《嵌入式微控制器技術(shù)及應(yīng)用》以嵌入式微控制器內(nèi)核為主線，突出個性；以歸類片上資源為線索，突出共性。力求理論聯(lián)系實際，深入淺出地展開嵌入式微控制器技術(shù)及其應(yīng)用的介紹。
全書內(nèi)容分為9章，包括嵌入式微控制器概論、ARM嵌入式微控制器、嵌入式微控制器中斷系統(tǒng)、基于ARM微控制器的嵌入式程序設(shè)計、嵌入式微控制器GPIO及應(yīng)用、定時／計數(shù)組件及應(yīng)用、模擬通道組件及應(yīng)用、互連通信組件及應(yīng)用以及基于微控制器的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計。
本書既有原理介紹，又有應(yīng)用實例，每章后都有適量的習(xí)題，便于組織教學(xué)，也便于自學(xué)。
本書可作為高等院校電子／電氣工程、計算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、自動化、測控技術(shù)與儀表、通信工程以及機(jī)電一體化等高年級本科生和研究生嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程的教材或參考書，也可供從事以嵌入式微控制器為核心的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)的工程技術(shù)人員參考。
第1章 嵌入式微控制器概論
1.1 嵌入式微控制器及嵌入式系統(tǒng)
1.1.1 嵌入式系統(tǒng)的概念
1.1.2 嵌入式系統(tǒng)硬件的基本組成
1.1.3 嵌入式微控制器
1.2 嵌入式微控制器分類
1.2.1 CISC結(jié)構(gòu)與RISC結(jié)構(gòu)
1.2.2 馮·諾依曼結(jié)構(gòu)與哈佛結(jié)構(gòu)
1 2.3 51系列微控制器
1.2.4 AVR系列微控制器
1.2.5 PIC系列微控制器
1.2.6 MSP430系列微控制器
1.2.7 MC68HC系列微控制器
1.2.8 ARM系列微控制器
1.3 嵌入式微控制器的發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域 第1章 嵌入式微控制器概論
1.1 嵌入式微控制器及嵌入式系統(tǒng)
1.1.1 嵌入式系統(tǒng)的概念
1.1.2 嵌入式系統(tǒng)硬件的基本組成
1.1.3 嵌入式微控制器
1.2 嵌入式微控制器分類
1.2.1 CISC結(jié)構(gòu)與RISC結(jié)構(gòu)
1.2.2 馮·諾依曼結(jié)構(gòu)與哈佛結(jié)構(gòu)
1 2.3 51系列微控制器
1.2.4 AVR系列微控制器
1.2.5 PIC系列微控制器
1.2.6 MSP430系列微控制器
1.2.7 MC68HC系列微控制器
1.2.8 ARM系列微控制器
1.3 嵌入式微控制器的發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域
1.3.1 嵌入式微控制器的發(fā)展
1.3.2 嵌入式微控制器的應(yīng)用領(lǐng)域
本章習(xí)題
第2章 ARM嵌入式微控制器
2.1 ARM處理器體系結(jié)構(gòu)
2.1.1 ARM處理器的主要特點(diǎn)
2.1.2 ARM處理器內(nèi)核版本
2.1.3 ARM處理器內(nèi)核分類
2.1.4 ARM的工作狀態(tài)及工作模式
2.1.5 ARM處理器寄存器組織
2.1.6 ARM的存儲器格式及數(shù)據(jù)類型
2.1.7 ARM處理器中的MMU和MPU
2.2 ARM指令流水線技術(shù)
2.2.1 指令流水線處理
2.2.2 ARM的3級指令流水線
2.2.3 ARM的5級指令流水線
2.2.4 ARM的6級指令流水線
2.2.5 ARM的7級指令流水線
2.2.6 ARM的8級指令流水線
2.3 典型ARM微控制器內(nèi)核
2.3.1 ARM內(nèi)核命名
2.3.2 ARM7典型內(nèi)核ARM7TDMI
2.3.3 ARM9典型內(nèi)核ARM9TDMI
2.3.4 Cortex-M典型內(nèi)核Cortex-M0／M1／M3／M4
2.3.5 Cortex典型內(nèi)核Cortex-R
2.4 ARM微控制器的AMBA總線
2.4.1 AMBA總線的發(fā)展及版本
2.4.2 基于AMBA總線的典型ARM微控制器或片上系統(tǒng)
2.5 基于ARM內(nèi)核的嵌入式微控制器硬件組成
2.6 常用ARM嵌入式微控制器廠家及典型芯片
2.6.1 NXP公司的典型ARM芯片
2.6.2 TI公司的典型ARM芯片
2.6.3 Samsung公司的典型ARM芯片
2.6.4 Atmel公司的典型ARM芯片
2.6.5 ST公司的典型ARM芯片
2.6.6 Freescale公司的典型ARM芯片
2.6.7 Nuvoton公司的典型ARM芯片
2.6.8 其他廠家的典型ARM芯片
2.7 嵌入式微控制器選型
2.7.1 功能性參數(shù)的選擇原則
2.7.2 非功能性參數(shù)的選擇原則
本章習(xí)題
第3章 嵌入式微控制器中斷系統(tǒng)
3.1 ARM處理器異常中斷處理概述
3.1.1 中斷的概念
3.1.2 ARM Cortex-M微控制器的異常中斷
3.2 嵌套向量中斷控制器NVIC
3.2.1 NVIC概述
3.2.2 ARM Cortex-M微控制器NVIC寄存器
3.2.3 用CMSIS訪問NVIC寄存器
3.3 典型Cortex-M微控制器片上外設(shè)中斷源及中斷向量表
3.3.1 Nuvoton公司的Cortex-MO微控制器中斷源及中斷向量表
3.3.2 NXP公司的Cortex-M微控制器中斷源及中斷向量表
3.3.3 TI公司的Cortex-M3微控制器中斷源及中斷向量表
3.3.4 Freescale公司的CortexMO+微控制器中斷源及中斷向量表
3.4 ARM Cortex-M微控制器芯片功率控制及外部中斷
3.4.1 功率控制
3.4.2 外部中斷相關(guān)寄存器描述
本章習(xí)題
第4章 基于ARM微控制器的嵌入式程序設(shè)計
4.1 Thumb／Thtimb-2指令系統(tǒng)
4.1.1 ARM Cortex-M0支持的Thumb指令集
4.1.2 ARM Cortex-M3支持的Thumb-2指令集
4.1.3 ARM處理器支持的偽指令
4.2 ARM匯編語言程序設(shè)計
4.2.1 ARM匯編器所支持的偽指令
4.2.2 ARM匯編語言的語句格式及程序結(jié)構(gòu)
4.2.3 匯編語言程序設(shè)計
4.2.4 嵌入式C語言與匯編語言混合程序設(shè)計
4.3 存儲器映射及外設(shè)尋址
4.3.1 存儲器映射
4.3.2 外設(shè)尋址
4.4 CMSIS及其規(guī)范
4.4.1 CMSIS軟件結(jié)構(gòu)及層次
4.4.2 CMSIS代碼規(guī)范
4.4.3 CMSIS文件結(jié)構(gòu)
4.5 嵌入式C程序設(shè)計
4.5.1 嵌入式程序設(shè)計過程
4.5.2 嵌入式應(yīng)用程序的處理流程
4.5.3 嵌入式C語言支持的數(shù)據(jù)類型及運(yùn)算符
4.5.4 嵌入式系統(tǒng)的程序映像
4.5.5 基于CMSIS規(guī)范的啟動文件編程示例
4.5.6 用C語言操作片上外設(shè)
本章習(xí)題
第5章 嵌入式微控制器GPIO及應(yīng)用
5.1 GPIO概述
5.2 GPIO基本工作模式
5.2.1 GPIO的高阻輸入模式
5.2.2 GPIO的輸出模式
5.2.3 GPIO的準(zhǔn)雙向I／O模式
5.2.4 GPIO的上拉和下拉
5.3 GPIO端口保護(hù)措施
5.4 GPIO端口的中斷
5.4.1 GPIO端口中斷觸發(fā)方式
5.4.2 典型ARM Cortex-M3微控制器GPIO中斷
5.5 GPIO的典型應(yīng)用
5.5.1 數(shù)字信號的邏輯電平
5.5.2 邏輯電平的轉(zhuǎn)換
5.5.3 GPIO端口引腳功能選擇
5.5.4 GPIO端口操作C語言函數(shù)設(shè)計
5.5.5 GPIO端口LED顯示電路示例
5.5.6 GPIO端口的隔離輸出
5.5.7 GPIO端口的隔離輸入
5.5.8 GPIO的非接觸式按鍵輸入
本章習(xí)題
第6章 定時／計數(shù)組件及應(yīng)用
6.1 通用定時／計數(shù)器
6.1.1 內(nèi)部定時功能
6.1.2 外部計數(shù)功能
6.1.3 捕獲功能
6.1.4 匹配功能
6.1.5 典型嵌入式微控制器的定時／計數(shù)器及應(yīng)用
6.2 看門狗定時器WDT
6.2.1 WDT的硬件組成
6.2.2 WDT相關(guān)寄存器
6.2.3 WDT的應(yīng)用
6.3 實時時鐘定時器RTC
6.3.1 RTC的硬件組成
6.3.2 RTC相關(guān)寄存器
6.3.3 RTC的應(yīng)用
6.4 PWM定時器
6.4.1 PWM概述
6.4.2 PWM工作原理
6.4.3 PWM硬件組成及引腳
6.4.4 PWM相關(guān)寄存器
6.4.5 PWM的應(yīng)用
6.5 電機(jī)控制PWM定時器MCPWM
6.5.1 MC2PWM概述
6.5.2 MCPWM硬件組成及引腳
6.5.3 MCPWM相關(guān)寄存器
6.5.4 MCPWM的應(yīng)用
6.6 其他定時部件
6.6.1 系統(tǒng)節(jié)拍定時器SysTick
6.6.2 重復(fù)中斷定時器RI
本章習(xí)題
第7章 模擬通道組件及應(yīng)用
7.1 模擬輸入／輸出系統(tǒng)
7.2 模／數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC
7.2.1 ADC的硬件組成及原理
7.2.2 ADC相關(guān)寄存器
7.2.3 ADC的應(yīng)用
7.3 數(shù)／模轉(zhuǎn)換器DAC
7.3.1 DAC的硬件組成及原理
7.3.2 DAC相關(guān)寄存器
7.3.3 DAC的應(yīng)用
7.4 比較器COMP
本章習(xí)題
第8章 互連通信組件及應(yīng)用
8.1 串行異步收發(fā)器UART
8.1.1 UART及其結(jié)構(gòu)
8.1.2 UART相關(guān)寄存器
8.1.3 UART的應(yīng)用
8.2 I2C總線接口
8.2.1 I2C總線概述
8.2.2 I2C串行總線模塊結(jié)構(gòu)
8.2.3 I2C總線操作模式
8.2.4 I2C總線模塊相關(guān)寄存器
8.2.5 I2C總線接口中斷
8.2.6 I2C總線接口的應(yīng)用
8.3 SPI串行外設(shè)接口
8.3.1 SPI串行外設(shè)接口概述
8.3.2 SPI寄存器結(jié)構(gòu)
8.3.3 SPI接口的應(yīng)用
8.4 CAN總線接口
8.4.1 CAN總線接口概述
8.4.2 CAN控制器組成及相關(guān)寄存器
8.4.3 CAN總線接口的應(yīng)用
8.5 以太網(wǎng)Ethernet控制器接口
8.5.1 Ethernet控制器簡介
8.5.2 Ethernet控制器結(jié)構(gòu)
8.5.3 Ethernet接口連接
8.6 常用無線通信接口
8.6.1 GPS模塊
8.6.2 GPRS模塊
8.6.3 北斗模塊
8.6.4 WiFi及藍(lán)牙
8.6.5 其他無線模塊
本章習(xí)題
第9章 基于微控制器的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計
9.1 嵌入式最小系統(tǒng)設(shè)計
9.1.1 最小系統(tǒng)組成
9.1.2 最小系統(tǒng)設(shè)計
9.2 嵌入式最低功耗系統(tǒng)設(shè)計
9.2.1 最低功耗系統(tǒng)
9.2.2 嵌入式微控制器的電源工作模式
9.2.3 嵌入式微控制器的功率控制
9.2.4 嵌入式低功耗設(shè)計步驟及主要內(nèi)容
9.3 典型嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計
9.3.1 嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計方法及原則
9.3.2 輸入通道設(shè)計
9.3.3 輸出通道設(shè)計
9.3.4 人機(jī)交互通道設(shè)計
9.3.5 互連通信通道設(shè)計
9.3.6 嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾設(shè)計
9.3.7 無操作系統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)軟件設(shè)計
9.3.8 有操作系統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)軟件設(shè)計
9.4 嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)試與測試技術(shù)
9.4.1 硬件調(diào)試連接及調(diào)試工具
9.4.2 調(diào)試工具及硬軟調(diào)試
9.5 嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計實例
9.5.1 嵌入式環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)主要設(shè)計要求及需求分析
9.5.2 嵌入式環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計
9.5.3 最小系統(tǒng)設(shè)計
9.5.4 嵌入式環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)模擬通道設(shè)計
9.5.5 嵌入式環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字通道設(shè)計
9.5.6 嵌入式環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)交互通道設(shè)計
9.5.7 嵌入式環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)互連通信接口設(shè)計
本章習(xí)題
參考文獻(xiàn)
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