汽車(chē)單片機(jī)技術(shù) 課件 項(xiàng)目一 汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知

汽車(chē)單片機(jī)技術(shù)學(xué)習(xí)任務(wù)1

單片機(jī)的認(rèn)知項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知【任務(wù)描述】

汽車(chē)單片機(jī)根據(jù)駕駛?cè)说牟僮骱彤?dāng)前的整車(chē)和零部件工作狀況，在保證安全和動(dòng)力性的前提下，選擇盡可能優(yōu)化的工作模式和能量分配比例。那單片機(jī)是什么樣子？又是如何工作的呢？下面請(qǐng)同學(xué)們通過(guò)學(xué)習(xí)單片機(jī)的知識(shí)，來(lái)掌握單片機(jī)的概念、種類(lèi)和應(yīng)用吧！【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能夠區(qū)別單片機(jī)于其他模塊。2.能夠識(shí)別單片機(jī)的型號(hào)。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知1.單片機(jī)介紹

單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代末，它是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。單片機(jī)具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會(huì)具有外存。同時(shí)集成諸如通信接口、定時(shí)器，實(shí)時(shí)時(shí)鐘等外圍設(shè)備。

單片機(jī)又稱(chēng)單片微控制器，如圖1-1，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)，和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)只缺少了I/O設(shè)備。概括地講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。

圖1-1單片機(jī)項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知2.典型的單片機(jī)

（1）51系列單片機(jī)。51系列單片機(jī)最早由Intel公司推出，主要有8031系列，8051系列。后來(lái)Atmel公司以8051的內(nèi)核為基礎(chǔ)推出了AT89系列單片機(jī)。它廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)之中。很多公司都有51系列的兼容機(jī)型推出，今后很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)將占有大量市場(chǎng)，如圖1-2。

圖1-2C51系列單片機(jī)

（2）ARM＆AVRARM&AVR是一種功能較強(qiáng)的芯片，處理能力更強(qiáng)。但無(wú)法在沒(méi)有周邊器件的情況下單獨(dú)完成既定功能AVR單片機(jī)也是Atmel公司的產(chǎn)品，最早的就是AT90系列單片機(jī)，現(xiàn)在很多AT90單片機(jī)都轉(zhuǎn)型為Atmega系列和AtTIny系列，AVR單片機(jī)最大的特點(diǎn)是精簡(jiǎn)指令型單片機(jī)，執(zhí)行速度，在相同的振蕩頻率下是8位MCU中最快的一種單片機(jī)，如圖1-3。圖1-3ARM系列單片機(jī)項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知

（3）ArduinoArduino是單片機(jī)二次開(kāi)發(fā)的產(chǎn)物。以做項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，普通單片機(jī)只是散件，硬件的設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)都得你自己來(lái)。而且Arduino是半成品，你只要把相應(yīng)的模塊組合在一起，再寫(xiě)一寫(xiě)甚至直接復(fù)制別人程序就能行了。拿做電腦來(lái)比喻的話，你拿單片機(jī)做項(xiàng)目就像用電子元件先做出來(lái)顯示器、主板、內(nèi)存條、顯卡、硬盤(pán)等，再把它們組裝成一臺(tái)電腦。用Arduino做項(xiàng)目就像直接把別人做好的主板硬盤(pán)顯卡組裝成電腦。Arduino的好處就是開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單，如圖1-4。圖1-4Arduino系列單片機(jī)項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知3.單片機(jī)的應(yīng)用

單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片機(jī)的蹤跡，在智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通信設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。此外，單片機(jī)在工商，金融，科研、教育，國(guó)防航空航天等領(lǐng)域有著十分廣泛的用途。

（1）在智能儀器儀表中的應(yīng)用單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類(lèi)型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。例如精密的測(cè)量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀）。

（2）在工業(yè)控制中的應(yīng)用用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化芯片管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。

（3）在家用電器中的應(yīng)用現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯煲、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子稱(chēng)量設(shè)備，五花八門(mén)，無(wú)所不在。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知

（4）在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車(chē)無(wú)線通信、再到日常工作中隨處可見(jiàn)的移動(dòng)電話，集群移動(dòng)通信，無(wú)線電對(duì)講機(jī)等。

（5）在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。

（6）在各種大型電器中的模塊化應(yīng)用某些專(zhuān)用單片機(jī)設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)特定功能，從而在各種電路中進(jìn)行模塊化應(yīng)用，而不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如音樂(lè)集成單片機(jī)，看似簡(jiǎn)單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機(jī)的原理），就需要復(fù)雜的類(lèi)似于計(jì)算機(jī)的原理。如：音樂(lè)信號(hào)以數(shù)字的形式存于存儲(chǔ)器中（類(lèi)似于ROM），由微控制器讀出，轉(zhuǎn)化為模擬音樂(lè)電信號(hào)（類(lèi)似于聲卡）。在大型電路中，這種模塊化應(yīng)用極大地縮小了體積，簡(jiǎn)化了電路，降低了損壞、錯(cuò)誤率，也方便于更換。

（7）在汽車(chē)設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用單片機(jī)在汽車(chē)電子中的應(yīng)用非常廣泛，例如汽車(chē)中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，基于CAN總線的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)智能電子控制器，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，ABS防抱死系統(tǒng)，制動(dòng)系統(tǒng)等等。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知【任務(wù)工單頁(yè)】任務(wù)實(shí)施：?jiǎn)纹瑱C(jī)的基礎(chǔ)認(rèn)知1.單片機(jī)又稱(chēng)________________，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。2.51系列單片機(jī)最早有Intel公司推出，主要有8031系列，________系列。3.AVR單片機(jī)最大的特點(diǎn)是_____________單片機(jī)，執(zhí)行速度，在相同的振蕩頻率下是8位MCU中最快的一種單片機(jī)。4.單片機(jī)具有體積小、___________、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、__________和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知

學(xué)習(xí)任務(wù)2單片機(jī)的硬件基礎(chǔ)認(rèn)知【任務(wù)描述】

以ArduinoUNO單片機(jī)為例，從布局、技術(shù)規(guī)格、處理器、存儲(chǔ)空間及端口等介紹單片機(jī)的硬件組成，下面請(qǐng)同學(xué)們通過(guò)學(xué)習(xí)單片機(jī)的概念、種類(lèi)，了解單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.能夠識(shí)別單片機(jī)的硬件。2.能夠識(shí)讀單片機(jī)各引腳定義。1.Arduino介紹Arduino是一種開(kāi)源的微控制器平臺(tái)，它包括了一個(gè)硬件部分（即Arduino開(kāi)發(fā)板）和一個(gè)軟件部分（即ArduinoIDE），也就是單片機(jī)的開(kāi)源硬件和軟件生態(tài)系統(tǒng)。Arduino已經(jīng)將晶振、電源、接口電路等硬件集成到單個(gè)開(kāi)發(fā)板上，用戶(hù)只需要連接到電腦就可以開(kāi)始編程和測(cè)試。Arduino使用一種基于C/C++的編程語(yǔ)言，它提供了許多簡(jiǎn)化的函數(shù)和庫(kù)，使得編程更為簡(jiǎn)潔易懂。Arduino適合于教學(xué)、快速原型制作、個(gè)人項(xiàng)目和藝術(shù)設(shè)計(jì)等場(chǎng)合，特別是對(duì)于初學(xué)者和非專(zhuān)業(yè)者，Arduino是一個(gè)理想的選擇。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知2.Arduino的硬件結(jié)構(gòu)

（1）Arduino的外觀圖Arduino的外觀圖如圖1-5所示。

（2）Arduino的結(jié)構(gòu)組成Arduino主要由處理器、電源接口、輸入端口等組成，如圖1-6所示。其技術(shù)規(guī)格見(jiàn)表1-1。圖1-5Arduino的外觀圖圖1-6Arduino的結(jié)構(gòu)組成項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知表1-1Arduino的技術(shù)規(guī)格項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知3.Arduino部件介紹

（1）Arduino的處理器種類(lèi)和作用。處理器ATMEGA16U2的作用是負(fù)責(zé)將上位機(jī)通過(guò)USB傳輸過(guò)來(lái)的程序?qū)懭階Tmega328P中，相當(dāng)于USB轉(zhuǎn)TTL串口的芯片；但其性能可能不太穩(wěn)定，有可能出現(xiàn)掉固件（固件：芯片能執(zhí)行的代碼）；有很多種專(zhuān)業(yè)級(jí)別的USB轉(zhuǎn)TTL串口的芯片，比如國(guó)外的FT232，CP2102，PL2303，國(guó)內(nèi)最好的CH340、CH341。處理器ATmega328P的作用是板子的核心主控（MCU），負(fù)責(zé)程序的存儲(chǔ)以及運(yùn)行，ArduinoIDE編程的代碼最終會(huì)燒寫(xiě)入ATMEGA328P中的ROM中。

（2）ATmega328P的詳解。Arduino其實(shí)是一塊AVR的開(kāi)發(fā)板，其體系結(jié)構(gòu)為精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)（RISC）。AVR芯片內(nèi)部都是一片IC（集成電路），外面再用塑料殼包起來(lái)，用極細(xì)的線從IC的邊緣連接到封裝的腳上，ATmega328P采用的封裝方式為DIP封裝（雙列直插）。項(xiàng)目1

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（3）單片機(jī)比較常用的封裝方式。單片機(jī)比較常用的封裝方式是DIP封裝（DualIn-linePackage），也叫雙列直插式封裝技術(shù)，指采用雙列直插形式封裝的集成電路芯片，DIP封裝如圖1-7所示。DIP封裝的特點(diǎn)：①絕大多數(shù)中小規(guī)模集成電路均采用這種封裝形式，其引腳數(shù)一般不超過(guò)100。②DIP封裝的CPU芯片有兩排引腳，需要插入到具有DIP結(jié)構(gòu)的芯片插座上。當(dāng)然，也可以直接插在有相同焊孔數(shù)和幾何排列的電路板上進(jìn)行焊接；DIP封裝的芯片在從芯片插座上插拔時(shí)應(yīng)特別小心，以免損壞管腳。DIP封裝結(jié)構(gòu)形式：DIP封裝結(jié)構(gòu)形式有多層陶瓷雙列直插式DIP，單層陶瓷雙列直插式DIP，引線框架式DIP（含玻璃陶瓷封接式，塑料包封結(jié)構(gòu)式，陶瓷低熔玻璃封裝式）等；DIP封裝的8086處理器DIP封裝具有以下特點(diǎn)：適合在項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知圖1-7DIP封裝圖1-8DIP封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)PCB（印刷電路板）上穿孔焊接，操作方便。芯片面積與封裝面積之間的比值較大，故體積也較大；最早的4004.8008.8086.8088等CPU都采用了DIP封裝，通過(guò)其上的兩排引腳可插到主板上的插槽或焊接在主板上。DIP封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1-8所示。項(xiàng)目1

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（4）管腳定義。Atmega芯片內(nèi)部有兩個(gè)獨(dú)立的電源系統(tǒng)：數(shù)字電源（標(biāo)示為：VCC或者VCC）和模擬電源（標(biāo)示為：AVCC或者AVCC），VCC和AVCC應(yīng)該同時(shí)接到相同的電壓上；即使用不到任何模擬電路功能，AVCC的電源管腳必須接上。兩個(gè)電源管腳是分開(kāi)的，當(dāng)需要低噪聲或者高精度的模擬讀數(shù)時(shí)，就可以給模擬部分加上額外的電源濾波，提高精度。ATmega328的28腳封裝有1個(gè)VCC腳、1個(gè)AVCC腳和2個(gè)GND腳；32腳封裝有2個(gè)VCC腳、1個(gè)AVCC腳和3個(gè)GND腳；100腳封裝有4個(gè)VCC腳、1個(gè)AVCC腳和5個(gè)GND腳。ATmega328管腳編號(hào)如圖1-9所示。AVR單片機(jī)系列是基于低功效的CMOS技術(shù)，其MOS管中沒(méi)有集電體、發(fā)射極或基極，而是有漏極、源極和柵極，CMOS器件的正確電源和地的術(shù)語(yǔ)描述為VDD和V。

（5）模擬參考（AREF）電壓。AREF電壓引腳有幾種不同的用法，它連在芯片內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換電路（ADC）外圍設(shè)備的參考輸入端。ATmega328只支持單端ADC轉(zhuǎn)換，而ATmega2560可以做兩個(gè)輸入端之間的差分電壓測(cè)量。

無(wú)論是使用AVCC還是內(nèi)部參考電壓，都可以在AREF引腳和地之間接一個(gè)外部去耦電容，以提高參考電壓的穩(wěn)定性。模擬參考（AREF）電壓參考如圖1-10所示。另一個(gè)選擇是使用一個(gè)外部參考電壓源電路。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知圖1-9ATmega328管腳編號(hào)圖1-10模擬參考（AREF）電壓參考項(xiàng)目1

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（6）RESET。RESET引腳提供了重置或者說(shuō)重啟單片機(jī)的方法，名字上方的橫線表示這是一個(gè)低電平有效的輸入，意思是說(shuō)當(dāng)這個(gè)腳拉低時(shí)RESET功能起作用。RESET引腳設(shè)計(jì)可以承受高電壓，也可以用于通知芯片進(jìn)入編程模式；RESET引腳拉低到地并且保持為低時(shí)，就可以讓芯片進(jìn)入ISP（InSystemProgramming，在線編程），也稱(chēng)呼為L(zhǎng)VSP（LowVolageSerialProgramming，低壓串行編程）；RESET引腳拉高到大約12V（11.5V到12.5V），則芯片就會(huì)進(jìn)入HVPP（HighVolageParallelProgramming，高壓并行編程），由于此模式情況下，RESET腳沒(méi)有接其他所有腳都有的箝拉電路，因此更加容易收到靜電的損壞。項(xiàng)目1

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（7）XTAL1和XTAL2。XTAL1和XTAL2引腳位置如圖1-11所示。XTAL1和XTAL2腳是內(nèi)部反相振蕩器的輸入和輸出腳。如果使用外部時(shí)鐘源，XTAL1就是內(nèi)部時(shí)鐘電路的輸入腳。這兩個(gè)腳一般是用于接一個(gè)石英晶體（ArduinoDuemilanove）或者陶瓷諧振器（ArduinoUno），以形成單片機(jī)的時(shí)鐘電路的時(shí)基信號(hào)，為系統(tǒng)提供一個(gè)高精度的時(shí)間基準(zhǔn)。注意：通用輸入輸出（I/O）端口，特殊的端口已經(jīng)在上面介紹完成，剩下的端口都可以配置成輸入或者輸出端口。圖1-11XTAL1和XTAL2引腳位置項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知4.AVR內(nèi)核（1）ATmega328的簡(jiǎn)化框圖如圖1-12所示。圖1-12ATmega328的簡(jiǎn)化框圖（2）AVRCPU的主要部件AVR內(nèi)核包括AVRCPU的主要部件，如圖1-13所示。AVR內(nèi)核的組成如圖1-14所示。圖1-13AVRCPU的主要部件圖1-14AVR內(nèi)核的組成

芯片重啟后，PC被重置為0，程序存儲(chǔ)器中的0地址上的指令首先被取到CPU中（這個(gè)地方由MCU控制寄存器設(shè)置的），此處稱(chēng)為重啟向量（一般來(lái)說(shuō)，向量是指向一個(gè)特定地方（地址）的指針而非指令）。AVR體系中一個(gè)有是當(dāng)中斷發(fā)生，程序的執(zhí)行跳轉(zhuǎn)到設(shè)定的中斷處理例程時(shí)，全局中斷允許位（I）被清除。

（3）時(shí)鐘源ATmega328和ATmega2560都有一個(gè)片內(nèi)振蕩器，其時(shí)鐘頻率由外部晶體或諧振器決定，其有以下兩種運(yùn)行方式：一是低功耗模式，此模式不能輸出時(shí)鐘信號(hào)到芯片外面；二是全幅模式，增加了功率消耗。兩種芯片都可以從外部信號(hào)源獲取時(shí)鐘。片內(nèi)有一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘預(yù)分頻器，系統(tǒng)時(shí)鐘以2的冪次分頻，分頻比可以從1:1到1:256。主系統(tǒng)時(shí)鐘是由兩個(gè)校準(zhǔn)過(guò)的電阻/電容（RC）振蕩器之一產(chǎn)生的，還可以使用一個(gè)外部低頻時(shí)鐘晶體（一般是32KHz）來(lái)驅(qū)動(dòng)需要真實(shí)時(shí)鐘的應(yīng)用程序中的定時(shí)器/計(jì)時(shí)器。趣的設(shè)計(jì)是當(dāng)中斷發(fā)生，程序的執(zhí)行跳轉(zhuǎn)到設(shè)定的中斷處理例程時(shí)，全局中斷允許位（I）被清除。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知（4）地址空間AVR體系結(jié)構(gòu)本身是基于哈弗體系結(jié)構(gòu)的，哈弗結(jié)構(gòu)中，程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間是分離的。程序存儲(chǔ)器的作用是用于存儲(chǔ)處理器要執(zhí)行的實(shí)際機(jī)器語(yǔ)言指令；在AVR上，這個(gè)存儲(chǔ)器是片內(nèi)的可編程16位寬flash陣列；其特點(diǎn)是可以存儲(chǔ)一定數(shù)量的數(shù)據(jù)，但寫(xiě)入的時(shí)間比較長(zhǎng)，可以擦寫(xiě)的次數(shù)有限；有時(shí)候被看作是ROM（只讀存儲(chǔ)器）；Atmel器件手冊(cè)宣稱(chēng)程序存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)可以保存很多年。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器作用是用于保存程序運(yùn)行過(guò)程中保存一些變量和變化的數(shù)據(jù)；在AVR上提供的是SRAM（StaticRandom-AccessMemory靜態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存）;

其大小ATmega328芯片有2KB的SRAM，而ATmega2560則會(huì)有8KB的SRAM；其特點(diǎn)是只要芯片還有電，SRAM內(nèi)存就保持里面的數(shù)據(jù)，當(dāng)?shù)綦姾螅瑑?nèi)存里的狀態(tài)就是不確定了，也就是說(shuō)當(dāng)重新上電后，就不確定SRAM是某個(gè)特定的值，所以Arduino的C語(yǔ)言編程會(huì)采取措施來(lái)確保未初始化的數(shù)據(jù)不會(huì)用在被認(rèn)為有特定值的場(chǎng)合；寄存器。寄存器作用是CPU中的大多數(shù)算術(shù)和邏輯指令都可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)直接讀寫(xiě)寄存器組里的單個(gè)寄存器，這樣大型的寄存器就可以讓復(fù)雜的算法可以快速執(zhí)行，而不用重復(fù)在SARM上復(fù)制數(shù)據(jù)。其大小在AVR上，里面有32個(gè)寄存器，編號(hào)為R0到R31；其中有6個(gè)寄存器有特殊用途，它們可以組合成3個(gè)16位指向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的索引指針，這些索引寄存器稱(chēng)呼為X、Y和Z，主要用于快速計(jì)算。輸入/輸出寄存器。輸入/輸出寄存器作用是所有的片內(nèi)外圍設(shè)備都是通過(guò)I/O地址空間訪問(wèn)的，每個(gè)外圍設(shè)備都要用到1個(gè)或者多個(gè)寄存器，這些寄存器的位設(shè)置決定了外圍設(shè)備的行為。其特點(diǎn)是SRAM、寄存器組和外圍I/O寄存器都是在數(shù)據(jù)地址空間里的，而不是在程序地址空間里；EEPROM。EEPROM作用是適合用于存儲(chǔ)用戶(hù)可改的配置數(shù)據(jù)或其他需要容易修改又要長(zhǎng)期非易失保存的數(shù)據(jù)；其大小，ATmega328芯片有1KB的EEPROM，而ATmega2560則會(huì)有4KB的EEPROM。其特點(diǎn)是EERPOM（電可擦寫(xiě)只讀存儲(chǔ)器）可以承受多次的擦寫(xiě)，這樣就比較適合存儲(chǔ)用戶(hù)可改的配置數(shù)據(jù)或其他需要修改又要長(zhǎng)期非易失保存的數(shù)據(jù)；寫(xiě)入的時(shí)序由片內(nèi)的EEPROM邏輯控制，每個(gè)字節(jié)需要大約3.3ms來(lái)寫(xiě)入。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知配置熔絲。配置熔絲作用是配置熔絲控制芯片一些運(yùn)行特性，這樣可以更靈活地使用芯片；其大小是ATmega328芯片和ATmega2560芯片都有3個(gè)熔絲字節(jié):1個(gè)高字節(jié)、1個(gè)低字節(jié)和1個(gè)擴(kuò)展字節(jié)。其特點(diǎn)特點(diǎn)是配置熔絲一般是由外部芯片編程器讀寫(xiě)的，通過(guò)LPM指令，芯片可以讀取和鎖定熔絲中的位，也可以通過(guò)SPM指令寫(xiě)引導(dǎo)裝載程序鎖定位。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知（5）指令集ATmega328芯片有131條不同的指令，而ATmega2560則會(huì)有135條。RISC（ReducedInstructionSetComputer精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)），代表的是每條指令本身的復(fù)雜度降低了，而不是指令集中的指令數(shù)量減少；簡(jiǎn)化的可執(zhí)行指令易于在硅片上實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而使得芯片更小、更快也更加便宜。機(jī)械語(yǔ)言指令：在AVR指令中有些是16位的，有些是32位的，主要分為四種。AVR機(jī)械語(yǔ)言指令集的組成如圖1-15所示。圖1-15AVR機(jī)械語(yǔ)言指令集的組成5.片內(nèi)外圍設(shè)備

單片機(jī)內(nèi)部有構(gòu)成一部分完整計(jì)算機(jī)的電路，包括內(nèi)存塊、時(shí)鐘電路和接口外圍設(shè)備；所以一部分低端的微處理器不能稱(chēng)呼為單片機(jī)。

（1）通用輸入/輸出（I/O）ATmega328芯片有3個(gè)I/O端口：端口B、C、D；ATmega2560芯片有11個(gè)I/O端口：端口A到端口H（沒(méi)有端口I）、端口J、K、L；配置為輸出方式后，根據(jù)輸出端口寄存器上的位被寫(xiě)為1或者0，對(duì)應(yīng)引腳上的高電平或者低電平；配置為輸入方式后，每個(gè)引腳可以讀到邏輯高或者邏輯低的電平；高于0.7×VCC的電壓為高電平，讀為1；低于0.3×VCC的電壓則認(rèn)為是邏輯低電平，讀為0；在這兩個(gè)電平之間的電壓讀數(shù)為不可測(cè)的；如果需要，輸入引腳可以開(kāi)啟內(nèi)置的上拉電阻，這樣可以保證信號(hào)的確定的；每個(gè)I/O端口都是由3個(gè)I/O寄存器中位的設(shè)置來(lái)控制。

（2）外部中斷AVR內(nèi)核可以識(shí)別和響應(yīng)兩種不同的外部中斷；ATmega328有INT0和INT1腳，ATmega2560有INT0-7腳；外部中斷是嵌入式應(yīng)用程序極為有用的資源，正確地使用外部中斷可以解放主應(yīng)用程序，使其不再需要不斷輪詢(xún)?cè)O(shè)備或狀態(tài)以決定是否采取行動(dòng)。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知（3）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0。它可以用作定時(shí)器或計(jì)數(shù)器，核心為1個(gè)8位的計(jì)數(shù)器。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1。它可以用作定時(shí)器或計(jì)數(shù)器，而且還有1個(gè)輸入捕獲單元，這個(gè)硬件可以非常精確地做輸入信號(hào)的時(shí)間測(cè)量；核心為1個(gè)16位的計(jì)數(shù)器。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2。它特殊在于能以自己的鼓點(diǎn)起舞，它的異步運(yùn)行模式能以系統(tǒng)時(shí)鐘或外部信號(hào)之外的信號(hào)源驅(qū)動(dòng)；核心為1個(gè)8位的計(jì)數(shù)器。ATmega2560則增加3個(gè)16位的定時(shí)器（編號(hào)3.4.5）（4）USART

USART為通用同步、異步接收、發(fā)射器；ATmega328芯片有1個(gè)USART，而ATmega2560則會(huì)有4個(gè)USART。

（5）兩線串行接口（TWI）

即IC，IC為IC間總線，是菲利普開(kāi)發(fā)的一種通信協(xié)議，用于減少芯片間的連線；IC標(biāo)準(zhǔn)最多允許總線上最多127個(gè)設(shè)備。

（6）模擬輸入ATmega328芯片有6個(gè)輸入，而ATmega2560則會(huì)有16個(gè)輸入；ATmega328模擬輸入接口為A0A5，而ATmega2560模擬輸入接口為A0A15；模擬輸入可以測(cè)量的電壓為0~5V；ADC一旦正確配置和觸發(fā)，可以模擬電壓轉(zhuǎn)化為0~1023之間的一個(gè)數(shù)值；0表示電壓是地電壓或接近地電壓；而讀到1023則表示電壓是AREF或接近AREF；這個(gè)是10比特的分辨率。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知6.存儲(chǔ)空間Arduino的存儲(chǔ)空間即是其主控芯片所集成的存儲(chǔ)空間。也可以通過(guò)使用外設(shè)芯片的方式來(lái)擴(kuò)展Arduino的存儲(chǔ)空間。ArduinoUNO的存儲(chǔ)空間分三種：Flash，容量為32KB。其中0.5KB作為BOOT區(qū)用于儲(chǔ)存引導(dǎo)程序，實(shí)現(xiàn)通過(guò)串口下載程序的功能；另外的31.5KB作為用戶(hù)儲(chǔ)存的空間。相對(duì)于現(xiàn)在動(dòng)輒幾百GB的硬盤(pán)，可能覺(jué)得32KB太小了，但是在單片機(jī)上，32KB已經(jīng)可以存儲(chǔ)很大的程序了。SRAM，容量為2KB。SRAM相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的內(nèi)存，當(dāng)CPU進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，需要在其中開(kāi)辟一定的存儲(chǔ)空間。當(dāng)Arduino斷電或復(fù)位后，其中的數(shù)據(jù)都會(huì)丟失。EEPROM，容量為1KB。EEPROM的全稱(chēng)為電可擦寫(xiě)的可編程只讀存儲(chǔ)器，是一種用戶(hù)可更改的只讀存儲(chǔ)器，其特點(diǎn)是在Arduino斷電或復(fù)位后，其中的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知7.串口ArduinoUNO有14個(gè)數(shù)字輸入/輸出端口，6個(gè)模擬輸入端口，如圖1-16所示。其中一些帶有特殊功能，這些端口如下：圖1-16ArduinoUNO14個(gè)數(shù)字輸入/輸出端口UART通信，為0（RX）和1（TX）引腳，被用于接收和發(fā)送串口數(shù)據(jù)。這兩個(gè)引腳通過(guò)連接到ATmega16U2來(lái)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行串口通信。外部中斷，為2和3引腳，可以輸入外部中斷信號(hào)。PWM輸出，為3.5.6.9.10和11引腳，可用于輸出PWM波。SPI通信，為10（SS）、11（MOSI）、12（MISO）和13（SCK）引腳，可用于SPI通信。TWI通信，為A4（SDA）、A5（SCL）引腳和TWI接口，可用于TWI通信，兼容IIC通信。AREF，模擬輸入?yún)⒖茧妷旱妮斎攵丝凇eset，復(fù)位端口。接低電平會(huì)使Arduino復(fù)位。當(dāng)復(fù)位鍵被按下時(shí)，會(huì)使該端口接到低電平，從而使Arduino復(fù)位。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知8.狀態(tài)燈ArduinoUNO帶有4個(gè)LED指示燈，如圖1-17所示，它們的作用分別是：圖1-17ArduinoUNO帶有4個(gè)LED指示燈ON，電源指示燈。當(dāng)Arduino通電時(shí)，ON燈會(huì)點(diǎn)亮。TX，串口發(fā)送指示燈。當(dāng)使用USB連接到計(jì)算機(jī)且Arduino向計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，TX燈會(huì)點(diǎn)亮。RX，串口接收指示燈。當(dāng)使用USB連接到計(jì)算機(jī)且Arduino接收計(jì)算機(jī)傳來(lái)的數(shù)據(jù)時(shí)，RX燈會(huì)點(diǎn)亮。L，可編程控制指示燈。該LED通過(guò)特殊電路連接到Arduino的13號(hào)引腳，當(dāng)13號(hào)引腳為高電平或高阻態(tài)時(shí)，該LED會(huì)點(diǎn)亮；當(dāng)為低電平時(shí)，不會(huì)點(diǎn)亮。因此可以通過(guò)程序或者外部輸入信號(hào)來(lái)控制該LED的亮滅。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知9.電源ArduinoUNO有三種供電方式，如圖1-18所示：

通過(guò)USB接口供電，電壓為5V。通過(guò)DC電源輸入接口供電，電壓要求7～12V。

通過(guò)電源接口處5V或者VIN端口供電，5V端口處供電必須為5V，VIN端口處供電為7～12V。圖1-18ArduinoUNO三種供電方式項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知【任務(wù)工單頁(yè)】

任務(wù)實(shí)施：?jiǎn)纹瑱C(jī)的硬件認(rèn)知1.Arduino其實(shí)是一塊AVR的開(kāi)發(fā)板，其體系結(jié)構(gòu)為_(kāi)______指令集計(jì)算機(jī)（RISC）。2.DIP封裝（DualIn-linePackage），指采用_______形式封裝的集成電路芯片。3._______作用是CPU中的大多數(shù)算術(shù)和邏輯指令都可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)直接讀寫(xiě)寄存器組里的單個(gè)寄存器。4.單片機(jī)內(nèi)部有構(gòu)成一部分完整計(jì)算機(jī)的電路，包括內(nèi)存塊、_______和接口外圍設(shè)備；所以一部分低端的微處理器不能稱(chēng)呼為單片機(jī)。5.ArduinoUNO有____種供電方式。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知學(xué)習(xí)任務(wù)3單片機(jī)的軟件基礎(chǔ)認(rèn)知【任務(wù)描述】單片機(jī)是以C語(yǔ)言為基礎(chǔ)進(jìn)行編程。C語(yǔ)言具有簡(jiǎn)潔緊湊、靈活方便；運(yùn)算符豐富；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；執(zhí)行效率高；適用范圍廣，可移植性好等特點(diǎn)。本教材將重點(diǎn)介紹C語(yǔ)言的程序結(jié)構(gòu)、條件判斷、循環(huán)函數(shù)、算數(shù)運(yùn)算符、比較運(yùn)算符、布爾運(yùn)算符、指針運(yùn)算符、位運(yùn)算符、復(fù)合運(yùn)算符、常數(shù)變量、數(shù)據(jù)類(lèi)型、變量作用域及修飾符、數(shù)字I/O、模擬I/O、高級(jí)I/O、時(shí)間函數(shù)、數(shù)學(xué)運(yùn)算、中斷函數(shù)、通信?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能夠使用C語(yǔ)言編程。2.能夠在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)軟件控制。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知1.基于Arduino的主函數(shù)介紹

在Arduino中，setup函數(shù)和loop函數(shù)是兩個(gè)最重要的主函數(shù)，下面將對(duì)這兩個(gè)函數(shù)進(jìn)行介紹。

（1）setup函數(shù)

在Arduino中程序運(yùn)行時(shí)將首先調(diào)用setup函數(shù)。用于初始化變量、設(shè)置針腳的輸出\輸入類(lèi)型、配置串口、引入類(lèi)庫(kù)文件等。每次Arduino上電或重啟后，setup函數(shù)只運(yùn)行一次。參考程序：intbuttonPin=3;voidsetup（）{Serial.begin（9600）;pinMode（buttonPin,INPUT）;}voidloop（）{//...}（2）loop函數(shù)

在setup函數(shù)中初始化和定義了變量，然后執(zhí)行l(wèi)oop函數(shù)。顧名思義，該函數(shù)在程序運(yùn)行過(guò)程中不斷的循環(huán)，根據(jù)一些反饋，相應(yīng)改變執(zhí)行情況。通過(guò)該函數(shù)動(dòng)態(tài)控制Arduino主控板。參考程序：intbuttonPin=3;//setup中初始化串口和按鍵針腳.voidsetup（）{beginSerial（9600）;pinMode（buttonPin,INPUT）;}//loop中每次都檢查按鈕，如果按鈕被按下，就發(fā)送信息到串口voidloop（）{if（digitalRead（buttonPin）==HIGH）serialWrite（'H'）;elseserialWrite（'L'）;delay（1000）;}項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知2.常數(shù)變量

（1）HIGH|LOW（引腳電壓定義）

引腳電壓定義HIGH和LOW，當(dāng)讀?。╮ead）或?qū)懭耄╳rite）數(shù)字引腳時(shí)只有兩個(gè)可能的值：HIGH和LOW。HIGH。HIGH（參考引腳）的含義取決于引腳（pin）的設(shè)置，引腳定義為INPUT或OUTPUT時(shí)含義有所不同。當(dāng)一個(gè)引腳通過(guò)pinMode被設(shè)置為INPUT，并通過(guò)digitalRead讀?。╮ead）時(shí)。如果當(dāng)前引腳的電壓大于等于3V，微控制器將會(huì)返回為HIGH。引腳也可以通過(guò)pinMode被設(shè)置為INPUT，并通過(guò)digitalWrite設(shè)置為HIGH。輸入引腳的值將被一個(gè)內(nèi)在的20K上拉電阻控制在HIGH上，除非一個(gè)外部電路將其拉低到LOW。當(dāng)一個(gè)引腳通過(guò)pinMode被設(shè)置為OUTPUT，并digitalWrite設(shè)置為HIGH時(shí)，引腳的電壓應(yīng)在5V。在這種狀態(tài)下，它可以輸出電流。例如，點(diǎn)亮一個(gè)通過(guò)一串電阻接地或設(shè)置為L(zhǎng)OW的OUTPUT屬性引腳的LED。LOW。LOW的含義同樣取決于引腳設(shè)置，引腳定義為INPUT或OUTPUT時(shí)含義有所不同。當(dāng)一個(gè)引腳通過(guò)pinMode配置為INPUT，通過(guò)digitalRead設(shè)置為讀?。╮ead）時(shí)，如果當(dāng)前引腳的電壓小于等于2V，微控制器將返回為L(zhǎng)OW。當(dāng)一個(gè)引腳通過(guò)pinMode配置為OUTPUT，并通過(guò)digitalWrite設(shè)置為L(zhǎng)OW時(shí)，引腳為0V。在這種狀態(tài)下，它可以倒灌電流。例如，點(diǎn)亮一個(gè)通過(guò)串聯(lián)電阻連接到+5V，或到另一個(gè)引腳配置為OUTPUT、HIGH的LED。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知（2）INPUT|OUTPUT（數(shù)字引腳（Digitalpins）定義）

數(shù)字引腳（Digitalpins）定義，INPUT和OUTPUT，數(shù)字引腳當(dāng)作INPUT或OUTPUT都可以。用pinMode（）方法使一個(gè)數(shù)字引腳從INPUT到OUTPUT變化。引腳（Pins）配置為輸入（Inputs）。Arduino（Atmega）引腳通過(guò)pinMode（）配置為輸入（INPUT）即是將其配置在一個(gè)高阻抗的狀態(tài)。配置為INPUT的引腳可以理解為引腳取樣時(shí)對(duì)電路有極小的需求，即等效于在引腳前串聯(lián)一個(gè)100兆歐姆（Megohms）的電阻。這使得它們非常利于讀取傳感器，而不是為L(zhǎng)ED供電。引腳（Pins）配置為輸出（Outputs）。引腳通過(guò)pinMode（）配置為輸出（OUTPUT）即是將其配置在一個(gè)低阻抗的狀態(tài)。

這意味著它們可以為電路提供充足的電流。Atmega引腳可以向其他設(shè)備/電路提供（提供正電流positivecurrent）或倒灌（提供負(fù)電流negativecurrent）達(dá)40毫安（mA）的電流。這使得它們利于給LED供電，而不是讀取傳感器。輸出（OUTPUT）引腳被短路的接地或5V電路上會(huì)受到損壞甚至燒毀。Atmega引腳在為繼電器或電機(jī)供電時(shí)，由于電流不足，將需要一些外接電路來(lái)實(shí)現(xiàn)供電。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知（3）true|false（邏輯層定義）

邏輯層定義，true與false（布爾Boolean常量），在Arduino內(nèi)有兩個(gè)常量用來(lái)表示真和假：true和false。false。在這兩個(gè)常量中false更容易被定義。false被定義為0（零）。true。true通常被定義為1，這是正確的，但true具有更廣泛的定義。在布爾含義里任何非零整數(shù)為true。所以在布爾含義內(nèi)-1，2和-200都定義為ture。需要注意的是true和false常量，不同于HIGH，LOW，INPUT和OUTPUT，需要全部小寫(xiě)。integerconstants（整數(shù)常量）。整數(shù)常量是直接在程序中使用的數(shù)字，如123。默認(rèn)情況下，這些數(shù)字被視為int，但你可以通過(guò)U和L修飾符進(jìn)行更多的限制（見(jiàn)下文）。通常情況下，整數(shù)常量默認(rèn)為十進(jìn)制，但可以加上特殊前綴表示為其他進(jìn)制。不同進(jìn)制對(duì)比如表1-2所示。進(jìn)制示例數(shù)碼二進(jìn)制1111011二進(jìn)位計(jì)數(shù)制僅用兩個(gè)數(shù)碼，0和1，逢二進(jìn)一八進(jìn)制173用0，1，2，3，4，5，6，7八個(gè)數(shù)字，逢八進(jìn)1十進(jìn)制1230、1、2、3、4、5、6、7、8、9，逢十進(jìn)一十六進(jìn)制7b0、1、2、3、4、5、6、7、8、9和字母A、B、C、D、E、F，逢十六進(jìn)一項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知小數(shù)是十進(jìn)制數(shù)。這是數(shù)學(xué)常識(shí)。如果一個(gè)數(shù)沒(méi)有特定的前綴，則默認(rèn)為十進(jìn)制。二進(jìn)制以2為基底，只有數(shù)字0和1是有效的。示例101//和十進(jìn)制5等價(jià)（1*2^2+0*2^1+1*2^0）二進(jìn)制格式只能是8位的，即只能表示0-255之間的數(shù)。如果輸入二進(jìn)制數(shù)更方便的話，你可以用以下的方式：myInt=（B11001100*256）+B10101010;//B11001100作為高位。八進(jìn)制是以8為基底，只有0-7是有效的字符。前綴“0”（數(shù)字0）表示該值為八進(jìn)制。0101//等同于十進(jìn)制數(shù)65（（1*8^2）+（0*8^1）+1）項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知3.變量作用域及修飾符

在Arduino使用的C編程語(yǔ)言的變量，有一個(gè)名為作用域（scope）

的屬性。這一點(diǎn)與類(lèi)似BASIC的語(yǔ)言形成了對(duì)比，在BASIC語(yǔ)言中所有變量都是全局（global）

變量。

在一個(gè)程序內(nèi)的全局變量是可以被所有函數(shù)所調(diào)用的。局部變量只在聲明它們的函數(shù)內(nèi)可見(jiàn)。在Arduino的環(huán)境中，任何在函數(shù)（例如，setup（），loop（）等）外聲明的變量，都是全局變量。

當(dāng)程序變得更大更復(fù)雜時(shí)，局部變量是一個(gè)有效確定每個(gè)函數(shù)只能訪問(wèn)其自己變量的途徑。這可以防止，當(dāng)一個(gè)函數(shù)無(wú)意中修改另一個(gè)函數(shù)使用的變量的程序錯(cuò)誤。

有時(shí)在一個(gè)for循環(huán)內(nèi)聲明并初始化一個(gè)變量也是很方便的選擇。這將創(chuàng)建一個(gè)只能從for循環(huán)的括號(hào)內(nèi)訪問(wèn)的變量。參考程序：intgPWMval;//任何函數(shù)都可以調(diào)用此變量voidsetup（）{//...}voidloop（）{inti;//"i"只在"loop"函數(shù)內(nèi)可用floatf;//"f"只在"loop"函數(shù)內(nèi)可用//...for（intj=0;j<100;j++）{//變量j只能在循環(huán)括號(hào)內(nèi)訪問(wèn)}}項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知

（1）static（靜態(tài)變量）static關(guān)鍵字用于創(chuàng)建只對(duì)某一函數(shù)可見(jiàn)的變量。然而，和局部變量不同的是，局部變量在每次調(diào)用函數(shù)時(shí)都會(huì)被創(chuàng)建和銷(xiāo)毀，靜態(tài)變量在函數(shù)調(diào)用后仍然保持著原來(lái)的數(shù)據(jù)。靜態(tài)變量只會(huì)在函數(shù)第一次調(diào)用的時(shí)候被創(chuàng)建和初始化。參考程序：/*RandomWalk*PaulBadger2007*RandomWalk

函數(shù)在兩個(gè)終點(diǎn)間隨機(jī)的上下移動(dòng)*在一個(gè)循環(huán)中最大的移動(dòng)由參數(shù)“stepsize”決定*一個(gè)靜態(tài)變量向上和向下移動(dòng)一個(gè)隨機(jī)量*這種技術(shù)也被稱(chēng)為“粉紅噪聲”或“醉步”*/#definerandomWalkLowRange-20#definerandomWalkHighRange20intstepsize;intthisTime;inttotal;voidsetup（）{Serial.begin（9600）;}voidloop（）{//測(cè)試randomWalk

函數(shù)stepsize=5;thisTime=randomWalk（stepsize）;serial.println（thisTime）;delay（10）;}intrandomWalk（intmoveSize）{staticintplace;//在randomwalk

中存儲(chǔ)變量//聲明為靜態(tài)因此它在函數(shù)調(diào)用之間能保持?jǐn)?shù)據(jù)，但其他函數(shù)無(wú)法改變它的值place=place+（random（-moveSize，

moveSize+1））;if（place<randomWalkLowRange）{//檢查上下限place=place+（randomWalkLowRange-place）;//將數(shù)字變?yōu)檎较騷elseif（place>randomWalkHighRange）{place=place-（place-randomWalkHighRange）;//將數(shù)字變?yōu)樨?fù)方向}returnplace;}（2）volatilevolatile

這個(gè)關(guān)鍵字是變量修飾符，常用在變量類(lèi)型的前面，以告訴編譯器和接下來(lái)的程序怎么對(duì)待這個(gè)變量。聲明一個(gè)

volatile變量是編譯器的一個(gè)指令。編譯器是一個(gè)將你的C/C++代碼轉(zhuǎn)換成機(jī)器碼的軟件，機(jī)器碼是arduino

上的

Atmega芯片能識(shí)別的真正指令。具體來(lái)說(shuō)，它指示編譯器從

RAM而非存儲(chǔ)寄存器中讀取變量，存儲(chǔ)寄存器是程序存儲(chǔ)和操作變量的一個(gè)臨時(shí)地方。在某些情況下，存儲(chǔ)在寄存器中的變量值可能是不準(zhǔn)確的。如果一個(gè)變量所在的代碼段可能會(huì)意外地導(dǎo)致變量值改變，那此變量應(yīng)聲明為

volatile，比如并行多線程等。在arduino

中，唯一可能發(fā)生這種現(xiàn)象的地方就是和中斷有關(guān)的代碼段，成為中斷服務(wù)程序。參考程序：//當(dāng)中斷引腳改變狀態(tài)時(shí)，開(kāi)閉LEDintpin=13;volatileintstate=LOW;voidsetup（）{pinMode（pin,OUTPUT）;attachInterrupt（0,blink,CHANGE）;}voidloop（）{digitalWrite（pin,state）;}voidblink（）{state=!state;}項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知（3）constconst關(guān)鍵字代表常量。它是一個(gè)變量限定符，用于修改變量的性質(zhì)，使其變?yōu)橹蛔x狀態(tài)。這意味著該變量，就像任何相同類(lèi)型的其他變量一樣使用，但不能改變其值。如果嘗試為一個(gè)const變量賦值，編譯時(shí)將會(huì)報(bào)錯(cuò)。const關(guān)鍵字定義的常量，遵守variablescoping管轄的其他變量的規(guī)則。這一點(diǎn)加上使用#define的缺陷，使const關(guān)鍵字成為定義常量的一個(gè)的首選方法。參考程序：constfloatpi=3.14;floatx;//....x=pi*2;//在數(shù)學(xué)表達(dá)式中使用常量不會(huì)報(bào)錯(cuò)pi=7;//錯(cuò)誤的用法-你不能修改常量值，或給常量賦值。#define或const可以使用const或＃define創(chuàng)建數(shù)字或字符串常量。但arrays，只能使用const。一般const相對(duì)的＃define是首選的定義常量語(yǔ)法。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知4.數(shù)字I/O（1）pinMode（）pinMode（）用于將指定的引腳配置成輸出或輸入。詳情請(qǐng)見(jiàn)digitalpins。pinMode（）語(yǔ)法為pinMode（pin,mode），參數(shù)pin：要設(shè)置模式的引腳；參數(shù)mode:INPUT或OUTPUT，無(wú)返回。參考程序：ledPin=13//LED連接到數(shù)字腳

13voidsetup（）{pinMode（ledPin,OUTPUT）;//設(shè)置數(shù)字腳為輸出}voidloop（）{digitalWrite（ledPin,HIGH）;//點(diǎn)亮LEDdelay（1000）;//等待1sdigitalWrite（ledPin,LOW）;//滅掉LEDdelay（1000）;//等待第二個(gè)}注意：模擬輸入腳也能當(dāng)做數(shù)字腳使用，參見(jiàn)A0，A1等。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知（2）digitalWrite（）

用于給一個(gè)數(shù)字引腳寫(xiě)入

HIGH或者LOW。如果一個(gè)引腳已經(jīng)使用pinMode（）配置為

OUTPUT模式，其電壓將被設(shè)置為相應(yīng)的值，HIGH為5V（3.3V控制板上為3.3V），LOW為0V。如果引腳配置為

INPUT模式，使用digitalWrite（）寫(xiě)入

HIGH值，將使內(nèi)部20kΩ上拉電阻（詳見(jiàn)數(shù)字引腳教程）。寫(xiě)入LOW將會(huì)禁用上拉。上拉電阻可以點(diǎn)亮一個(gè)LED讓其微微亮，如果LED工作，但是亮度很低，可能是因?yàn)檫@個(gè)原因引起的。補(bǔ)救的辦法是使用pinMode（）函數(shù)設(shè)置為輸出引腳。注意：數(shù)字

13號(hào)引腳難以作為數(shù)字輸入使用，因?yàn)榇蟛糠值目刂瓢迳鲜褂昧艘活w

LED與一個(gè)電阻連接到他。如果啟動(dòng)了內(nèi)部的20K上拉電阻，他的電壓將在1.7V左右，而不是正常的5V，因?yàn)榘遢dLED串聯(lián)的電阻把他使他降了下來(lái)，這意味著他返回的值總是LOW。如果必須使用數(shù)字

13號(hào)引腳的輸入模式，需要使用外部上拉下拉電阻。digitalWrite（）語(yǔ)法為digitalWrite（pin,

value），參數(shù)pin:引腳編號(hào)（如1，5，10，A0，A3）；參數(shù)value:HIGH或者LOW，無(wú)返回。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知參考程序：intledPin=13;//LED連接到數(shù)字13號(hào)端口voidsetup（）{pinMode（ledPin,OUTPUT）;//設(shè)置數(shù)字端口為輸入模式}voidloop（）{digitalWrite（ledPin,HIGH）;//使LED亮delay（1000）;//延遲1sdigitalWrite（ledPin,LOW）;//使LED滅delay（1000）;//延遲1s}13號(hào)端口設(shè)置為高電平，延遲1s，然后設(shè)置為低電平。注意：模擬引腳也可以當(dāng)作數(shù)字引腳使用，使用方法是輸入端口

A0，A1，A2等。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知（3）digitalRead（）digitalRead（）用于讀取指定引腳的值。digitalRead（）語(yǔ)法為digitalRead（Pin），

參數(shù)Pin：讀取的引腳號(hào)（int），返回HIGH或LOW。參考程序：ledPin=13//LED連接到13腳intinPin=7;//按鈕連接到數(shù)字引腳7intval=0;//定義變量存以?xún)?chǔ)讀值voidsetup（）{pinMode（ledPin,OUTPUT）;//將13腳設(shè)置為輸出pinMode（inPin,INPUT）;//將7腳設(shè)置為輸入}voidloop（）{val=digitalRead（inPin）;//讀取輸入腳digitalWrite（ledPin,val）;//將LED值設(shè)置為按鈕的值}將13腳設(shè)置為輸入腳7腳的值。注意：如果引腳懸空，digitalRead（）會(huì)返回HIGH或LOW（隨機(jī)變化）。模擬輸入腳能當(dāng)做數(shù)字腳使用，參見(jiàn)A0，A1等。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知5.模擬

I/O（1）analogReference（）

analogReference（）配置用于模擬輸入的基準(zhǔn)電壓（即輸入范圍的最大值）。analogReference（）語(yǔ)法及參數(shù)含義見(jiàn)表1-2。analogReference（）語(yǔ)法參數(shù)參數(shù)含義analogReference（type）typetype使用哪種參考類(lèi)型：DEFAULT、

INTERNAL、INTERNAL1V1、

INTERNAL2V56、EXTERNALDEFAULT：默認(rèn)5V（Arduino

板為5V）或3.3V（Arduino

板為

3.3V）為基準(zhǔn)電壓INTERNAL：在ATmega168和ATmega328上以1.1V為基準(zhǔn)電壓，以及在ATmega8上以2.56V為基準(zhǔn)電壓（ArduinoMega無(wú)此選項(xiàng)）INTERNAL1V1：以1.1V為基準(zhǔn)電壓（此選項(xiàng)僅針對(duì)ArduinoMega）INTERNAL2V56：以2.56V為基準(zhǔn)電壓（此選項(xiàng)僅針對(duì)ArduinoMega）EXTERNAL：以AREF引腳（0至5V）的電壓作為基準(zhǔn)電壓

analogReference（）返回?zé)o無(wú)表1-2analogReference（）語(yǔ)法及參數(shù)含義注意事項(xiàng)：改變基準(zhǔn)電壓后，之前從analogRead（）讀取的數(shù)據(jù)可能不準(zhǔn)確。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知

警告：不要在AREF引腳上使用任何小于0V或超過(guò)5V的外部電壓。如果使用AREF引腳上的電壓作為基準(zhǔn)電壓，在調(diào)用analogRead（）前必須設(shè)置參考類(lèi)型為EXTERNAL。否則，將會(huì)削短有效的基準(zhǔn)電壓（內(nèi)部產(chǎn)生）和AREF引腳，這可能會(huì)損壞Arduino板上的單片機(jī)。

另外，可以在外部基準(zhǔn)電壓和AREF引腳之間連接一個(gè)5K電阻，這樣能在外部和內(nèi)部基準(zhǔn)電壓之間切換。請(qǐng)注意，總阻值將會(huì)發(fā)生改變，因?yàn)锳REF引腳內(nèi)部有一個(gè)32K電阻。這兩個(gè)電阻都有分壓作用。所以，例如，如果輸入2.5V的電壓，最終在AREF引腳上的電壓將為2.5×32/（32+5）V=2.2V。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知（2）analogRead（）

analogRead（）用于從指定的模擬引腳讀取數(shù)據(jù)值。Arduino

板包含一個(gè)

6通道（Mini和Nano有8個(gè)通道，Mega有16個(gè)通道），10位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。這意味著它將

0至5V之間的輸入電壓映射到

0至1023之間的整數(shù)值。這將產(chǎn)生讀數(shù)之間的關(guān)系：5V/1024單位，或0.0049V（4.9mV）每單位。輸入范圍和精度可以使用analogReference（）改變。它需要大約

100μs（0.0001）來(lái)讀取模擬輸入，所以最大的閱讀速度是每s

10000次。analogRead（）語(yǔ)法為analogRead（Pin），參數(shù)Pin：從輸入引腳（大部分板子從

0到5，Mini和Nano從0到7，Mega從0到15）讀取數(shù)值，返回：從

0到1023的整數(shù)值。注意事項(xiàng)：如果模擬輸入引腳沒(méi)有連入電路，由analogRead（）返回的值將根據(jù)多項(xiàng)因素（例如其他模擬輸入引腳，你的手靠近板子等）產(chǎn)生波動(dòng)。參考程序：intanalogPin=3;//電位器（中間的引腳）連接到模擬輸入引腳3//另外兩個(gè)引腳分別接地和+5Vintval=0;//定義變量來(lái)存儲(chǔ)讀取的數(shù)值voidsetup（）{serial.begin（9600）;//設(shè)置波特率（9600）}voidloop（）{val=analogRead（analogPin）;//從輸入引腳讀取數(shù)值serial.println（val）;//顯示讀取的數(shù)值}項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知（3）analogWrite（）

analogWrite（）用于PWM從一個(gè)引腳輸出模擬值（PWM）?？捎糜谧?/p>

LED以不同的亮度點(diǎn)亮或驅(qū)動(dòng)電機(jī)以不同的速度旋轉(zhuǎn)。analogWrite（）輸出結(jié)束后，該引腳將產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的特殊占空比方波，直到下次調(diào)用analogWrite（）（或在同一引腳調(diào)用digitalRead（）或digitalWrite（））。PWM信號(hào)的頻率大約是490赫茲。在大多數(shù)arduino

板（ATmega168或ATmega328），只有引腳3，5，6，9，10和11可以實(shí)現(xiàn)該功能。在aduino

Mega上，引腳2到13可以實(shí)現(xiàn)該功能。老的Arduino

板（ATmega8）的只有引腳9.10.11可以使用analogWrite（）。在使用analogWrite（）前，你不需要調(diào)用pinMode（）來(lái)設(shè)置引腳為輸出引腳。analogWrite

函數(shù)與模擬引腳、analogRead

函數(shù)沒(méi)有直接關(guān)系。analogWrite（）語(yǔ)法為analogWrite（pin,value），參數(shù)pin：用于輸入數(shù)值的引腳；參數(shù)value：占空比，0（完全關(guān)閉）到255（完全打開(kāi)）之間，無(wú)返回。說(shuō)明：引腳

5和6的PWM輸出將高于預(yù)期的占空比（輸出的數(shù)值偏高）。這是因?yàn)閙illis（）和delay（）功能，和PWM輸出共享相同的內(nèi)部定時(shí)器。這將導(dǎo)致大多時(shí)候處于低占空比狀態(tài)（如：0-10），并可能導(dǎo)致在數(shù)值為0時(shí)，沒(méi)有完全關(guān)閉引腳5和6。通過(guò)讀取電位器的阻值控制

LED的亮度。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知參考程序：intledPin=9;//LED連接到數(shù)字引腳9intanalogPin=3;//電位器連接到模擬引腳3intval=0;//定義變量存以?xún)?chǔ)讀值voidsetup（）{pinMode（ledPin,OUTPUT）;//設(shè)置引腳為輸出引腳}voidloop（）{val=analogRead（analogPin）;//從輸入引腳讀取數(shù)值analogWrite（ledPin,val/4）;//以val/4的數(shù)值點(diǎn)亮LED（因?yàn)閍nalogRead

讀取的數(shù)值從

0到1023，而analogWrite

輸出的數(shù)值從

0到255）}項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知（4）高級(jí)I/Otone（）。tone（）用于在一個(gè)引腳上產(chǎn)生一個(gè)特定頻率的方波（50%占空比）。持續(xù)時(shí)間可以設(shè)定，否則波形會(huì)一直產(chǎn)生直到調(diào)用noTone（）函數(shù)。該引腳可以連接壓電蜂鳴器或其他喇叭播放聲音。

在同一時(shí)刻只能產(chǎn)生一個(gè)聲音。如果一個(gè)引腳已經(jīng)在播放音樂(lè)，那調(diào)用

tone（）將不會(huì)有任何效果。如果音樂(lè)在同一個(gè)引腳上播放，它會(huì)自動(dòng)調(diào)整頻率。

使用

tone（）函數(shù)會(huì)與3腳和11腳的PWM產(chǎn)生干擾（Mega板除外）。

注意：如果你要在多個(gè)引腳上產(chǎn)生不同的音調(diào)，你要在對(duì)下一個(gè)引腳使用

tone（）函數(shù)前對(duì)此引腳調(diào)用noTone（）函數(shù)。tone（）語(yǔ)法及參數(shù)含義見(jiàn)表1-3。tone（）語(yǔ)法參數(shù)參數(shù)含義tone（pin,frequency）type要產(chǎn)生聲音的引腳frequency產(chǎn)生聲音的頻率，單位

Hz，類(lèi)型unsignedinttone（pin,frequency,duration）type要產(chǎn)生聲音的引腳frequency產(chǎn)生聲音的頻率，單位

Hz，類(lèi)型unsignedintduration聲音持續(xù)的時(shí)間，單位ms（可選），類(lèi)型unsignedlong表1-3tone（）語(yǔ)法及參數(shù)含義項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知noTone（）。noTone（）用于停止由

tone（）產(chǎn)生的方波。如果沒(méi)有使用tone（）將不會(huì)有效果。注意：如果你想在多個(gè)引腳上產(chǎn)生不同的聲音，你要在對(duì)下個(gè)引腳使用

tone（）前對(duì)剛才的引腳調(diào)用noTone（）。noTone（）語(yǔ)法為noTone（pin），參數(shù)pin:所要停止產(chǎn)生聲音的引腳。shiftOut（）。shiftOut（）將一個(gè)數(shù)據(jù)的一個(gè)字節(jié)一位一位的移出。從最高有效位（最左邊）或最低有效位（最右邊）開(kāi)始。依次向數(shù)據(jù)腳寫(xiě)入每一位，之后時(shí)鐘腳被拉高或拉低，指示剛才的數(shù)據(jù)有效。

注意：如果所連接的設(shè)備時(shí)鐘類(lèi)型為上升沿，要確定在調(diào)用shiftOut（）前時(shí)鐘腳為低電平，如調(diào)用digitalWrite（clockPin，

LOW）。這是一個(gè)軟件實(shí)現(xiàn)；Arduino

提供了一個(gè)硬件實(shí)現(xiàn)的

SPI庫(kù)，它速度更快但只在特定腳有效。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知shiftOut（）語(yǔ)法及參數(shù)含義見(jiàn)表1-4。shiftOut（）語(yǔ)法參數(shù)參數(shù)含義shiftOut（dataPin,

clockPin,

bitOrder,value）dataPin輸出每一位數(shù)據(jù)的引腳（int）clockPin時(shí)鐘腳，當(dāng)

dataPin

有值時(shí)此引腳電平變化（int）bitOrder輸出位的順序，最高位優(yōu)先或最低位優(yōu)先value要移位輸出的數(shù)據(jù)（byte）shiftOut（）返回?zé)o無(wú)表1-4shiftOut（）語(yǔ)法及參數(shù)含義注意：dataPin和clockPin要用pinMode（）配置為輸出。shiftOut目前只能輸出1個(gè)字節(jié)（8位），所以如果輸出值大于255需要分兩步。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知//最高有效位優(yōu)先串行輸出int數(shù)據(jù)=500;//移位輸出高字節(jié)shiftOut（dataPin，

clock，MSBFIRST，（data>>8））;//移位輸出低字節(jié)shiftOut（data，clock，MSBFIRST，data）;//最低有效位優(yōu)先串行輸出data=500;//移位輸出低字節(jié)shiftOut（dataPin，

clock，LSBFIRST，data）;//移位輸出高字節(jié)shiftOut（dataPin，

clock，LSBFIRST，（data>>8））;項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知參考程序：//**************************************************************////Name:shiftOut

代碼，

HelloWorld////Author:CarlynMaw，TomIgoe////Date:25Oct，2006////版本:1.0////注釋?zhuān)菏褂?4HC595移位寄存器從0到255計(jì)數(shù)//////****************************************************************//引腳連接到74HC595的ST_CPintlatchPin=8;//引腳連接到74HC595的SH_CP intclockPin=12;////引腳連接到74HC595的DSintdataPin=11;voidsetup（）{//設(shè)置引腳為輸出pinMode（latchPin,OUTPUT）;pinMode（clockPin,OUTPUT）;pinMode（dataPin,OUTPUT）;}voidloop（）{//向上計(jì)數(shù)程序（J=0;J<256;J++）{//傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候?qū)atchPin

拉低digitalWrite（latchpin,LOW）;shiftOut

的（dataPin,clockPin,LSBFIRST,J）;//之后將latchPin

拉高//它不需要再接受信息了digitalWrite（latchpin,HIGH）;delay（1000）;}}相應(yīng)電路，查看

tutorialoncontrollinga74HC595shiftregister。項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知shiftIn（）。shiftIn（）用于將一個(gè)數(shù)據(jù)的一個(gè)字節(jié)一位一位的移入。從最高有效位（最左邊）或最低有效位（最右邊）開(kāi)始。對(duì)于每個(gè)位，先拉高時(shí)鐘電平，再?gòu)臄?shù)據(jù)

傳輸線中讀取一位，再將時(shí)鐘線拉低。

注意：這是一個(gè)軟件實(shí)現(xiàn)；Arduino

提供了一個(gè)硬件實(shí)現(xiàn)的

SPI庫(kù)，它速度更快但只在特定腳有效。shiftIn（）語(yǔ)法及參數(shù)含義見(jiàn)表1-5。shiftIn（）語(yǔ)法參數(shù)參數(shù)含義shiftIn（dataPin,clockPin,bitOrder）dataPin輸出每一位數(shù)據(jù)的引腳（int）clockPin時(shí)鐘腳，當(dāng)

dataPin

有值時(shí)此引腳電平變化（int）bitOrder輸出位的順序，最高位優(yōu)先或最低位優(yōu)先value要移位輸出的數(shù)據(jù)（byte）表1-5

shiftIn（）語(yǔ)法及參數(shù)含義項(xiàng)目1

汽車(chē)單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)知pulseIn（）。pulseIn（）用于讀取一個(gè)引腳的脈沖（HIGH或LOW）。例如，如果value是HIGH，pulseIn（）會(huì)等待引腳變?yōu)?/p>

HIGH，開(kāi)始計(jì)時(shí)，再等待引腳變?yōu)長(zhǎng)OW并停止計(jì)時(shí)。返回脈沖的長(zhǎng)度，單位μs。如果在指定的時(shí)間內(nèi)無(wú)脈沖函數(shù)返回。此函數(shù)的計(jì)時(shí)功能由經(jīng)驗(yàn)決定，長(zhǎng)時(shí)間的脈沖計(jì)時(shí)可能會(huì)出錯(cuò)。計(jì)時(shí)范圍從

10μs至3min（1s=1000ms=1000000μs）。pulseIn（）語(yǔ)法及參數(shù)含義見(jiàn)表1-6。pulseIn（）語(yǔ)法參數(shù)參數(shù)含義pulseIn（pin,value）pin要進(jìn)行脈沖計(jì)時(shí)的引腳號(hào)（int）value要讀取的脈沖類(lèi)型，HIGH或LOW（int）