### AVR的GCC编程（初学者必看）
#### 1.1 AVR单片机GCC开发概述
AVR单片机是一款由Atmel公司推出的8位精简指令集(RISC)微控制器，以其高性能、低功耗的特点著称。自从1997年首次推出以来，AVR系列已经发展成为涵盖多个子系列的产品线，包括ATtiny、AT90S和ATmega系列。这些不同的系列针对不同的应用场景和需求进行了优化。
GCC（GNU Compiler Collection）是GNU项目的一部分，是一个开源的编译器套件，最初支持C语言，后来扩展到了C++、Objective-C、Fortran等多种编程语言。对于AVR单片机开发者来说，AVR-GCC提供了一种高效、低成本的开发工具选择，特别适合那些希望避免商业IDE昂贵授权费用的开发者。
#### 1.2 一个简单的例子
下面是一个简单的AVR单片机GCC编程示例，该示例展示了如何使用GCC编写一段基本的程序来控制LED灯：
```c
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
int main(void)
{
// 设置PB2为输出
DDRB |= (1 << DDB2);
while(1)
{
// LED亮
PORTB |= (1 << PORTB2);
_delay_ms(500);
// LED灭
PORTB &= ~(1 << PORTB2);
_delay_ms(500);
}
}
```
这段代码实现了LED灯的闪烁功能。首先通过设置`DDRB`寄存器将PB2引脚设置为输出模式。然后，在无限循环中交替地将PB2设置为高电平和低电平，并使用`_delay_ms`函数在每次状态切换之间等待500毫秒。
#### 1.3 使用Makefile管理项目
Makefile是一种用于自动化构建过程的文件，它可以大大简化项目的编译和链接步骤。对于AVR-GCC开发而言，Makefile可以自动处理源文件的依赖关系，并根据需要重新编译相应的文件。下面是一个简单的Makefile示例：
```makefile
CC = avr-gcc
CFLAGS = -Wall -Os -mmcu=atmega328p
all: blink.hex
blink.hex: blink.c
$(CC) $(CFLAGS) -o $@ -Wl,-Map,blink.map -lm $<
clean:
rm -f *.hex *.map *.lst
```
在这个Makefile中，定义了编译器`CC`为`avr-gcc`，编译标志`CFLAGS`包含了编译警告(`-Wall`)、优化等级(`-Os`)以及指定的目标微控制器型号(`-mmcu=atmega328p`)。`all`目标会构建`blink.hex`文件，而`clean`目标则清理生成的文件。
#### 1.4 开发环境的配置
配置AVR-GCC开发环境需要以下几个步骤：
1. **安装GCC**：确保已经在计算机上安装了AVR-GCC。可以通过官方渠道下载安装包，或者使用包管理器（如在Ubuntu中使用`apt-get install gcc-avr`）进行安装。
2. **安装必要的库和工具**：除了编译器本身之外，还需要安装与AVR相关的库和支持工具，例如`avr-libc`。
3. **配置IDE或文本编辑器**：如果使用IDE（如Eclipse、Visual Studio Code等），需要配置相应的插件以支持AVR-GCC编译。如果是使用纯文本编辑器，只需确保Makefile正确设置即可。
#### 1.5 实验板CA-M8
CA-M8是一款专门用于AVR单片机开发的实验板，提供了丰富的外设接口和开发资源，非常适合初学者学习AVR单片机编程。该实验板通常配备有各种传感器、LED灯、按键等外设，以及用于烧录程序的接口。
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以上只是AVR单片机GCC编程入门的基础知识，更深入的学习还需要了解存储器操作、中断服务程序、定时器/计数器应用等内容。接下来的部分将继续探讨这些高级主题。
