2022年AVR存储 .pdf

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1、AVR 系列单片机内部有三种类型的被独立编址的存储器，它们分别为： Flash 程序存储器、内部 SRAM 数据存储器和 EEPROM 数据存储器。 Flash 存储器为 1K 128K 字节，支持并行编程和串行下载,下载寿命通常可达10,000 次。 由于 AVR 指令都为 16 位或 32 位，程序计数器对它按字进行寻址，因此FLASH 存储器按字组织的，但在程序中访问 FLASH 存储区时专用指令LPM 可分别读取指定地址的高低字节。寄存器堆（ R0R31 ） 、I/O 寄存器和 SRAM 被统一编址。所以对寄存器和I/O 口的操作使用与访问内部SRAM 同样的指令。32 个通用寄存器被

2、编址到最前,I/O 寄存器占用接下来的64 个地址。从0X0060 开始为内部SRAM 。外部 SRAM 被编址到内部SRAM 后。 AVR 单片机的内部有64 4K 的 EEPROM 数据存储器，它们被独立编址，按字节组织。擦写寿命可达 100 ，000 次。1. I/O 寄存器操作 I/O 专用寄存器（ SFR）被编址到与内部SRAM 同一个地址空间，为此对它的操作和SRAM 变量操作类似。 SFR 定义文件的包含： #include io.h 文件在编译器包含路径下的avr 目录下， 由于 AVR 各器件间存在同名寄存器地址有不同的问题，io.h 文件不直接定义SFR 寄存器宏，它根据在

3、命令行给出的 mmcu 选项再包含合适的ioxxxx.h 文件。在器件对应的ioxxxx.h 文件中定义了器件SFR 的预处理宏，在程序中直接对它赋值或引用的方式读写 SFR，如： PORTB=0XFF; Val=PINB; 从 io.h 和其总包含的头文件sfr_defs.h 可以追溯宏PORTB 的原型在 io2313.h 中定义： #define PORTB _SFR_IO8(0 x18) 在 sfr_defs.h 中定义： #define _SFR_IO8(io_addr) _MMIO_BYTE(io_addr) + 0 x20) #define _MMIO_BYTE(mem_addr

4、) (*(volatile uint8_t *)(mem_addr) 这样 PORTB=0XFF; 就等同于*(volatile unsigned char *)(0 x38)=0 xff; 0 x38 在器件 AT90S2313 中 PORTB 的地址对 SFR 的定义宏进一步说明了SFR 与 SRAM 操作的相同点。关键字 volatile 确保本条指令不会因C 编译器的优化而被省略。2. SRAM 内变量的使用一个没有其它属性修饰的C 变量定义将被指定到内部SRAM ，avr-libc 提供一个整数类型定义文件inttype.h，其中定义了常用的整数类型如下表：定义值长度（字节）值范围

5、int8_t 1 -128127 uint8_t 1 0255 int16_t 2 -3276832767 uint16_t 2 065535 int32_t 4 -21474836482147483647 uint32_t 4 04294967295 int64_t 8 -9.22*1018-9.22*1018 uint64_t 8 01.844*1019 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 根据习惯，在程序中可使

6、用以上的整数定义。定义、初始化和引用如下示例： uint8_t val=8; 定义了一个SRAM 变量并初始化成8 val=10; 改变变量值 const uint8_t val=8; 定义 SRAM 区常量 register uint8_t val=10; 定义寄存器变量3. 在程序中访问FLASH 程序存储器 avr-libc 支持头文件： pgmspace.h #include 在程序存储器内的数据定义使用关键字_attribute_(_progmem_)。在 pgmspace.h 中它被定义成符号PROGMEM 。(1) FLASH 区整数常量应用定义格式：数据类型常量名PROGMEM

7、 = 值 ; 如：char val8 PROGMEM = 1 ; int val16 PROGMEM = 1 ; long val32 PROGMEM =1 ; 对于不同长度的整数类型avr-libc 提供对应的读取函数：pgm_read_byte(prog_void * addr) pgm_read-word(prg_void *addr) pgm_read_dword(prg_void* addr) 另外在 pgmspace.h 中定义的 8 位整数类型prog_char prog_uchar 分别指定在FLASH 内的 8 位有符号整数和8 位无符号整数。应用方式如下：char ram_

8、val; /ram 内的变量const prog_char flash_val = 1; /flash 内常量ram_val=pgm_read_byte(&flash_val); /读 flash 常量值到 RAM 变量对于应用程序 FLASH 常量是不可改变的，因此定义时加关键字const 是个好的习惯。(2). FLASH 区数组应用：定义：const prog_uchar flash_array = 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9; /定义另外一种形式const unsigned char flash_array RROGMEM = 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9; 读取

9、示例：unsigend char I, ram_val; for(I=0 ; I10 ;I +) / 循环读取每一字节 ram_val = pgm_read_byte(flash_array + I); / 处理 (3) FLASH 区字符串常量的应用全局定义形式：const char flash_str PROGMEM = “ Hello, world!”;函数内定义形式：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - con

10、st char *flash_str = PSTR(“ Hello, world!” );以下为一个 FLASH 字符串应用示例#include #include #include const char flash_str1 PROGMEM = “全局定义字符串 ”;int main(void) int I; char *flash_str2=PSTR(“函数内定义字符串” );while(1) scanf(“ %d” ,&I);printf_P(flash_str1); printf(“n” );printf_P(flash_str2); printf(“n” ); 4. EEPROM 数据

11、存储器操作 #include 头文件声明了avr-libc 提供的操作EEPROM 存储器的 API 函数。这些函数有：eeprom_is_ready() /EEPROM 忙检测（返回EEWE 位）eeprom_busy_wait() /查询等待 EEPROM 准备就绪uint8_t eeprom_read_byte (const uint8_t *addr) /从指定地址读一字节uint16_t eeprom_read_word (const uint16_t *addr) /从指定地址一字void eeprom_read_block (void *buf, const void *addr

12、, size_t n) /读块void eeprom_write_byte (uint8_t *addr, uint8_t val) /写一字节至指定地址void eeprom_write_word (uint16_t *addr, uint16_t val) /写一字到指定地址void eeprom_write_block (const void *buf, void *addr, size_t n)/写块在程序中对 EEPROM 操作有两种方式方式一：直接指定EERPOM 地址示例：#include #include int main(void) unsigned char val; ee

13、prom_busy_wait(); /等待 EEPROM 读写就绪eeprom_write_byte(0,0 xaa); /将 0 xaa 写入到 EEPORM 0 地址处eeprom_busy_wait(); val=eeprom_read_byte(0); /从 EEPROM 0 地址处读取一字节赋给RAM 变量 val while(1); 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 方式二： 先定义 EEPROM 区变

14、量法示例：#include #include unsigned char val1 _attribute_(section(.eeprom);/EEPROM 变量定义方式int main(void) unsigned char val2; eeprom_busy_wait(); eeprom_write_byte (&val1, 0 xAA); eeprom_busy_wait(); val2 = eeprom_read_byte(&val1); while(1); 在这种方式下变量在EEPROM 存储器内的具体地址由编译器自动分配。相对方式一， 数据在 EEPROM 中的具体位置是不透明的。为EEPROM 变量赋的初始值，编译时被分配到.eeprom 段中 , 可用avr-objcopy 工具从 .elf 文件中提取并产生ihex 或 binary 等格式的文件。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -