基于Proteus的AVR单片机C语言程序设计与仿真
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4.3 PA端口的应用

PA端口为8位双向I/O口，每一位口线都能独立地用做输入/输出线。设计程序：按下按钮时，PA1控制红色发光二极管点亮；否则，PA0控制绿色发光二极管点亮。

1.硬件设计

在桌面上双击图标，打开ISIS 7 Professional窗口。单击菜单“File”→“New Design”，新建一个DEFAULT模板，保存文件名为“PA端口的应用.DSN”。在器件选择按钮中单击“P”按钮，或执行菜单“Library”→“Pick Device/Symbol”，添加如表4-22所示的元件。注意在ISIS中单片机的型号必须与CodeVisionAVR中选择的型号完全一致。

表4-22 PA端口的应用所用元件

先在ISIS原理图编辑窗口中放置元件，再单击工具箱中的元件终端图标，在对象选择器中单击POWER和GROUND放置电源和地。然后放置好元件，布好线。最后左键双击各元件，设置相应元件参数，由此便完成电路原理图的设计了，如图4-9所示。

图4-9 PA端口的应用电路原理图

2.程序设计

1）设计分析从原理图中可以看出，PA端口的PA0和PA1用做输出端口，PA4用做输入端口，因此PA端口的DDRA设置为“0x0F”，即设置PA端口的低4位作为输出方式，高4位作为输入方式。程序流程如图4-10所示。

图4-10 PA端口的应用程序流程图

2）源程序

        /****************************************************
         File name:       PA端口的应用.C
         Chip type:       ATmega16
         Clock frequency:  8.0MHz
        ****************************************************/
        #include  "mega16.h"
        #define  uchar  unsigned  char
        #define  uint  unsigned  int
        //定义开关及LED与PA端口的连接
        #define  redLED     PORTA.0
        #define  greenLED   PORTA.1
        #define  button      PINA.4
        void  delay(uint k)
            {
            uint  m，n;
                  for(m=0;m<k;m++)
                    {
                      for(n=0;n<1140;n++);
                    }
            }
            void main(void)
            {
              DDRA=0x0F;          //PA端口低4位为输出方式，高4位为输入方式
              PORTA=0xFF;         //PA端口输出全部为“1”
                while(1)
                {
                    if(button==0)    //如果按下了按钮开关
                      {
                      redLED=0;
                      greenLED=1;
                        delay(1000);
                      }
                    else
                      {
                      redLED=1;
                      greenLED=0;
                      }
                }
            }

3.调试与仿真

1）HEX或COFF文件的生成

（1）打开AVR单片机程序编译软件CodeVisionAVR，单击File菜单中的“NEW”项，在弹出的“Create New File”对话框中选择“Project”选项，再单击“OK”按钮，然后弹出“Confirm”对话框，在此对话框中选择“NO”。

（2）输入新建项目名，单击“OK”按钮，在弹出的“Configure Project”对话框中单击“Cancel”按钮，不采用CodeVisionAVR项目向导，由用户直接新建项目。

（3）单击File菜单中的“NEW”项，在弹出的“Create New File”对话框中选择“Source”选项，再单击“OK”按钮，打开一个空的文本编辑窗口，在此窗口中输入程序，创建新的源程序“PA端口的应用.C”文件。

（4）执行菜单命令“Project”→“Configure”，将弹出“Configure Project”对话框。在此对话框的“Files”选项卡的“Input files”栏中单击“ADD”按钮，添加刚创建的源程序“PA端口的应用.C”文件，再单击“OK”按钮。

（5）执行菜单命令“Project”→“Configure”，将弹出“Configure Project”对话框。在此对话框的“C Compiler”选项卡中设置Clock为8MHz，设置Chip为ATmega16。

（6）单击Project菜单中的“Build All”项，或在工具条中单击图标，进行源程序的编译。若程序编译成功将生成“PA端口的应用.HEX”和“PA端口的应用.COFF”文件。

2）具体的调试与仿真

（1）在Proteus ISIS编辑窗口中单击鼠标右键将ATmega16单片机选中并单击鼠标左键，弹出“Edit Component”对话框，在此对话框的“Program File”栏中单击图标，选择先前用CodeVisionAVR生成的“PA端口的应用.HEX”文件；在CKOPT栏中选择“(0)Programmed”，使外接晶体振荡器的最大频率达16MHz；在CKSEL Fuses中选择“(0111)Ext.RC 3.0MHz-8.0MHz”，使ATmega16可接外部频率为3～8MHz范围的晶体振荡器；在SUT Fuses中选择“01”，表示可连接的外部晶体为石英振荡器；在Advanced Properties中将第二个框里的内容“(Default)”改为8MHz的时钟频率。ATmega16的属性设置具体如图4-11所示。

图4-11 ATmega16的属性设置

（2）在Proteus ISIS编辑窗口的“File”栏的下拉菜单下选择“Save Design”选项，保存设计，生成“PA端口的应用.DSN”文件。

（3）在Proteus ISIS编辑窗口下单击或在“Debug”菜单下选择“”，可看见在未按下按钮时，仿真效果如图4-12（a）所示，绿色发光二极管亮；按下按钮时，仿真效果如图4-12（b）所示，红色发光二极管亮。

图4-12 PA端口的应用仿真效果图

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