基于JTAG ICE的AVR毕业设计论文.docx

基于JTAG ICE的AVR毕业设计论文.docx

《基于JTAG ICE的AVR毕业设计论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于JTAG ICE的AVR毕业设计论文.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

基于JTAGICE的AVR毕业设计论文

基于JTAGICE的AVR

单片机开发系统的软件设计

[摘要]本课题介绍基于JTAGICE的AVR单片机开发系统的软件设计。

系统采用C语言编程方法。

课题以自主研发的AVR单片机开发平台为基础。

使用了ICCAVR、AVRStudio和串口调试等软件，为系统各个模块及整体开发程序，进而讲述了本系统的各项功能。

其中串口调试软件是使用VC++自主开发。

整个开发平台有显示、按键、ADC、DAC、蜂鸣器、红外、串行通信、I2C通信、SPI通信等模块。

各个模块都编写有相应的例程。

通过这些例程结合开发系统可以很容易地学会AVR的各种功能。

另外，在学会各个模块化功能的基础上，编写了一个开发系统整体程序。

把系统上面所有的资源尽量都用上，使读者对此系统有更深入的了解。

经过对此AVR单片机开发系统的讲解，读者会对中高档单片机有一个深刻的了解，对以后工作或学习ARM等更高端产品都会有很大帮助。

在以后的推广中，可以替代51单片机的位置。

使用户在单片机领域提高一个档次。

[关键词]AVR单片机；ICCAVR；AVRStudio；开发平台；串口调试　

TheAVRJTAGICE-basedMicrocontroller

DevelopmentSystemSoftwareDesign

AutomationSpecialtyZHANGZhao-wei

Abstract:

ThistopicdescribestheAVRJTAGICE-basedmicrocontrollerdevelopmentsystemsoftwaredesign.SystemusestheClanguageprogramming.SubjecttoindependentresearchanddevelopmentoftheAVRmicrocontrollerdevelopmentplatform.UsetheICCAVR,AVRStudioandserialdebuggingsoftwaremodulesforthesystemandtheoveralldevelopmentprocess,andthendescribedthefeaturesofthissystem.OneserialportdebuggingsoftwareisdevelopedusingVC++.Showingtheentiredevelopmentplatform,buttons,ADC,DAC,buzzers,infrared,serialcommunication,I2Ccommunication,SPIcommunicationmodule.Thepreparationofeachmodulehasacorrespondingroutine.DevelopmentsystemthroughthecombinationoftheseroutinescaneasilylearnvariousfunctionsofAVR.Inaddition,learnthevariousmodularfeaturesbasedonthepreparationofadevelopmentsystemasawholeprogram.Thesystemalloftheaboveresourceshavetospendasmuchaspossible,sothatreadershaveadeeperunderstandingofthesystem.AfterthisbriefAVRmicrocontrollerdevelopmentsystem,high-gradereaderswillhaveaprofoundunderstandingofmicrocontroller,afterworkorstudyonARMandothermorehigh-endproductswillbeofgreathelp.Promotioninthefuture,youcanreplace51single-chiplocation.AllowstheusertoimproveagradeintheSCMarea.

Keywords:

AVRmicrocontroller;ICCAVR;AVRStudio;developmentplatform;serialdebug

目录

1引言1

1.1课题背景及意义1

1.2国内外研究现状1

1.3论文组织结构2

1.3本章小结2

2关键技术分析2

2.1系统所用到的软件介绍2

2.2ICCAVR软件介绍2

2.3AVRStudio软件介绍5

2.4串口调试软件的介绍8

2.5本章小结9

3系统主要功能模块设计9

3.1系统包含的模块9

3.2按键扫描程序10

3.3模数转换（ADC）程序11

3.4数模转换程序11

3.512864液晶程序12

3.624C02IIC通信协议程序12

3.7串口通信程序14

3.8本章小结15

4系统软件架构15

4.1系统整体程序+12864液晶显示15

4.2系统整体程序+1602液晶显示17

4.3本章小结18

5系统测试18

5.1系统测试工具18

5.2系统测试方法及分析19

5.3本章小结19

结束语20

参考文献21

附录22

致谢29

1引言

1.1课题背景及意义

国内高等院校的单片机教学与研究已经走过了20多年的历程：

从最早的Z80单片机到MCS-51的流行；从8位AVR单片机32位ARM的推广演变；从人工编译到紫外线擦除EPROM；从ISP在线编程到计算机模拟仿真。

而目前大部分学校开设的“单片机原理及嵌入式应用”一类的课程还是以20世纪80年代开始流行的MCS-51系列单片机为蓝本，以汇编语言（或C语言）为编程工具，以并行扩展为核心，讲述单片机的接口技术及单片机的嵌入式应用。

尽管MCS-51在实际应用中还占据着相当大的市场，但随着微电子技术和信息技术的迅猛发展，以及各种新型数据传输接口技术的出现和新器件的推出，传统的MCS-51由于自身结构原因，在数据通信和系统扩展的能力方面开始显得捉襟见肘，与各种新技术的发展和应用产生脱节。

AVR是最近10年见发展起来的新型的、基于增强型RISC（精简指令集）结构的单片机。

AVR在运行速度，内存容量，内部功能模块的集成化（SOC），以串行接口为主的外围扩展，适合使用高级语言编程，以及在开发技术和仿真调试技术的应用等诸多方面都比MCS-51先进，比较充分和全面地代表了当前8位单片机和嵌入式应用技术的发展方向。

因此，一个好的开发平台可以让人们更全面、更容易的了解和学习AVR单片机。

本课题研究出的Smart开发系统，体积小，携带方便，内容丰富，经济实用，而且对以后的工作和学习高端产品会有很大帮助。

1.2国内外研究现状

在国内，1999年ATMEL公司与华东师范大学电子系合作，建立了国内第一个AVR实验室，并首次在高校中开设了AVR课程。

然而AVR相关资料的翻译、编辑、出版花费了大量的时间。

以至于到目前为止，国内大多数高校还在以MCS-51系列单片机为蓝本，引领学生进入单片机领域。

在国外，AVR单片机由ATMEL公司于1997年强势推出后，很快就得到了市场的认可，并迅速推广开来，成为MSC-51强有力的竞争者。

与此同时，国外的许多高校，如美国的麻省理工学院、耶鲁大学工程系、康奈尔大学、加拿大的多伦多计算机大学工程系等，也纷纷跟进市场需求，更新课程内容体系，在开设的相关课程中选择和使用AVR。

在国内虽然也有AVR开发系统，但并没有得到推广。

本课题研究的开发系统集合相应功能的前提下，做到了真正的Smart。

在国内产品中是最小、最高效的一个开发系统。

1.3论文组织结构

论文分五部分介绍整个设计过程：

第一部分主要介绍课题来源和研究的现实意义；国内外与课题类似项目的研究状况；概述论文的整体结构和各章节内容要点。

第二部分结合图示，讲解各种软件的使用方法。

第三部分主要采用程序流程图的方式，讲述开发系统上各个模块的编程方法。

第四部分采用程序流程图的方式，介绍了开发系统整体程序。

第五部分介绍了系统的测试与实现过程。

1.3本章小结

本章主要介绍了课题研究的背景和意义、国内外的研究现状以及论文的组织结构。

随着时代的发展，科技的进步，AVR单片机的广泛推广。

基于AVR的开发系统正逐步体现出了其价值。

下面对本课题关键技术进行分析。

2关键技术分析

2.1系统所用到的软件介绍

本系统主要用到三个软件，分别是ICCAVR、AVRStudio和串口调试软件。

ICCAVR是一个编程软件，用来编写系统程序。

支持汇编和C语言，本课题以C语言为主讲述ICCAVR使用方法。

AVRStudio为下载调试软件，结合JTAG仿真器，可以在线调试，是使用者能够清楚程序每一步运行的情况，加深使用者对AVR内部运行机制的了解。

串口调试软件是在VC++平台上开发后使用InstallShield2008打包生成的应用程序。

主要用于串口调试实验。

（本课题主要研究AVR单片机开发平台，所以对VC++及InstallShield2008软件不做过多介绍。

）

2.2ICCAVR软件介绍

自ATMEL的AT90系列单片机诞生以来，有很多第三方厂商为AT90系列开发了用于程序开发的C语言工具。

ATMEL公司推荐的第三方C编译器有：

（1）IAREmbeddedWorkbenc

（2）ImageCraftICCAVR/ICCtiny

（3）GNUC-compiler

（4）CodeVidionC-compiler[1]

本课题推荐ImageCraft的ICCAVR编译器，理由有一下几点：

（1）免费提供30天的试用版软件，可以生产烧录文件，而IAR免费提供的使用版软件，只生产调试文件，不能生产烧录软件。

而且网上有许多对ICCAVR的破解方法，可以长期使用（对于学生推荐使用，对于其他人建议使用正版软件）；

（2）功能适合，使用方便，技术支援好；

（3）不端增加新功能模块，如单总线，SPI，UART，IIC总线，LCD，LED等；

ImageCraft的ICCAVR是一种使用符合ANSI标准的C语言来开发微控制器（MCU）程序的一个工具，它有以下几个主要特点：

ICCAVR是一个综合了编译器和工程管理器的集成工作环境（IDE），其可在WINDOWS9X/NT/XP下工作。

源文件全部被组织到工程中，文件的编译和工程的构筑也在这个环境中完成。

编译错误显示在状态窗口中，并且当你用鼠标单击编译错误时，光标会自动跳转到编译窗口中起错误的那一行。

这个工程管理器还能直接产生您希望得到的可以直接使用的INTELHEX格式文件，INTELHEX格式文件可被大多数的编程器所支持，用于下载程序到芯片中去。

ICCAVR是一个32位的程序，支持长文件名[2,3]。

ICCAVR有一个强大的应用程序生成器（ApplicationBuilder）功能，让你在对AVR内部寄存器和相应配置不太熟悉的情况下，快速地编写程序。

以图形化界面选择式配置