前两篇教程中我们学习了LED.按键.开关的基本原理,数字输入输出的使用以及两者之间的关系.我们用到了 pin_mode . pin_read 和 pin_write 这三个函数,实际上它们离最底层(至少是单片机制造商允许我们接触到的最底层)就只有一步之遥了.而学单片机要是不了解一点底层,那跟Arduino玩家还有什么区别?(为防止有忠实的Arduino粉丝骂我,我得承认还是有一小部分Arduino玩家是知道本篇教程所介绍内容的.)根本不好意思说自己学过单片机好吧.这所谓的最底层,就是数字IO寄存…

ADC 计算机的世界是0和1的.单片机可以通过读取0和1来确定按键状态,也可以输出0和1来控制LED.即使是看起来不太0和1的PWM,好像可以输出0到5V之间的电压一样,达到0和1之间的效果,但本质上还是高低电平. 但是,世界上终究还是有0和1无法表示的.如果引脚上被施加0到5V之间的电压,寄存器PINx无法告诉我们具体情况,只能指示这个电压是1.5V以下还是3V以上(参考数据手册"Electrical characteristics").这种可以连续变化的信号称为模拟信号,与离散的.…

本文隶属于AVR单片机教程系列.   PWM 两位数码管的驱动方式是动态扫描,每一位都只有50%的时间是亮的,我们称这个数值为其占空比.让引脚输出高电平点亮LED,占空比就是100%. 在驱动数码管时,我们迫不得已使占空比为50%,因为不能让两位真正同时地显示不同的数字.但是,我们也可以有意地让LED的占空比不到100%,以降低其亮度. 占空比是可以用程序来调节的.下面的程序允许用户用按键调整蓝色LED的占空比,并通过数码管来显示. #include <ee1/ee.h> #define DU…

本文隶属于AVR单片机教程系列.   在用DAC做了一个稍大的项目之后,我们来拿ADC开开刀.在本讲中,我们将了解0.96寸OLED屏,移植著名的U8g2库到我们的开发板上,学习在屏幕上画直线的算法,编写一个示波器程序,使用EEPROM加入人性化功能,最后利用示波器观察555定时器.放大电路.波形变换电路的各种波形. OLED屏 我们使用的是0.96寸OLED屏,它由128*64个像素点构成,上16行为蓝色,下48行为黄色,两部分之间有大约两像素的空隙.虽然有两种颜色,但每个像素点都只能发出一种…

本文隶属于AVR单片机教程系列.   单片机的应用场景时常涉及到模拟信号.我们已经会使用ADC把模拟信号转换成数字信号,本讲中我们要学习使用DAC把数字信号转换成模拟信号.我们还将搭建一个简单的功率放大器电路,用DAC通过扬声器播放音乐. SPI总线 集成DAC的单片机不多,ATmega系列就不在此列.我们将要使用的10位ADC是通过SPI总线通信的,因此我们先来学习SPI总线. SPI是一种同步串行通信总线,支持全双工通信.所谓同步,就是有时钟信号,类似上一讲中的595和165,并且硬件实现上…

本文隶属于AVR单片机教程系列.   在系列教程的最后一篇中,我将向你推荐3个可以深造的方向:RTOS.C++.事件驱动.掌握这些技术可以帮助你更快.更好地开发更大的项目. 本文涉及到许多概念性的内容,如果你有不同意见,欢迎讨论. 关于高层 这一篇教程叫作"走向高层".什么是高层? 我认为,如果寥寥几行代码就能实现一个复杂功能,或者一行代码可以对应到几百句汇编,那么你就站在高层.高层与底层是相对的概念,没有绝对的界限. 站得高,看得远,这同样适用于编程,我们要走向高层.高层是对底层的封…

好久没写这个系列了.今天讲讲旋转编码器. 旋转编码器好像不是单片机玩家很常用的器件,但是我们的开发板上有,原因如下: 旋转编码器挺好用的.电位器能旋转的角度有限,旋转编码器可以无限圈旋转:旋转时不连续,有卡点,适合对应离散数据. 开发板上选用的旋转编码器,使用起来简单.方便. 本来旁边的电位器(旋钮,以后会讲)一枝独秀,挺孤单的,我就配一个高度大致相同的旋转编码器陪伴它. 今天我想写旋转编码器,于是在网络上搜索了一下,相关资料很少.最基本地,旋转编码器的作用是将角位移.角速度等机械量转换为电信号…

先解答之前一个思考题:如果不把引脚配置为输出而写高电平,连接LED会怎样? 实验结果是,LED会亮,但相比于输出高电平的情况,亮度很低.这是为什么呢? 通过上一篇教程我们知道,引脚输入输出模式是由寄存器DDRx中DDxn位控制的,可以推断出 pin_mode 函数会改变一个引脚对应的DDxn值,输入为0,输出为1,而其复位后的值为0,即输入,因此如果不把引脚配置为输出,它的模式就是输入.类似地 pin_write 函数会改变PORTxn,其值为函数的第二个参数. 所以不配置输出而写高电平的结果就…

从上一篇教程中我们了解到,按键与开关的输入本质上就是数字信号的读取.这一篇教程要讲的是,控制LED的原理是数字信号的输出.数字IO是单片机编程之有别于桌面编程的各项内容中最简单.最基础的. 在讲数字信号输出之前,我们先来了解一下它控制的器件.LED,是一种二极管,在理想模型中,加以正向电压会发光,反向电压则不会.在稍微实际一点的模型中,当正向电压超过一定阈值时,二极管会发光,其电流会随着正向电压的增大而急剧增大:对反向电压的耐受力也是有限的.现实中的LED的具体参数因生产厂家而异,一般红色与黄色…

本文隶属于AVR单片机教程系列.   中断,是单片机的精华. 中断基础 当一个事件发生时,CPU会停止当前执行的代码,转而处理这个事件,这就是一个中断.触发中断的事件成为中断源,处理事件的函数称为中断服务程序(ISR). 中断在单片机开发中有着举足轻重的地位--没有中断,很多功能就无法实现.比如,在程序干别的事时接受UART总线上的输入,而uart_scan_char等函数只会接收调用该函数后的输入,先前的则会被忽略.利用中断,我们可以在每次接受到一个字节输入时把数据存放到缓冲区中,程序可以从缓…