基于構(gòu)件化的ARM嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)
定 價(jià):49 元
- 作者:索明何,王宜懷,邢海霞著
- 出版時(shí)間:2021/1/1
- ISBN:9787121401657
- 出 版 社:電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP332.021
- 頁碼:272
- 紙張:
- 版次:1
- 開本:16K
本教材采用項(xiàng)目化教學(xué)方式,以"項(xiàng)目、任務(wù)、活動(dòng)”等理實(shí)一體教學(xué)模式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容。按照循序、搭積木的設(shè)計(jì)思想,共設(shè)計(jì)了10個(gè)項(xiàng)目:流水燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、開關(guān)狀態(tài)指示燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、利用定時(shí)中斷實(shí)現(xiàn)頻閃燈、利用數(shù)碼管顯示數(shù)字、鍵盤的檢測與控制、利用UART實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和下位機(jī)的通信、利用PWM實(shí)現(xiàn)小燈亮度控制、利用輸入捕捉測量脈沖信號(hào)的周期和脈寬、利用ADC設(shè)計(jì)簡易數(shù)字電壓表、利用CAN總線實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。每個(gè)項(xiàng)目均基于構(gòu)件化設(shè)計(jì),且均采用了"通用知識(shí)”→"硬件構(gòu)件設(shè)計(jì)”→"軟件構(gòu)件設(shè)計(jì)”→"應(yīng)用層程序設(shè)計(jì)”的學(xué)。最后可根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)層次,利用10個(gè)項(xiàng)目中的部分項(xiàng)目或全部項(xiàng)行綜合應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)和課程考核。
為了方便教學(xué)和讀者自學(xué),本教材配套學(xué)手冊、電子教案、電子課件、基于構(gòu)件化的嵌入式軟件工程源程序、模擬試卷及答案等教學(xué)資源。
本教材可作為高等院校電子信息類、計(jì)算機(jī)類、自動(dòng)化類、機(jī)電類等專業(yè)的單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)教材,也可供從事嵌入式技術(shù)開發(fā)的工程技術(shù)人員參考。
索明何,1979年出生,山東淄博人,南航大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)博士在讀,副教授、高級(jí)工程師,黨員,江蘇省計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)委員會(huì)委員。目前從事ARM嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)與車聯(lián)網(wǎng)方向教學(xué)與科研工作。
目 錄
項(xiàng)目1 流水燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 1
任務(wù)1.1 熟悉嵌入式系統(tǒng)、明確課程學(xué) 1
1.1.1 嵌入式系統(tǒng)的由來和分類 1
1.1.2 嵌入式系統(tǒng)的知識(shí)體系和學(xué) 3
任務(wù)1.2 熟悉KEA128資源和硬件系統(tǒng) 5
1.2.1 KEA系列MCU簡介 5
1.2.2 KEA128存儲(chǔ)映像、能與硬件系統(tǒng) 6
任務(wù)1.3 學(xué)IO底層驅(qū)動(dòng)構(gòu)件設(shè)計(jì)及使用方法 11
1.3.1 GPIO的通用知識(shí) 11
1.3.2 KEA128的GPIO底層驅(qū)動(dòng)構(gòu)件設(shè)計(jì)及使用方法 12
任務(wù)1.4 閃燈和流水燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 15
1.4.1 小燈硬件構(gòu)件和軟件構(gòu)件的設(shè)計(jì)及使用方法 15
1.4.2 嵌入式軟件系統(tǒng)及閃燈的實(shí)現(xiàn) 19
項(xiàng)目2 開關(guān)狀態(tài)指示燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 23
任務(wù)2.1 學(xué)硬件構(gòu)件和軟件構(gòu)件的設(shè)計(jì)及使用方法 23
任務(wù)2.2 學(xué)狀態(tài)指示燈的應(yīng)用層程序設(shè)計(jì) 26
項(xiàng)目3 利用定時(shí)中斷實(shí)現(xiàn)頻閃燈 28
任務(wù)3.1 理解中斷的基本概念及基本過程 28
3.1.1 中斷的基本概念 28
3.1.2 中斷的基本過程 31
任務(wù)3.2 利用FTM定時(shí)中斷實(shí)現(xiàn)頻閃燈 31
3.2.1 FTM基本定時(shí)底層驅(qū)動(dòng)構(gòu)件設(shè)計(jì)及使用方法 32
3.2.2 利用FTM定時(shí)中斷實(shí)現(xiàn)頻閃燈的應(yīng)用層程序設(shè)計(jì) 34
任務(wù)3.3 利用內(nèi)核定時(shí)器(SysTick)中斷實(shí)現(xiàn)頻閃燈 36
3.3.1 SysTick定時(shí)器底層驅(qū)動(dòng)構(gòu)件頭文件 37
3.3.2 利用SysTick中斷實(shí)現(xiàn)頻閃燈的應(yīng)用層程序設(shè)計(jì) 38
項(xiàng)目4 利用數(shù)碼管顯示數(shù)字 40
任務(wù)4.1 學(xué)管通用知識(shí)及數(shù)碼管硬件構(gòu)件設(shè)計(jì) 40
4.1.1 數(shù)碼管的結(jié)構(gòu) 40
4.1.2 數(shù)碼管的硬件構(gòu)件設(shè)計(jì) 41
4.1.3 數(shù)碼管的筆形碼 42
任務(wù)4.2 學(xué)管軟件構(gòu)件設(shè)計(jì)及使用方法 43
4.2.1 數(shù)碼管軟件構(gòu)件頭文件 44
4.2.2 數(shù)碼管軟件構(gòu)件源文件 45
任務(wù)4.3 數(shù)碼管顯示的應(yīng)用層程序設(shè)計(jì) 47
4.3.1 使某位數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù) 48
4.3.2 使多位數(shù)碼管輪流顯示數(shù)據(jù) 49
4.3.3 使多位數(shù)碼管“同時(shí)”顯示數(shù)據(jù) 50
4.3.4 利用定時(shí)中斷實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示效果 51
項(xiàng)目5 鍵盤的檢測與控制 56
任務(wù)5.1 學(xué)通用知識(shí)及鍵盤硬件構(gòu)件設(shè)計(jì) 56
5.1.1 鍵盤通用知識(shí) 56
5.1.2 獨(dú)立式鍵盤硬件構(gòu)件設(shè)計(jì) 57
5.1.3 矩陣式鍵盤硬件構(gòu)件設(shè)計(jì) 58
任務(wù)5.2 學(xué)軟件構(gòu)件設(shè)計(jì)及使用方法 59
5.2.1 獨(dú)立式鍵盤軟件構(gòu)件設(shè)計(jì)及使用方法 59
5.2.2 矩陣式鍵盤軟件構(gòu)件設(shè)計(jì)及使用方法 61
任務(wù)5.3 鍵盤檢測與控制的應(yīng)用層程序設(shè)計(jì) 66
5.3.1 獨(dú)立式鍵盤檢測與控制的應(yīng)用層程序設(shè)計(jì) 66
5.3.2 矩陣式鍵盤檢測與控制的應(yīng)用層程序設(shè)計(jì) 68
項(xiàng)目6 利用UART實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和下位機(jī)的通信 75
任務(wù)6.1 學(xué)RT的通用知識(shí) 75
任務(wù)6.2 學(xué)RT底層驅(qū)動(dòng)構(gòu)件設(shè)計(jì)及使用方法 78
任務(wù)6.3 學(xué)與MCU的串口通信與調(diào)試方法 81
6.3.1 UART通信的應(yīng)用層程序設(shè)計(jì) 81
6.3.2 UART通信的測試方法 84
6.3.3 使用printf函數(shù)輸出數(shù)據(jù) 84
項(xiàng)目7 利用PWM實(shí)現(xiàn)小燈亮度控制 88
任務(wù)7.1 學(xué)M的通用知識(shí) 88
任務(wù)7.2 學(xué)M_PWM底層驅(qū)動(dòng)構(gòu)件設(shè)計(jì)及使用方法 90
任務(wù)7.3 利用PWM實(shí)現(xiàn)小燈亮度控制的應(yīng)用層程序設(shè)計(jì) 93
項(xiàng)目8 利用輸入捕捉測量脈沖信號(hào)的周期和脈寬 95
任務(wù)8.1 學(xué)捕捉的通用知識(shí) 95
任務(wù)8.2 學(xué)M輸入捕捉底層驅(qū)動(dòng)構(gòu)件設(shè)計(jì)及使用方法 96
任務(wù)8.3 學(xué)M輸入能的應(yīng)用層程序設(shè)計(jì)方法 99
項(xiàng)目9 利用ADC設(shè)計(jì)簡易數(shù)字電壓表 103
任務(wù)9.1 學(xué)C的通用知識(shí) 103
任務(wù)9.2 學(xué)C底層驅(qū)動(dòng)構(gòu)件設(shè)計(jì)及使用方法 106
任務(wù)9.3 簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 108
9.3.1 簡易數(shù)字電壓表的硬件電路組成和工作原理 108
9.3.2 簡易數(shù)字電壓表的應(yīng)用層程序設(shè)計(jì) 108
項(xiàng)目10 利用CAN總線實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信 111
任務(wù)10.1 學(xué)N的通用知識(shí) 111
10.1.1 CAN總線系統(tǒng)的總體構(gòu)成 111
10.1.2 CAN節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)通信原理 112
10.1.3 CAN總線的優(yōu)點(diǎn) 120
任務(wù)10.2 學(xué)N底層驅(qū)動(dòng)構(gòu)件設(shè)計(jì)及使用方法 121
任務(wù)10.3 學(xué)之間的CAN通信與調(diào)試方法 127
附錄A 80LQFP封裝S9KEAZ128AMLK能分配表 131
附錄B Keil MDK集成開發(fā)環(huán)境使用方法 134
附錄C 下載軟件J-Flash簡明使用方法 143
附錄D 系統(tǒng)時(shí)鐘 146
附錄E 公共要素構(gòu)件文件 150
附錄F KEA128底層驅(qū)動(dòng)構(gòu)件源文件(.c文件) 156
參考文獻(xiàn) 194