【Udemy中英字幕】Arduino under the Hood – AVR for Professionals

Arduino 内部原理 – 专业人士的 AVR

从 C、Makefile 和编译器到所有寄存器、外围设备、保险丝、功耗降低技巧、ISP、DebugWIRE 和 LockBits

讲师：Dr. Alexander Fell

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您将学到什么

程序和软件优化以降低功耗
剥离 Arduino 库，ATmega 内部是如何工作的？
所有外设：定时器、看门狗、复位、欠压、时钟操作寄存器、ADC、温度传感器（内置）等。
嵌入式系统和 Arduino 平台的有效计算
C 中的寄存器指针：有关如何访问寄存器的简单指南。让您的代码更高效。
GNU 编译器链中的步骤：从源代码到可执行文件的旅程
简化编译过程：什么是 Makefile 以及如何使用它们？
嵌入式系统的通信协议（TWI/I2C、SPI U(S)ART、debugWIRE、Bit Banging）：MCU 如何通信以及如何配置？
如何使用 debugWIRE 调试 AVR？（如何读取寄存器内容，逐步执行程序？）
引导加载程序的用途是什么？如何在没有它的情况下对 AVR 进行编程？（通过 ISP）
保护您的知识产权 (IP)：AVR 的保险丝和锁
熟练掌握嵌入式开发技能，并自信地迈出下一步。
文档很厚，但并不吓人。了解如何获取所需的信息。

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探索相关主题

嵌入式系统
硬件
信息技术与软件

要求

具备 C 语言或 Arduino 工作知识
示例和练习的焊接/面包板技能
能够使用万用表并读取电路图

描述

作为最全面的课程之一：我们将深入了解Arduino 的所有内容。ATmega328P MCU 的核心集成了许多未通过 Arduino 库公开的功能。在学习外围设备工作原理的同时，学生还可以编写代码，以低功耗展现高性能。部署在现场并由小型电池供电的嵌入式系统可以运行并收集数据多年。

AVR 平台的巨大优势在于，本课程中介绍的许多概念也适用于其他 MCU。因此，从小型 ATtiny 到大型 ATmega 系列的整个 MCU 产品组合都变得可用。本课程中使用的 ATmega328P 只是一个例子，获得的知识适用于许多嵌入式系统，而不仅限于 Arduino 平台。这是由需要解决实际问题的实践课程和练习激发的。如果在实施过程中出现问题，学生可以查看提示和技巧，如果没有任何效果，还可以查看源代码中带有大量注释的解决方案。

本课程提供英文手工字幕，涵盖以下主题，重点关注实用方面以及概念的用途。此外，本课程不遵循特定的大纲，可以根据兴趣和需求按任意顺序学习主题。涵盖的主题包括：

GNU 编译器集合以及每个步骤中发生的事情及其原因
C 和指针的简要介绍
从 Arduino 库迁移到 AVR：更少的奢侈，更快的执行，更少的资源
如何使用 Makefile 进行编译？目标、规则和快捷方式
C 语言中容易犯的错误及其避免方法
1. 攻击向量
外围设备：
1. 定时器、计数器和脉冲宽度调制
2. 中断
通信协议
1. 通用异步收发器
2. I2C/TWI
3. 串行外设接口
4. DHT 和 1-Wire
5. 美国国际
6. 如何模仿其他以前不兼容和不受支持的协议？
模数转换器
1. 它是如何工作的？
2. 无需外部元件即可测量温度
3. 使用 ADC 测量电池电量
模拟比较器
非易失性存储器
1. 闪光
  1. 如何使用 Flash (程序存储器) 来存储常量？
  2. 如何在执行程序时使用Flash？
2. 电可擦除只读存储器
3. 保险丝
  1. 时钟源
  2. 锁位
  3. 调试
在面包板上运行 AVR
节省电力
1. 睡眠
2. 动态时钟频率
3. 关闭不必要的组件
4. 唤醒源
调试（附实际示例）
1. 模拟器
2. JTAG
3. 调试线
附加章节：并行任务执行