转换器及应用304

7.1.1 ADC转换器的结构和原理304

7.1.2 ADC转换器的I/O寄存器312

7.1.3 ADC的应用举例316

7.2 ATmega 8的AC比较器及应用319

7.2.1 AC比较器的结构和原理319

7.2.2 AC比较器的I/O寄存器320

7.2.3 AC比较器的应用举例322

7.3 ATmega 8对E2PROM的读写325

7.3.1 ATmega 8对E2PROM的读写326

7.3.2 ATmega 8对E2PROM的读写举例329

习题与思考题332

第8章　ATmega 8的串行通信接口334

8.1 串行同步接口SPI334

8.1.1　SPI接口的结构和原理334

8.1.2　SPI接口的I/O寄存器339

8.1.3　SPI接口的应用举例342

8.2 通用同步／异步串行接口USART344

8.2.1 串行通信的分类345

8.2.2 USART的结构和原理347

8.2.3　串行时钟发生器348

8.2.4 USART的字符帧格式及初始化350

8.2.5 USART的数据发送和接收352

8.2.6 USART字符帧接收时序和多机通信模式356

8.2.7 USART的I/O寄存器359

8.2.8 USART的应用举例368

8.3　两线串行总线接口TWI376

8.3.1　TWI总线的概念377

8.3.2　TWI总线的基本知识378

8.3.3　TWI总线接口的功能、结构和原理385

8.3.4 TWI总线接口的I/O寄存器390

8.3.5　TWI总线接口的工作方式394

8.3.6　多主机系统及其总线仲裁409

8.4　光纤通信简介411

8.4.1　光纤通信系统的组成412

8.4.2　光纤通信的原理412

8.4.3　光纤通信实例414

习题与思考题414

第9章　ATmega 8的FLASH编程和自编程419

9.1 FLASH存储器的自编程419

9.1.1 引导加载技术的实现419

9.1.2 FLASH的I/O寄存器423

9.1.3 FLASH的自编程426

9.1.4 FLASH的自编程举例431

9.2 FLASH存储器的编程434

9.2.1　FLASH存储器的编程概述434

9.2.2　FLASH存储器的并行编程438

9.2.3 FLASH存储器的串行编程447

习题与思考题451

第10章　单片机应用系统的设计455

10.1　单片机的通信总线455

10.1.1　单片机总线概述455

10.1.2　通信总线458

10.2　单片机前向通道的设计464

10.2.1　传感器和模拟信号放大器465

10.2.2　多路开关和采样保持器468

10.2.3　LM331的原理和应用470

10.3　单片机后向通道的设计477

10.3.1　线路驱动器和接收器477

10.3.2　外围驱动器479

10.3.3　显示驱动器和电平转换器482

10.3.4　电气隔离技术484

10.4　单片机应用系统的抗干扰设计486

10.4.1　单片机应用系统的硬件抗干扰设计486

10.4.2　单片机应用系统的软件抗干扰设计495

10.5　应用实例——单片机温度控制系统502

10.5.1　硬件电路502

10.5.2　温度监测程序和算法504

习题与思考题517

附录520

附录Ⅰ ASCII码字符表520

附录Ⅱ ATmega 8单片机指令表521

参考文献533