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嵌入式微控制器及其应用


作者:
薛丽萍
定价:
32.80 元
版面字数:
490千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
2015年
ISBN:
978-7-04-043930-4
物料号:
43930-00
出版时间:
2015-11-23
读者对象:
高等教育
一级分类:
计算机/教育技术类
二级分类:
计算机科学与技术专业课程

本书以Cortex-M3内核的微控制器为例,系统介绍微控制器的体系结构、程序设计基础及驱动程序库、中断系统、定时器、常用接口设计、串行通信接口及网络接口应用编程、微控制器应用系统设计等内容。

本书取材于最新资料,提供较多应用实例,将抽象的知识与生动的实例相结合,详细讲解微控制器内部的主要功能模块,不面向寄存器编程,而是通过与各功能模块相关的驱动库函数、应用编程方法的介绍,结合典型应用实例,使读者快速掌握微控制器的原理与应用设计,具有很强的实用性。本书中的应用实例程序只需修改很少的部分或不用修改,即可在其他型号(除LM3S9B92外)的微控制器上运行。

本书内容丰富、实用,层次清晰,叙述详尽,方便教学与自学,可作为高等学校计算机类相关专业嵌入式系统课程的教材,也可作为相关工程技术人员的参考书。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第1章 微控制器概述
        • 1.1 微控制器和嵌入式系统
          • 1.2 微控制器的特点和发展
            • 1.2.1 微控制器的特点
              • 1.2.2 微控制器的发展历程
                • 1.2.3 微控制器的发展趋势
                • 1.3 微控制器的组成概貌
                  • 1.4 微控制器的应用
                    • 1.5 微控制器编程语言和开发环境概述
                      • 1.5.1 微控制器编程语言概述
                        • 1.5.2 微控制器开发工具概述
                        • 本章小结
                          • 习题与思考题
                          • 第2章 Cortex-M3 体系结构与指令集
                            • 2.1 Cortex-M3 处理器结构
                              • 2.2 Cortex-M3 编程模型
                                • 2.2.1 工作模式和工作状态
                                  • 2.2.2 数据类型和存储器格式
                                    • 2.2.3 寄存器组
                                      • 2.2.4 特权级访问和用户级访问
                                        • 2.2.5 Cortex-M3 堆栈
                                        • 2.3 存储器系统
                                          • 2.3.1 存储器映射
                                            • 2.3.2 存储器接口
                                              • 2.3.3 位寻址操作
                                              • 2.4 总线接口和总线矩阵
                                                • 2.4.1 AHB-Lite 和APB 总线概述
                                                  • 2.4.2 总线接口
                                                    • 2.4.3 总线矩阵
                                                    • 2.5 指令集
                                                      • 2.5.1 指令格式
                                                        • 2.5.2 指令分类
                                                        • 本章小结
                                                          • 习题与思考题
                                                          • 第3章 微控制器的程序设计基础
                                                            • 3.1 汇编语言程序
                                                              • 3.1.1 汇编语言格式
                                                                • 3.1.2 汇编程序构成
                                                                • 3.2 C 语言程序设计
                                                                  • 3.2.1 C 语言程序设计的特点
                                                                    • 3.2.2 C 语言程序设计概述
                                                                    • 3.3 驱动程序库
                                                                      • 3.3.1 Stellaris 驱动程序库概述
                                                                        • 3.3.2 引导代码概述
                                                                          • 3.3.3 利用驱动程序库的编程方法
                                                                            • 3.3.4 StellarisWare 图形库
                                                                              • 3.3.5 基本图形绘制与应用
                                                                                • 3.3.6 应用控件实现用户输入和显示
                                                                                • 3.4 微控制器软件开发环境
                                                                                  • 3.4.1 IAR Embedded Workbench 微控制器
                                                                                    • 集成开发环境的建立
                                                                                      • 3.4.2 IAR Embedded Workbench 集成开发环境的使用
                                                                                        • 3.4.3 IAR Embedded Workbench 软件仿真
                                                                                        • 本章小结
                                                                                          • 习题与思考题
                                                                                          • 第4章 Cortex-M3 微控制器
                                                                                            • 4.1 32 位微控制器组成
                                                                                              • 4.2 32 位微控制器内部结构
                                                                                                • 4.3 系统控制单元
                                                                                                  • 4.3.1 复位控制
                                                                                                    • 4.3.2 时钟控制
                                                                                                      • 4.3.3 功率控制
                                                                                                        • 4.3.4 系统控制
                                                                                                        • 4.4 微控制器最小系统
                                                                                                          • 4.5 通用输入输出端口
                                                                                                            • 4.5.1 GPIO 的基本特性
                                                                                                              • 4.5.2 GPIO 寄存器组
                                                                                                                • 4.5.3 GPIO 基本操作及相关函数
                                                                                                                  • 4.5.4 GPIO 模式控制及相关函数
                                                                                                                    • 4.5.5 GPIO 引脚配置及相关函数
                                                                                                                      • 4.5.6 GPIO 应用编程实例
                                                                                                                      • 本章小结
                                                                                                                        • 习题与思考题
                                                                                                                        • 第5章 中断/异常系统
                                                                                                                          • 5.1 中断系统概述
                                                                                                                            • 5.2 嵌套中断向量控制器
                                                                                                                              • 5.3 中断/异常类型
                                                                                                                                • 5.4 向量表
                                                                                                                                  • 5.5 中断/异常优先级
                                                                                                                                    • 5.5.1 优先级
                                                                                                                                      • 5.5.2 优先级分组
                                                                                                                                      • 5.6 中断/异常嵌套
                                                                                                                                        • 5.6.1 异常占先
                                                                                                                                          • 5.6.2 末尾连锁
                                                                                                                                            • 5.6.3 迟来中断处理
                                                                                                                                              • 5.6.4 中断嵌套及优先级处理原则
                                                                                                                                              • 5.7 中断/异常的响应过程
                                                                                                                                                • 5.7.1 中断/异常的响应序列
                                                                                                                                                  • 5.7.2 中断/异常返回序列
                                                                                                                                                  • 5.8 复位
                                                                                                                                                    • 5.9 其他系统异常
                                                                                                                                                      • 5.10 外部中断
                                                                                                                                                        • 5.11 GPIO 中断控制
                                                                                                                                                          • 5.12 中断应用编程
                                                                                                                                                            • 5.12.1 中断应用程序的基本编写方法
                                                                                                                                                              • 5.12.2 GPIO 外部中断应用编程
                                                                                                                                                              • 本章小结
                                                                                                                                                                • 习题与思考题
                                                                                                                                                                • 第6章 定时器
                                                                                                                                                                  • 6.1 定时器概述
                                                                                                                                                                    • 6.2 通用定时器模块结构与功能
                                                                                                                                                                      • 6.2.1 GPTM 内部结构
                                                                                                                                                                        • 6.2.2 GPTM 功能
                                                                                                                                                                        • 6.3 GPTM 的寄存器及库函数
                                                                                                                                                                          • 6.3.1 定时器的配置与运行控制
                                                                                                                                                                            • 6.3.2 定时器中断
                                                                                                                                                                              • 6.3.3 定时器内容的设置与获取
                                                                                                                                                                              • 6.4 定时器工作模式
                                                                                                                                                                                • 6.4.1 32 位定时器工作模式
                                                                                                                                                                                  • 6.4.2 16 位定时器/计数器工作模式
                                                                                                                                                                                  • 6.5 通用定时器应用实例
                                                                                                                                                                                    • 6.6 看门狗定时器
                                                                                                                                                                                      • 6.6.1 看门狗定时器的结构与功能
                                                                                                                                                                                        • 6.6.2 看门狗定时器的寄存器与库函数
                                                                                                                                                                                          • 6.6.3 看门狗定时器应用编程实例
                                                                                                                                                                                          • 6.7 脉宽调制器
                                                                                                                                                                                            • 6.7.1 PWM 内部结构
                                                                                                                                                                                              • 6.7.2 PWM 寄存器映射
                                                                                                                                                                                                • 6.7.3 PWM 功能描述
                                                                                                                                                                                                  • 6.7.4 PWM 库函数
                                                                                                                                                                                                    • 6.7.5 PWM 应用编程实例
                                                                                                                                                                                                    • 本章小结
                                                                                                                                                                                                      • 习题与思考题
                                                                                                                                                                                                      • 第7章 微控制器的常用接口设计
                                                                                                                                                                                                        • 7.1 键盘和LED 数码管接口设计
                                                                                                                                                                                                          • 7.1.1 矩阵式键盘接口设计
                                                                                                                                                                                                            • 7.1.2 键盘接口应用编程
                                                                                                                                                                                                              • 7.1.3 数码管
                                                                                                                                                                                                                • 7.1.4 数码管接口设计实例
                                                                                                                                                                                                                • 7.2 LCD/触摸屏接口设计
                                                                                                                                                                                                                  • 7.2.1 LCD/触摸屏概述
                                                                                                                                                                                                                    • 7.2.2 QVGA 彩色LCD 触摸屏接口设计
                                                                                                                                                                                                                      • 7.2.3 LCD/触摸屏应用编程实例
                                                                                                                                                                                                                      • 7.3 模拟比较器
                                                                                                                                                                                                                        • 7.3.1 模拟比较器结构和功能
                                                                                                                                                                                                                          • 7.3.2 模拟比较器的常见用法
                                                                                                                                                                                                                            • 7.3.3 模拟比较器寄存器映射
                                                                                                                                                                                                                              • 7.3.4 内部参考电压编程
                                                                                                                                                                                                                                • 7.3.5 比较器的配置及库函数
                                                                                                                                                                                                                                  • 7.3.6 模拟比较器应用实例
                                                                                                                                                                                                                                  • 7.4 模/数转换器
                                                                                                                                                                                                                                    • 7.4.1 ADC 结构与功能
                                                                                                                                                                                                                                      • 7.4.2 采样序列及相关函数
                                                                                                                                                                                                                                        • 7.4.3 ADC 模块控制及相关函数
                                                                                                                                                                                                                                          • 7.4.4 硬件采样平均电路
                                                                                                                                                                                                                                            • 7.4.5 内部温度传感器
                                                                                                                                                                                                                                              • 7.4.6 ADC 应用编程实例
                                                                                                                                                                                                                                              • 7.5 数/模转换器
                                                                                                                                                                                                                                                • 7.5.1 数/模转换器概述
                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.5.2 数/模转换器TLV5616
                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.5.3 DAC 接口设计与应用实例
                                                                                                                                                                                                                                                    • 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                      • 习题与思考题
                                                                                                                                                                                                                                                      • 第8章 串行总线接口及应用
                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.1 串行通信基础
                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.1.1 串行通信基本方式
                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.1.2 串行通信制式和多机通信
                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.2 通用异步串行通信
                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.2.1 UART 的内部结构与特性
                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.2.2 UART 的控制及相关函数
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.2.3 UART 数据收发
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.2.4 UART 中断及相关函数
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.2.5 UART 应用编程实例
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.3 同步串行接口
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.3.1 同步串行接口概述
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.3.2 SSI 的内部结构与特性
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.3.3 SSI 控制及相关函数
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.3.4 SSI 的FIFO 操作及相关函数
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.3.5 SSI 中断及相关函数
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.3.6 SSI 应用实例—Flash 存储器扩展和SD 卡
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.4 I2C 接口
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.4.1 I2C 总线概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.4.2 I2C 的接口功能与内部结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.4.3 I2C 中断和主机收发形式
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.4.4 I2C 库函数
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.4.5 I2C 应用编程
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.5 I2S 接口
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.5.1 I2S 总线概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.5.2 I2S 的特性与内部结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.5.3 I2S 发送
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.5.4 I2S 接收
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.5.5 I2S 库函数
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.5.6 I2S 音频芯片及应用实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.6 USB 接口
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.6.1 USB 概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.6.2 USB 模块内部结构与特性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.6.3 用作USB 设备
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.6.4 用作USB 主机
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.6.5 OTG 模式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.6.6 USB 初始化和配置
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.6.7 USB 库函数
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.6.8 USB OTG 应用实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 习题与思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 第9章 网络接口及应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.1 CAN 总线通信接口
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.1.1 CAN 总线概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.1.2 CAN 模块的特性与内部结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.1.3 CAN 初始化
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.1.4 CAN 操作
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.1.5 CAN 发送
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.1.6 CAN 接收
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.1.7 CAN 中断处理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.1.8 CAN 位处理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.1.9 CAN 库函数
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.1.10 CAN-bus 接口电路与应用编程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.2 以太网接口
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.2.1 以太网接口概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.2.2 以太网控制器特性与内部结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.2.3 功能描述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.2.4 以太网库函数
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.2.5 以太网接口电路与应用编程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 习题与思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第10章 微控制器应用系统设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.1 微控制器应用系统设计方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.1.1 设计流程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.1.2 需求分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.1.3 软件和硬件划分
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.1.4 硬件设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.1.5 软件设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.2 微控制器应用系统调试
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.2.1 调试工具
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 10.2.2 调试方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 10.3 环境温度检测设计实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.3.1 设计要求
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.3.2 硬件设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.3.3 软件设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.3.4 程序运行实时追踪调试
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 习题与思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 参考文献

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      相关图书