AVR单片机入门----C语言高效设计实践(八）
ATMEAGl6L的内部EEPROM读写
BATmegal6L片内有512个字节的EEP-ROM，它作为一个独立的数据空间存在。ATmegal6L的EEPROM采用独立线性编址，其地址范围为O~511。
ATmegal6L通过对相关寄存器的操作实现对EEPROM按字节进行读写。ATmegal6L的EEPROM至少可以撩写100000次。
ATmegal6L的EEPROM的写入时间约花数毫秒，取决于V的。电压越低，写越长。
与EEPROM相关的寄存器
1.EEPROM地址寄存器—EEARH、EEARL
a. EEARH
b. EEARL
EEPROM地址寄存器EEARH、EEARL用于指定某个EEPROM单元的地址。512个字节的EEPROM线性编址为O~511。地址寄存器EEARH、EEARL可读可写，初始值没有定义，访问前必须赋予正确的地址。
2.EEPROM数据寄存器一EEDR
EEPROM数据寄存器EEDR用于存放即将写入EEPROM或者从EEPROM读出的某个单元的数据。写入或者读出的地址由EEPROM的地址寄存器EEARH、EEARL给出。EEPROM按字节进行读写。EEPROM数据寄存器EEDR可读可写，初始值为OxOO。
3.EEPROM控制寄存器—EECR
EEPROM数据寄存器EEDR用于存放即将写入EEPROM或者从EEPROM读出的某个单元的数据。写入或者读出的地址由EEPROM的地址寄存器EEARH、EEPROM的操作。
位7~4：保留位。读这些位时总为0。
位3：EERIE位为EEPROM中断准备好使能位。当EERIE位置1而且全局中断标志位(SREG的1位)置位时，如果EEWE为0，则单片机产生一个中断，表明这些操作完成。
位2：EEMWE位为EEPROM主写使能位。只有EEMWE置位时，置位EEWE才能将数据寄存器EEDR中的内容写入由EEAR选择好的地址空间中。如果EEMWE=0，置位EEWE不会产生写操作。EEMWE在被用户置位后的四个时钟周期后被硬件清除。
位1：EEWE位为EEPROM写使能位。当EEPROM的数据和地址被正确设置后)如果EEMWE被置位，则置位EEWE将执行写操作。EEPROM写操作时序如下：
（1）等待EEWE变为0；
(2)等待SPMCSR中的SPMEN位变为0；
(3)把新的EEPROM地址写入EEAR中(可选)；
(4)把新的数据写入EEDR中(可选)；
(5)置位EEMWE同时清零EEWE；
（6)在EEMWE置位后的4个时钟周期内置位EEWE；在EEWE置位后的2.5mS~4mS后，EEWE被硬件清零，用户可以通过查询此位判断写操作是否完成。应注意的是，在写EEPROM时，最好关闭全局中断标志位1。
如果在步骤5~6之间响应中断将导致写操作失败。
位0：EERE位为EEPROM的读使能位。当EEPROM的数据和地址被正确设置后，置位EERE将执行读操作。
用户在读取EEPROM时应该检测EEWE位，如果一个写操作正在进行，则无法读取。
由于AVR单片机硬件上的原因，ATMEL公司建议EEPROM中地址为0的存储空间尽量不要使用。支持AVR的所有C编译器，如CAVR、GCCAVR、IAR和CVAVR都是从地址为1的空间开始存放数据。
ATMEAG16L内部EEPROM编程实践
1.写入ATmega16L内部EEPROM一个数，然后读出在数码营上显示进行EEPROM读写需要2个参数：一个16位的地址和一个8位的数据。这里地址我们选488，数据选21。
右边4位显示从EEPROM中读出的数据。
在我的文档中新建一个acl3的文件夹。建立一个acl3.prj的工程项目，最后建立源程序文件acl3.c。输入下面的程序：
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#include <ioml6v.h>//包含头文件 #define uchar unsigned char//变量类型的宏定 义 # define uint unsigned int uchar const SEG7[10]={Ox3f.OxO6，Ox5b，//共阴极数 码管 O~9的字形码 Ox4f, OX 66, Ox6d, Ox7d, Ox07, Ox7f, Ox6f}； uchar const ACT[4]=(Oxfe，0xfd，Oxfb，Oxf7)；//4位共阴 极数码管的位选码 uchar val，DispBuff[4]；//定义全局变量及数组 //* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * void delay_ms(uint k)//延时子函数 { uint i, j; for(i=0；i<k；i++) { for(j= 0; j< 1140; j++) |
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while(EECR&(1<<EEWS))；//等待前一次写操作完成 EEAR=add；//设定单元地址 EECRㄧ=(1<<EERE； //开始 EEPROM 写操作 return EEDR； //返回读出的数据 } //*********数据转换子函数 ************ void conv(uchari)//将变量 i 分解成待显数并存人数 组 { Disp Buff[3]= i/ 1 000; Disp Buff[2]=(i% 1 000)/ 1 00; Disp Buff[1]=(i% 1 00)/ 1 0; Disp Buff10l= i% 1 0; } |
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} } //********* 写 EEPROM 子函数 ********** void W_EEP(uint add，uchar dat)//dat 为待写数据， add为 EEPROM 的某单元地址 { while(EECR&(1<<EEWE))；//等待前一次写操作完成 |
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// 设定单元地址 //将数据写入 EEDR //允许EEPROM操作 // 开始EEPROM 写操作 |
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void display(uchar p[4])将数组扫描到数码管上显示 { PORTA= SEG 7[p[0]]; PORTC= ACT [0]; Delay_ms(1); PORTA= SEG 7[P[1]]; PORTC= ACT [1]; delay_ms(1); PORTA= SEG 7[P[2]]; PORTC= ACT [2]; Delay_ms(1); PORTA= SEG 7[P[3]]; PORTC= ACT [3]; Delay_ms(1); } |
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//*******读EEPROM子函数*****-**** uchar R_EEP{uint add)// add 为 EEPROM 的某单元 地址 { |
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void port_init(void) 端口初始化子函数 { POBTA = OxFF； // PA 端口初始化输出 |
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11111111 |
DDRA=0xFF； //将PA端口设为输出
PORTB=0xFF； //PB端口初始化输出
11111111
DDRB=0xFF； //将PB端口设为输出
PORTC=0xFF； //PC端口初始化输
出1111111
DDRC=0xFF； //将PC端口设为输出
PORTD=0xFF； //PD端口初始化输出
11111111
DDRD=0xFF； //将PD端口设为输出
}
//***************************
void main(void) //定义主函数
编译通过后，将ac13.hex文件下载到AVR单片机综合实验板上。注意，标示“MOD_DISP”、“LED-MOD_COM”的双排针插上短路块。我们看到右侧4个数码管显示0021。
2.自己用按键S1、S2选定一个0-255之间的数（在左边4位数码管上显示），点按S3后写入ATmega16L内部EEPROM的一个单元（这里我们选地址为200），然后点按S4键读出在右边4位数码管上显示。
在我的文档中新建一个ac14的文件夹。建立一个ac14.prj的工程项目，最后建立源程序文件ac14.c。输入下面的程序：
# include<iom16v.h> //包含头文件
# define uchar unsigned char //变量类型的宏定义
# define uint unsigned int
uchar const SEG7[10]={0x3f,0x06,0x5b, //共阴极数码管0-9的字型码
0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
uchar const ACT[4]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7}; //4位共阴极数码管的位选码
uchar x,y; //定义全局变量
//*****************************************
void delay_ms(uint k) //延时子函数
{
uint i,j;
for(i=0;i<k;i++)
{
for(j=0;j<1140;j++)
;
}
}
//***********写EEPROM子函数************
void W_EEP(uint add,uchar dat)//dat为待写数据，add为EEPROM的某单元地址
{
while(EECR&(1<<EEWE));//等待前一次写操作完成
EEAR=add； //设定单位地址
EEDR=dat； //将数据写入EEDR
EECRㄧ=（1<<EEMWE）； //允许EEPROM操作
EECRㄧ=（1<<EEWE）； //开始EEPROM写操作
}
//****************读EEPROM子函数**********************
uchar R_EEP(uint add)//add为EEPROM的某单元地址
{
while (EECR&(1<<EEWE))； //等待前一次写操作完成
EEAR=add； //设定单元地址
EECRㄧ=（1<<EERE）； //开始EEPROM写操作
return EEDR； //返回读出的数据
}
//********************************************************
void display(void) 将变量x、y扫描到数码管上显示
{
PORTA=SEG7[y%10]；
PORTC=ACT[0]；
delay_ms(1)；
PORTA=SEG7[(y%100)/10]；
PORTC=ACT[1]；
delay_ms(1)；
PORTA=SEG7[y%1000]/100]；
PORTC=ACT[2]；
delay_ms(1)； PORTA=SEG7[y／1 000]： PORTC=ACT[3]： delay_ms(1)； ／／------------------------------- PORTA=SEG7[x％1 O]； PORTC=ACT[4]； delay_ms(1)； PORTA=SEG7[(x％1 00)／1 0]； PORTC=ACT[5]； delay_ms(1)； PORTA=SEGT[(x％1 000)／1 OO]； PORTC=ACT[6]； delay_ms(1)： PORTA=SEG7[x／1000]； PORTC=ACT[7]； delay_ms(1)： } ／／************************************ void port_init(void) 端口初始化子函数 { PORTA=0xFF； ／／PA端口初始化输出 11111111 DDRA=OxFF； ／／将PA端口设为输出 PORTB=OxFF； ／／PB端口初始化输出 11 11 11 11 DDRB=OxFF； ／／将PB端口设为输出 PORTC=0xFF； ／／PC端口初始化输出 11111111 DDRC=0xFF； ／／将PC端口设为输出 PORTD=OxFF； ／／PD端口初始化输出 11111111 DDRD=0x00； ／／将PD端口设为输入 //********************************* void main(void) ／／定义主函数 {uchar i； ／／定义局部变量 port_init()； ／／调用端口初始化子函数 while(1) ／／无限循环 { if((D&0x1O)==0) ／／如果按键S 1按下 { if(x<255)x++； ／／变量X递增，最大值为255 for(i=0；i<25；i++)／／for语句，用来显示X display()； ／／显示X、Y } ／／------------------------ if((PIND&x20)==O) ∥如果按键S2按下 { if(x>O)x--： ／／变量X递减，最小值为 0 for(i=O：i<50；i++)／／for语句，用来显示Y display()； ／／显示X、Y } //************************** if((PIND&Ox40)==O){W_EEP(200，x)；delay_ms (10)：}／／如果按键S3按下， ／／将变量X写入ATmegal6L内部EEPROM的200 单元 if((PIND&Ox80)==0) {V=R_EEP(200)；delay_ms (10)：)／／如果按键S4按下， ／／从ATmega16L 内部EEPROM的200单元中读出 数据至变量v中 display()； ／／显示x、Y } }编译通过后，将acl4．hex文件下载到AVR单片机综合试验板上。注意，标示“LEDMOD_DISP”、“LED—MODCOM”及“KEY”的双排针应插上短路块。点按S1、S2任选一个0-255之间的数(在左边4位数码管上我们使用的ICCAVR编译器也提供了读写AVR单片机内部EEPROM的库函数，这大大加快了我们开发产品的速度，也降低了编写读写EEPROM程序的难度。在使用此库函数之前，要包含eeprom．h头文件。
3．设计一个电子钟，在右边4个数码管上显示时、分。按S2、Sl可调整时、分。左边4位数码管显示定时设置．按S4、S3可调整定时的时、分。按下INTl键可显示)；点按S3后写入ATmega16L内部EEPROM的200单元：最后点按S4键，单片机即从EEPROM的200单元读出数据并在右边4位数码管上显示。
将定时设置值写入ATmega16L内部的EEPROM长期保存。按下INTO键定时功能启动，这时最左位的数码管小数点点亮。当定时到达后，D1点亮，表示输出一个控制信号。
在我的文档中新建一个ac15的文件夹。建立一个ac15.prj的工程项目，最后建立源程序文件ac15.c。输入下面的程序：
#include<iom16v．h> ／／包含头文件 #include<eeprom．h> #define uchar unsigned char ／／变量类型的宏定 义 #define uint unsigned int uchar const SEG7[1O]={Ox3f，Ox06，Ox5b，／／共阴极数 码管0-9的字形码 0X4f，0x66，Ox6d，Ox7d，Ox07，Ox7f，Ox6f}； uchar const ACT[4]={Oxfe，Oxfd，Oxfb，Oxf7)；／／4位共阴 极数码管的位选码 #define LED1_0(PORTB=PORTB＆Oxfe) ∥端口定 义 #define S1(PIND＆Ox10) #define S2(PIND＆Ox20) #define S3(PIND&Ox40) #define S4(PIND&Ox80) #define SINTO(PIND＆Ox04) #define SINTl{PlND＆0x08) uchar dpw，dpt，write_flag，time_flag，cnt；／／定义全局 变量 uint key_cnt，ms_cnt； uchar sec，min，set_sec，set_min； /********************************************** ********／ void port_init(void) ／／端口初始化子函数 { ／／端口初始化子函 数开始 PORTA=OxFF； ／／PA端口初始化输 出11111111 DDRA=OxFF； ／／将PA端口设为 输出 PORTB=OxFF； ／／PB端口初始化输 出11111111 DDRB=OxFF； ／／将PB端口设为输出 PORTC=OxFF； ／／PC端口初始化输出 111111111 DDRC=OxFF； ／／将PC端口设为输出 PORTD=OxFF； ／／PD端口初始化输出 1111111 DDRD=Ox00； ／／将PD端口设为输入 } ∥端口初始化子函数结束 ／／********************************** void timerO_init(void) ／／定时器O初始化子函数 { TCNTO=0x83； ／／1mS的定时初值 TCCRO=Ox03； ／／定时器0的计数 } ／***************************************** *****/ void init_devices(void) ／／芯片的初始化子函数 { port_init()； ／／调用端口初始化子函数 timerO_init()； ／／调用定时器0初始化子函数 SREG=Ox80； ／／使能总中断 } ／／************************************* #pragma interrupt_handler timerO_ovf_isr：1O／T／CO 中断服务子函数 void timerO_ovf_isr(void) { TCNTO=0x83； ／／重装1mS的定时初值 if(++key_cnt>300)key_cnt=O；／／按键计数器计数范 围0～300 if(++cnt>7)cnt=O：//8位数码管的旋转扫描 计数器 if(++ms_cnt>999){ms_cnt=O；sec++；}／／计数到 1000 毫秒时，秒变量sec递增 if(sec>59) {min++；sec=O；)／／秒变量sec递增到60 时，分变量min递增 if(min>59)min=59； ／／分变量min最高递 增到59 switch(cnt)／／switch语句，根据cnt的值分别点亮 8位数码管 { case O：PORTA=SEG7[sec％1 O]；PORTC=ACT[0]； break； case 1：PORTA=SEG7[sec／10]：PORTC=ACT[1]； break； case 2：PORTA=SEG7[min％10]；PORTC=ACT[2]； break； case 3：PORTA=SEG7 [min／1O]；PORTC=ACT[3]： break； case 4：if(dpw==1){PORTA=SEG7[set_sec％10] Ox80；}／／如果EEPROM中写入定时 ／／设置值后，设置值的最低位数码管小数点点亮 else{PORTA=SEG7[set_sec％1O]；}／／否则设 置值的最低位数码管小数点不亮 PORTC=ACT[4]；break； case 5：PORTA=SEG7[set_sec／10]；PORTC=ACT[5]： break； case 6：PORTA=SEG7[set_min％1 O]；PORTC=ACT [6]；break； case 7：if(dpt==1){PORTA=SEG7[set_min／1O]ㄧOxaO；} ／／如果按下INTO键定时功能 ∥启动，这时设置值的最高位数码管小数点点亮。 else{PORTA=SEG7[set_min／1O]；}／／否则设置值 的最高位数码管小数点不亮 PORTC=ACT[7]；break： default：break； } if(key_cnt==0) ／／每300毫秒时检测按键 { if(S1==0)(sec++；if(sec>59)sec=O：}／／如果按键S1 按下，sec递增 if(S2==O)(min++：if(min>59)min=0；}／／如果按键S2 按下，min递增 if(S3==0){set_sec++；if fset_sec>59)set_sec=0；}／／ 如果按键S3按下， //set_sec递增 if(S4==O){set_min++；if(set_min>59)set_min=O；)／／ 如果按键S4按下， ／／seLmin递增 if(SlNT0==0){time—flag=l：}／／如果按键INTO按下， 定时功能标志 ／／time_flag启动，这时设置值的最高位数码管小数 点点亮 if(SINT1==0){write_fiag=1：}／／如果按键INT1按下， 写入EEPROM标志 ／／write_flag启动 } } ／********************************/ void detay(uint k) N延时子函数 { uint i，j； fOr(i=O：i<k；i++) { for(j=O；j<140：i++)： } } /*****************************/ void main(void) ／／定义主函数 { init_devices()； ／／调用芯片初始化子函数 while(t) ∥无限循环 { if(write_flag==1)／／如果写入标志 write_flag为1，进入if语句 {SREG=Ox00； ／／共闭总中断 EEPROM_WRITE(200，set_sec)；delay(1O)：∥将 变量set_sec写入 ／／ATmega16L内部EEPROM的200单元 EEPROM_WRITE(201，set_min)；delay(1O)；／／将 变量set_min写入 ／／ATmega16L内部EEPROM的201单元 write_flag=O；//清除写入标志 dpw=1： ／／置位设置值数码管最低位小 数点的标志 SREGㄧ=Ox80； ／／开总中断 } if(time_flag==1)／／如果定时功能标志time_flag 启动 {SREG=Ox00； ／／共闭总中断 EEPROM_READ(200，set_sec)；delay(1O)；／／从 ATmega16L内部EEPROM ／／的200单元中读出数据至变量set_sec中 EEPROM_READ(201，set_min)；delay(1O)：∥从 ATmega16L内部EEPROM ／／的201单元中读出数据至变量set—min中 SREGㄧ=Ox80； ／／开总中断 dpt=1； //置位设置值数码管最高位小 数点的标志 time_flag=O；／／清除定时功能标志time_flag } if(dpt==1) ／／如果设置值数码管最高位小 数点的标志为1 { if((sec==set_sec)&&(min==set—min))LED1_O；// 当走时与定时设置值 ∥相等时，点亮发光D1 } }编译通过后，将ac15.hex文件下载到AVR单片机综合试验板上。注意，标示“LEDMOD_DISP”、“LED-MOD_COM”及“KEY”、“INT”的双排针应插上短路块。按下S1、S2在右边的4位数码管上调整走时时间“分”、“秒”，按下S3、S4在左边的4位数码管上设置定时时间“分”、“秒”。按下INT1键将定时设置值写入ATmega16L内部的EEPROM保存(左边4位数码管上最低位数码管小数点点亮)。按下INT0键定时功能启动(左边4位数码管上最高位数码管小数点点亮)。当定时到达后，发光二极管D1点亮，达到设计的目标。
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