1.2.2 简单的C语言程序
以一个简单的流水灯程序为例，了解一下AVR单片机C语言。
1.硬件电路
首先来看一个实例，这个例子的功能十分简单，就是让单片机的PA口的发光二极管（LED）灯按流水灯的形式进行闪烁，硬件电路如图1-4所示。
图1-4 点亮P0口LED灯电路
5V电源分别连接8只LED灯的正极，8只LED灯的负极分别连接8个1 kΩ限流电阻，然后再接到AVR单片机PB口。这样，当单片机的I/O口输出高电平时，LED两端都是高电平，LED不会导通，当I/O口输出低电平时，LED正向导通，同时也就发出光亮了。
这里解释一下LED灯上串联电阻大小的选择问题。我们知道，LED灯的工作电压为1.6～2.8V（一般为2V），工作电流为2～30mA（一般控制在4～10mA），如果系统供电VCC=5V，LED灯上串联的电阻为1kΩ，并取LED灯上电压为2V，那么，此时通过LED灯的电流则为（5V−2V）/1000Ω=3mA。如果需要提高亮度，需要增大LED灯的工作电流，当工作电流为10mA时，则此时电阻应该选择（5V−2V）/10mA=300Ω，所以，LED灯的串联电阻一般在0.3～1kΩ之间进行选择。
2.程序实现
8位流水灯源程序如下：
#include <ioavr.h>
#define uint unsigned int
/*****************************************************************************
函数功能:延时函数
*****************************************************************************/
void Delay_ms(uint xms)
{
int i,j;
for(i=0;i<xms;i++)
{ for(j=0;j<1140;j++) ; }
}
/*****************************************************************************
函数功能:端口初始化函数
*****************************************************************************/
void port_init (void)
{
DDRA=0XFF;
PORTA=0XFF;
}
/*****************************************************************************
函数功能:主函数
*****************************************************************************/
void main (void)
{
port_init();
while(1)
{
PORTA=0xFE; //点亮第1个LED灯
Delay_ms(500); //延时
PORTA=0xFD; //点亮第2个LED灯
Delay_ms(500);
PORTA=0xFB; //点亮第3个LED灯
Delay_ms(500);
PORTA=0xF7; //点亮第4个LED灯
Delay_ms(500);
PORTA=0xEF; //点亮第5个LED灯
Delay_ms(500);
PORTA=0xDF; //点亮第6个LED灯
Delay_ms(500);
PORTA=0xBF; //点亮第7个LED灯
Delay_ms(500);
PORTA=0x7F; //点亮第8个LED灯
Delay_ms(500);
}
}
下面对这个程序进行简要的分析：
① 程序的第1行“#include <ioavr.h>”是“文件包含”，“文件包含”是指一个文件将另外一个文件的内容全部包含进来。所以，这里的程序虽然只有几行，但C编译器（如IAR软件）在处理的时候却要处理几十行或几百行。
② Delay_ms（500）的用途是延时，由于单片机执行指令的速度很快，如果不进行延时，灯亮之后马上就灭，灭了之后马上就亮，速度太快，人眼根本无法分辨。所以，需要进行适当的延时，这里采用自定义函数Delay_ms（500）实现延时，函数前面的void表示该延时函数没有返回值。
Delay_ms（500）函数是一个自定义函数，它不是由AVR编译器提供的，即不能在任何情况下编写这样一行程序以实现延时。如果在编写其他程序时写上这么一行，会发现编译通不过。注意观察本程序会发现，在使用Delay_ms（500）之前，已对Delay_ms(int k)函数进行了事先定义，因此，在主程序中才能采用Delay_ms（500）进行使用。
注意：在延时函数Delay_ms（uint xms）定义中，参数xms称为“形式参数”（简称形参）；而在调用延时函数Delay_ms（500）中，小括号里的数据“500”，这个“500”称为“实际参数”（简称实参）。参数的传递是单向的，即只能把实参的值传给形参，而不能把形参的值传给实参。另外，实参可以在一定范围内调整，这里的“500”表示延时时间为0.5s，若为“1000”，则延时时间是1000ms，即1s。
③ AVR单片机的I/O口是标准的I/O口，I/O口的功能是负责实现CPU通过系统总线把I/O电路和外围设备联系在一起，标准的I/O口具有输入、输出、高阻3种状态，AVR单片机通过3个寄存器来控制I/O口的状态：输入和输出方向寄存器DDRx（x表示端口号，如DDRA表示端口A的方向寄存器）、输出寄存器PORTx、输入寄存器PINx。
在程序中，void port_init（void）是端口初始化函数，有两个语句：
· DDRB = 0xFF；的含义就是设置端口A为输出口。
· PORTA= 0xFF；的含义就是将端口A的输出寄存器设置为0xFF，即让端口A的8个I/O口全部输出高电平。
④ 在单片机程序中，首先在main主函数里对端口进行初始化，然后让程序进入一个while（1）{}死循环中，这样保证程序一直运行。程序都是一步一步向下执行的，执行到程序的结尾就会停止，这时即使外界再有什么动作，单片机也不再响应了，加上死循环，那么程序就会一直在这个循环体中运行。如果在这个循环体中进行相应操作，程序就会很快检测到并给出响应。
在本例中，while（1）{}死循环的功能轮流点亮PORTA口LED灯，使PORTA口的LED灯流动显示。