本書主要以LPCI700系列微控制器為硬件平臺,詳細(xì)介紹ARMCortex—M3內(nèi)核微控制器的原理與應(yīng)用開發(fā)技術(shù),是讀者學(xué)習(xí)Cortex-M3內(nèi)核微控制器應(yīng)用開發(fā)的入門教程。全書共l2章,分成五個部分:第一部分為第1章,介紹嵌入式系統(tǒng)的基本概念。第二部分包括第2章和第3章,介紹LPCI700系列微控制器的基本結(jié)構(gòu),包括引腳配置、時(shí)鐘和功率管理等,并設(shè)計(jì)了基于LPCI768微控制器的硬件實(shí)驗(yàn)平臺。第三部分為第4章,介紹主流的ARM開發(fā)工具RealviewMDK集成開發(fā)環(huán)境的使用。第四部分為第5~10章,介紹LPCI700系列微控制器的主要功能模塊,并提供大量應(yīng)用實(shí)例。第五部分為第ll章和第l2章,介紹嵌入式系統(tǒng)編程的模塊化和層次化設(shè)計(jì)思想,以及一些基本的編程準(zhǔn)則和編程經(jīng)驗(yàn),并介紹了RL—RTX嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的應(yīng)用。
為了拓展學(xué)生的自學(xué)能力,本書設(shè)計(jì)了基于LPCI768的最小系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺,并提供了大量的應(yīng)用代碼,該平臺可以和本書配合使用。
本書內(nèi)容豐富實(shí)用,層次清晰,敘述詳盡,并提供了硬件開發(fā)乎臺和應(yīng)用程序,方便教學(xué)和自學(xué)。本書可作為高等院校電子科學(xué)與技術(shù)類專業(yè)的本科生及研究生“嵌入式系統(tǒng)”課程的入門教材,也可以供嵌入式愛好者或從事嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的工程技術(shù)人員參考。
第1章嵌入式系統(tǒng)概論
1.1嵌入式系統(tǒng)
1.1.1 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用
1.1.2嵌入式系統(tǒng)的定義和特點(diǎn)
1.1.3嵌入式系統(tǒng)的組成
1.2嵌人式處理器
1.2.1 簡介
1.2.2分類
1.2.3 ARM微處理器
1.3嵌入式操作系統(tǒng)
1.3.1 基本概念
1.3.2使用嵌入式操作系統(tǒng)的意義
1.3.3 常用的嵌入式操作系統(tǒng)
1.4嵌人式系統(tǒng)學(xué)習(xí)方法
習(xí)題
第1章嵌入式系統(tǒng)概論
1.1嵌入式系統(tǒng)
1.1.1 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用
1.1.2嵌入式系統(tǒng)的定義和特點(diǎn)
1.1.3嵌入式系統(tǒng)的組成
1.2嵌人式處理器
1.2.1 簡介
1.2.2分類
1.2.3 ARM微處理器
1.3嵌入式操作系統(tǒng)
1.3.1 基本概念
1.3.2使用嵌入式操作系統(tǒng)的意義
1.3.3 常用的嵌入式操作系統(tǒng)
1.4嵌人式系統(tǒng)學(xué)習(xí)方法
習(xí)題
第2章LPCI700系列微控制器硬件體系結(jié)構(gòu)
2.1 LPCI700系列微控制器簡介
2.2 LPCI768芯片引腳介紹
2.3時(shí)鐘管理
2.3.1 時(shí)鐘源選擇
2.3.2鎖相環(huán)PLL0和PLLl
2.3.3 時(shí)鐘分頻設(shè)置
2.3.4時(shí)鐘初始化的編程實(shí)例
2.4外設(shè)功率控制
2.5引腳連接模塊
習(xí)題
第3章LPCI768硬件電路的設(shè)計(jì)
3.1硬件系統(tǒng)的組成
3.2電源電路的設(shè)計(jì)
3.2.1 電源電路的設(shè)計(jì)
3.2.2復(fù)位電路的設(shè)計(jì)
3.2.3 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)
3.2.4調(diào)試電路的設(shè)計(jì)
3.2.5處理器核心電路設(shè)計(jì)
3.3外圍電路設(shè)計(jì)
3.3.1 USB轉(zhuǎn)串口的設(shè)計(jì)
3.3.2按鍵電路
3.3.3指示燈電路
3.3.4蜂鳴器電路
3.3.5模數(shù)轉(zhuǎn)換電路
3.3.6 液晶顯示電路
習(xí)題
第4章RealViewMDK開發(fā)軟件的使用
4.1概述
4.2 JLINK仿真器介紹
4.3 RealViewMDK的安裝
4.4 RealViewMDK的使用
4.4.1 新建工程
4.4.2配置工程編譯環(huán)境
4.4.3程序編譯和下載
4.4.4程序的仿真調(diào)試
4.5 RealViewMDK的使用技巧
習(xí)題
第5章通用輸入/輸出接口
5.1概述
5.1.1特性
5.1.2 引腳描述
5.2相關(guān)寄存器描述
5.3使用說明
5.3.1使用步驟
5.3.2使用注意事項(xiàng)
5.4應(yīng)用示例
5.4.1 GPl0輸出
5.4.2 GPl0輸入
5.5 GPl0的庫函數(shù)編寫
習(xí)題
第6章中斷系統(tǒng)
6.1嵌套向量中斷控制器
6.1.1 NVIC特性
6.1.2中斷源
6.1.3 NVIC的編程
……
第7章定時(shí)器/計(jì)數(shù)器
第8章異步串口
第9章模數(shù)轉(zhuǎn)換器
第10章系統(tǒng)節(jié)拍定時(shí)器
第11章嵌入式系統(tǒng)編程
第12章嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核RL-RTX的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
1.1嵌入式系統(tǒng)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,嵌入式設(shè)備在我們的生產(chǎn)和生活中占據(jù)了越來越重要的地位,極大地改變了人們的生活、工作和娛樂方式。
嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展離不開通用計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展:在微型計(jì)算機(jī)時(shí)代,人們開始嘗試將通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用于航海、機(jī)械控制等領(lǐng)域,但是在使用過程中發(fā)現(xiàn),由于通用計(jì)算機(jī)體積較大,將會占用大量的空問,同時(shí)在控制領(lǐng)域,往往只需要進(jìn)行簡單的輸出輸入,而不需要海量的存儲和高分辨率的顯示。正是由于在上述領(lǐng)域的要求,向計(jì)算機(jī)專家提出了新的設(shè)計(jì)需求:設(shè)計(jì)一種單芯片的微處理器,將存儲器、輸出輸入接口、定時(shí)器和中斷系統(tǒng)等都集成在上面,并減少芯片體積和功耗。于是各個半導(dǎo)體廠家以此為目的,不斷進(jìn)行研發(fā),最終以1978年英特爾公司設(shè)計(jì)的MCS一51系列微處理器為代表,誕生了最初的嵌入式系統(tǒng),和通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)形成了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的兩大發(fā)展分支:通用計(jì)算機(jī)按照高速運(yùn)算和海量存儲的技術(shù)方向發(fā)展;嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)則向低功耗、高可靠性和便攜性等方向發(fā)展。
1.1.1嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用
嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了各種通用計(jì)算機(jī),一臺通用計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備中就包含了5~10個嵌入式微處理器:鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)、掃描儀、數(shù)字相機(jī)、USB集線器等均是由嵌入式微處理器控制的。嵌入式系統(tǒng)在各行各業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用,其應(yīng)用領(lǐng)域包括:
1.工業(yè)控制
將嵌入式微處理器應(yīng)用于工業(yè)控制,進(jìn)行工業(yè)自動化的開發(fā),取代傳統(tǒng)的人工控制,大大提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、減少人力成本,如工業(yè)過程控制、數(shù)控機(jī)床、電力系統(tǒng)、電網(wǎng)安全、電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)測、石油化工系統(tǒng)。近年來,全球最大的代工企業(yè)鴻海科技也逐漸開始在生產(chǎn)線上采用機(jī)器人等控制設(shè)備取代人工作業(yè)。
2.交通管理
在車輛導(dǎo)航、流量控制、信息監(jiān)測與汽車服務(wù)方面,嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用,內(nèi)嵌GPS模塊、GSM模塊的移動定位終端已經(jīng)在各種運(yùn)輸行業(yè)獲得了成功的使用。汽車、電動車、混合動力汽車越來越多地采用嵌入式系統(tǒng)來節(jié)能減排,其他汽車安全系統(tǒng),包括防抱死制動系統(tǒng)、電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)、牽引力控制系統(tǒng)、自動四驅(qū)系統(tǒng),都離不開崩入式系統(tǒng)。
……