本書(shū)以8051單片機(jī)和ARM11微處理器S3C6410為主線全面并輔以相應(yīng)的編程實(shí)例、系統(tǒng)地闡述了單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的原理和應(yīng)用。主要內(nèi)容包括單片微型計(jì)算機(jī)概述、MCS-51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)與原理、MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)、MCS-51單片機(jī)匯編程序設(shè)計(jì)、MCS-51單片機(jī)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、MCS-51單片機(jī)的片內(nèi)資源、MCS-51單片機(jī)的常用外設(shè)擴(kuò)展、MCS-51單片機(jī)接口技術(shù)、單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)、ARM微處理器體系結(jié)構(gòu)、ARM11微處理器S3C6410資源、S3C6410的I/O口及操作、S3C6410的中斷控制、S3C6410的串口UART、S3C6410的PWM控制、S3C6410的實(shí)時(shí)時(shí)鐘、S3C6410的看門(mén)狗電路、工程項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)例。
自20世紀(jì)70年代問(wèn)世以來(lái).單片機(jī)已對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生了巨大的影響.尤其是美國(guó)Intel公司生產(chǎn)的MCS51單片機(jī).由于其具有集成度高、體積小、功能強(qiáng)、可靠性高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn).已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)控、智能儀器儀表、家用電器等領(lǐng)域.此外.MCS51單片機(jī)也是教學(xué)用單片機(jī)的最佳選擇.嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心.以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ).軟硬件可裁剪(這是指嵌入式系統(tǒng)的大小和規(guī)格會(huì)隨著具體應(yīng)用需求而改變).適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng).嵌入式系統(tǒng)可以說(shuō)是當(dāng)前最熱門(mén)、最有發(fā)展前途的IT應(yīng)用領(lǐng)域之一.嵌入式系統(tǒng)通常會(huì)用在一些特定的專用設(shè)備上.特別是隨著家電的智能化.嵌入式系統(tǒng)更顯重要.目前國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人才是很稀缺的.因?yàn)檫@一領(lǐng)域較新.且發(fā)展太快.所以熟練掌握這些新技術(shù)的人才是相當(dāng)難找的.人才供需比是1∶8.所以就業(yè)前景非常好.本書(shū)以實(shí)用為宗旨.采用理論與實(shí)際相結(jié)合的形式.用眾多的實(shí)例來(lái)講解理論知識(shí).在內(nèi)容安排上由淺入深、由易到難、通俗易懂.本書(shū)規(guī)劃授課學(xué)時(shí)為64學(xué)時(shí).章節(jié)內(nèi)容安排偏多.但各章節(jié)內(nèi)容之間既有相關(guān)繼承性.又有一定的獨(dú)立性.方便了讀者學(xué)習(xí)和參考.各授課教師可根據(jù)學(xué)習(xí)對(duì)象的基礎(chǔ)及需求不同.對(duì)授課學(xué)時(shí)進(jìn)行靈活的調(diào)整.本書(shū)的主要特點(diǎn)如下:1..本書(shū)圖文并茂、實(shí)用性強(qiáng).既可作為應(yīng)用型本科自動(dòng)化、電子信息類專業(yè)“單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用”課程的教材和參考書(shū).同時(shí)又可供各類電子工程和自動(dòng)化技術(shù)人員、計(jì)算機(jī)愛(ài)好者以及嵌入式系統(tǒng)自學(xué)者參考.2..本書(shū)從實(shí)用角度出發(fā).與傳統(tǒng)的單片機(jī)與嵌入式基本原理書(shū)籍相比較.更注重面向?qū)嶋H應(yīng)用和實(shí)際開(kāi)發(fā).書(shū)中案例大多來(lái)源于編者平時(shí)的教學(xué)、企業(yè)工程經(jīng)驗(yàn)以及科研工作.有利于初學(xué)者迅速掌握單片機(jī)與嵌入式技術(shù).3..本書(shū)致力于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)方法的掌握.找出并抓住學(xué)科知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系.形成一個(gè)完整的體系.有利于學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí).全書(shū)共19章.第1章主要介紹了計(jì)算機(jī)的基本概念、計(jì)算機(jī)的基本組成及單片微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)原理.最后闡述了單片微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展.第2章主要講解了MCS51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)和片內(nèi)各功能部件的工作原理.第3章詳細(xì)介紹了MCS51單片機(jī)的尋址方式及指令系統(tǒng).第4章介紹了匯編程序設(shè)計(jì)的方法及步驟.并舉實(shí)例進(jìn)行了說(shuō)明.第5章介紹了MCS51單片機(jī)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì).通過(guò)本章的學(xué)習(xí).讀者能夠了解單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的方法.第6章對(duì)單片機(jī)的內(nèi)部資源I/O口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷、串口進(jìn)行了詳細(xì)介紹.第7章主要介紹了程序存儲(chǔ)器(ROM)擴(kuò)展、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)擴(kuò)展以及并行I/O口的擴(kuò)展.第8章介紹了幾種單片機(jī)常用的外設(shè).包括鍵盤(pán)、顯示器、打印機(jī)、AD和DA轉(zhuǎn)換器等.第9章主要介紹單片機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā).具體討論了有關(guān)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的問(wèn)題.第10章主要對(duì)嵌入式系統(tǒng)的基本知識(shí).包括基本概念、應(yīng)用領(lǐng)域、特點(diǎn)、組成Ⅳ及嵌入式處理器分類等進(jìn)行了詳細(xì)介紹.使讀者對(duì)嵌入式系統(tǒng)有一個(gè)基本的了解.第11章主要介紹了常用ARM處理器系列.對(duì)ARM7內(nèi)核、存儲(chǔ)體系、總線結(jié)構(gòu)、流水線技術(shù)、處理器狀態(tài)與模式、寄存器組織和異常處理等進(jìn)行了詳細(xì)介紹.使學(xué)生對(duì)ARM的體系結(jié)構(gòu)有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí).第12章主要介紹了S3C6410的內(nèi)部資源.如定義的頭文件、常用函數(shù)及其使用.第13章主要介紹了GPIO的功能、控制寄存器及其應(yīng)用.第14章主要介紹了S3C6410中斷控制系統(tǒng)的構(gòu)成及應(yīng)用實(shí)例.第15章主要介紹了S3C6410的串行端口RS232通信及編程方法.第16章主要介紹了PWM的工作原理、輸出控制、控制寄存器的功能和編程思路.第17、18章主要介紹了S3C6410的RTC和看門(mén)狗的原理.以及利用相關(guān)的資源來(lái)編寫(xiě)相關(guān)的例程.第19章通過(guò)實(shí)際的工程項(xiàng)目介紹了一般嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程.本書(shū)的第1章由何永洪、王寶珠編寫(xiě).第2~6章和附錄由王寶珠編寫(xiě).第12~19章由馮文果編寫(xiě).第7~9章由王強(qiáng)編寫(xiě).第10、11章由諶麗編寫(xiě).全書(shū)由王寶珠統(tǒng)編定稿.由黃俊教授主審.同時(shí).在本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中.黃沛、喻婷、費(fèi)莉幫助收集資料、整理書(shū)稿.給予了大力的支持和幫助.本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中參考了大量的相關(guān)書(shū)籍和資料.在此向這些書(shū)籍和資料的編寫(xiě)者表示衷心的感謝.由于編者水平有限.書(shū)中難免有疏漏、錯(cuò)誤和不妥之處.敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正.編者
前 言
第1 章 概述 1
1. 1 計(jì)算機(jī)基本概念 1
1. 1. 1 計(jì)算機(jī)的組成 1
1. 1. 2 信息在計(jì)算機(jī)中的表示 2
1. 1. 3 計(jì)算機(jī)的軟件 5
1. 2 微型計(jì)算機(jī)的基本構(gòu)成 5
1. 2. 1 微處理器 5
1. 2. 2 存儲(chǔ)器 6
1. 2. 3 系統(tǒng)總線 6
1. 3 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 6
1. 3. 1 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 6
1. 3. 2 單片機(jī)的主要特點(diǎn) 7
1. 4 單片機(jī)的重要指標(biāo)及類型 8
1. 5 單片機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展 8
1. 5. 1 單片機(jī)的應(yīng)用 8
1. 5. 2 單片機(jī)的發(fā)展 9
習(xí)題 12
第2 章。停茫 51 單片機(jī)的硬件
結(jié)構(gòu)與原理 13
2. 1。担 系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 13
2. 2 MCS 51 單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)原理 14
2. 2. 1 基本結(jié)構(gòu)組成 14
2. 2. 2 中央處理器 15
2. 2. 3 存儲(chǔ)器 18
2. 2. 4 外部引腳 23
2. 3。停茫 51 單片機(jī)的輸入/輸出端口 25
2. 3. 1 P0 口 26
2. 3. 2。校 口 28
2. 3. 3。校 口 28
2. 3. 4。校 口 29
2. 4 MCS 51 單片機(jī)的最小系統(tǒng) 30
2. 4. 1 電源 30
2. 4. 2 時(shí)鐘電路 30
2. 4. 3 復(fù)位電路 33
2. 5。停茫 51 單片機(jī)的工作方式 34
2. 5. 1 全速執(zhí)行方式 34
第3 章 MCS 51 單片機(jī)指令系統(tǒng)38
第4 章。停茫 51 單片機(jī)匯編程序設(shè)計(jì)65
第5 章 MCS 51 單片機(jī)的C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 80
第6 章。停茫 51 單片機(jī)的內(nèi)部資源 114
第7 章。停茫 51 單片機(jī)的常用
外設(shè)擴(kuò)展151
第8 章 MCS 51 單片機(jī)接口技術(shù)166
第9 章。粒裕福梗茫担 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)與
開(kāi)發(fā)186
第10 章 嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)219
第11 章。粒遥 微處理器體系結(jié)構(gòu)228
第12 章 ARM11 微處理器S3C6410253
第13 章。樱常茫叮矗保 的I / O 口及操作286
第14 章 S3C6410 的中斷控制320
第15 章。樱常茫叮矗保 的串口UART356
第16 章 S3C6410 的PWM 控制373
第17 章。樱常茫叮矗保 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘 389
17. 1。樱常茫叮矗保 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘概述 389
17. 1. 1。樱常茫叮矗保 的RTC 單元 389
17. 1. 2。遥裕 控制寄存器 391
17. 2 RTC 應(yīng)用編程實(shí)例 398
習(xí)題 400
第18 章。樱常茫叮矗保 看門(mén)狗電路 401
18. 1 S3C6410 看門(mén)狗概述 401
18. 1. 1。樱常茫叮矗保 看門(mén)狗的工作原理 401
18. 1. 2。樱常茫叮矗保 看門(mén)狗的功能 401
18. 1. 3。樱常茫叮矗保 看門(mén)狗控制寄存器 402
18. 2 看門(mén)狗控制編程實(shí)例 404
18. 2. 1 例程思路 404
18. 2. 2 參考程序 404
習(xí)題 406
第19 章 工程項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)例 407
19. 1 工程項(xiàng)目任務(wù)和軟硬件準(zhǔn)備 407
19. 1. 1 項(xiàng)目任務(wù) 407
19. 1. 2 項(xiàng)目的軟硬件準(zhǔn)備 407
19. 2 工程項(xiàng)目建立步驟 407
19. 2. 1 項(xiàng)目整體思路 407
19. 2. 2 建立工程項(xiàng)目 409
19. 2. 3 編寫(xiě)(參考) 程序 410
19. 2. 4 工程環(huán)境配置 412
19. 2. 5 工程編譯方法 417
19. 2. 6 工程文件下載 417
附錄。停茫 51 單片機(jī)指令表 420
參考文獻(xiàn) 424