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最小微控制器系统设计与应用


作者:
李玉柏
定价:
36.50 元
版面字数:
410千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
2018年
ISBN:
978-7-04-049340-5
物料号:
49340-00
出版时间:
2018-03-15
读者对象:
高等教育
一级分类:
电气/电子信息/自动化类
二级分类:
电气/自动化专业课
三级分类:
控制系统仿真

本书属于全国大学生电子设计竞赛系列教材,是专门针对电子系统设计中最小微控制器系统的设计和应用而编写的一本教材。

本书第1章和第2章对微控制处理器最小系统设计的基础知识进行了介绍,重点介绍了微控制处理器的内涵发展、常用的微控制处理器系列以及最小系统硬件设计基础,尤其是便携式电子系统设计中低功耗设计与处理。随后本书的内容分成三个部分,以最具代表意义的三类微控制处理器为例,分别进行了具体的最小嵌入式系统的硬件设计,并结合具体应用进行了电路功能扩展和应用系统软件开发。这三类处理器分别是低功耗微控制器的代表MSP430F5系列、工业控制的DSP处理器代表TMS320C/F28系列以及基于Cortex-M4 ARM架构的嵌入式微控制器代表STM32F4系列。本书是新形态教材,每一类最小系统设计与应用开发的电路原理图、PCB图、核心算法程序和典型应用系统的系统软件,以数字资源形式(二维码)给出。

本书可作为全国大学生电子设计竞赛的培训教材,也可以作为高职高专学校电气、电子、计算机、机电类等专业课程教材以及开展电子系统设计的相关人员的工程参考书。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第1章 微控制处理器基础
        • 1.1 微处理器、微控制器和嵌入式系统
          • 1.1.1 三种处理器
            • 1.1.2 微控制器与嵌入式系统
            • 1.2 微控制处理器的发展
              • 1.2.1 微控制处理器发展经历的四个阶段
                • 1.2.2 主要的微控制器厂商和其微控制处理器系列
                • 1.3 微控制处理器的体系结构
                  • 1.3.1 微控制器的基本组成
                    • 1.3.2 精简指令集微控制器和复杂指令集微控制器
                    • 1.4 微控制处理器的软件系统
                    • 第2章 最小系统设计基础
                      • 2.1 微控制器最小系统的设计
                        • 2.1.1 最小系统的硬件设计方法与步骤
                          • 2.1.2 最小系统的设计举例
                          • 2.2 微控制器最小系统的可靠性设计
                            • 2.2.1 可靠性复位技术
                              • 2.2.2 电压监测及掉电保护技术
                                • 2.2.3 指令冗余技术
                                • 2.3 低功耗系统的电源设计
                                  • 2.3.1 移动终端的电池选择
                                    • 2.3.2 高效率低功耗稳压电路设计
                                    • 2.4 最小系统中低功耗设计
                                      • 2.4.1 微控制处理器的选择
                                        • 2.4.2 外围芯片的选择
                                          • 2.4.3 软件超低功耗运行管理策略
                                        • 第一部分 MSP430F5系列微处理器与最小系统设计
                                          • 第3章 MSP430微处理器基础
                                            • 3.1 MSP430微处理器概述
                                              • 3.1.1 MSP430微处理器的结构特点和主要功能
                                                • 3.1.2 MSP430微处理器系列产品
                                                  • 3.1.3 存储器结构与地址空间
                                                  • 3.2 MSP430指令系统与程序设计
                                                    • 3.2.1 MSP430微处理器的指令系统
                                                      • 3.2.2 MSP430微处理器的C程序设计
                                                    • 第4章 基于MSP430F5529的最小系统设计
                                                      • 4.1 MSP430F5529最小系统硬件设计
                                                        • 4.1.1 MSP430F5系列微处理器最小系统组成
                                                          • 4.1.2 最小系统中电源设计
                                                            • 4.1.3 系统复位电路设计
                                                              • 4.1.4 系统时钟电路设计
                                                                • 4.1.5 MSP430功耗管理模块
                                                                • 4.2 MSP430F5529最小系统开发板设计与应用程序模块
                                                                  • 4.2.1 键盘接口
                                                                    • 4.2.2 数码管显示接口
                                                                      • 4.2.3 液晶驱动接口
                                                                    • 第5章 MSP430微处理器的软件开发工具
                                                                      • 5.1 IAR Embedded Workbench概述
                                                                        • 5.2 Embedded Workbench的使用
                                                                          • 5.2.1 创建一个工程及编译链接
                                                                            • 5.2.2 项目设置
                                                                              • 5.2.3 应用调试
                                                                                • 5.2.4 语言扩展与提高编程效率
                                                                              • 第6章 MSP430最小系统应用
                                                                                • 6.1 MSP430片内外围模块应用设计
                                                                                  • 6.1.1 定时器
                                                                                    • 6.1.2 模拟比较器应用
                                                                                      • 6.1.3 SPI接口应用
                                                                                        • 6.1.4 片上A/D、D/A和DMA的应用
                                                                                        • 6.2 基于MSP430微处理器的并行比较型ADC设计
                                                                                          • 6.3 基于MSP430的PWM进行DAC设计
                                                                                            • 6.3.1 原理分析
                                                                                              • 6.3.2 硬件设计
                                                                                                • 6.3.3 基于PWM的DAC设计的软件编程
                                                                                                • 6.4 低频数字式相位测量仪
                                                                                                  • 6.4.1 任务与要求
                                                                                                    • 6.4.2 题目分析
                                                                                                      • 6.4.3 方案论证
                                                                                                        • 6.4.4 相位测量仪详细设计
                                                                                                          • 6.4.5 数字式移相信号发生器的设计
                                                                                                            • 6.4.6 作品总评
                                                                                                        • 第二部分 TMS320C28系列处理器与最小系统设计
                                                                                                          • 第7章 TMS320F281x系列DSP
                                                                                                            • 7.1 TMS320F281x概述
                                                                                                              • 7.1.1 TMS320F281x的结构特点和主要性能
                                                                                                                • 7.1.2 TMS320F281x系列DSP比较
                                                                                                                  • 7.1.3 存储器与地址空间
                                                                                                                  • 7.2 TMS320F281x的指令系统与程序设计
                                                                                                                    • 7.2.1 寻址方式与汇编指令
                                                                                                                      • 7.2.2 C程序设计
                                                                                                                    • 第8章 TMS320F281x最小系统设计
                                                                                                                      • 8.1 TMS320F2812系统硬件分析
                                                                                                                        • 8.1.1 TMS320F2812最小系统组成
                                                                                                                          • 8.1.2 最小系统电源与复位电路设计
                                                                                                                            • 8.1.3 时钟电路设计
                                                                                                                              • 8.1.4 看门狗设计
                                                                                                                                • 8.1.5 芯片上重要引脚的处理
                                                                                                                                  • 8.1.6 JTAG接口设计
                                                                                                                                  • 8.2 TMS320F2812的开发系统介绍
                                                                                                                                  • 第9章 TMS320F281x软件开发工具
                                                                                                                                    • 9.1 DSP的软件开发
                                                                                                                                      • 9.1.1 DSP的软件开发流程
                                                                                                                                        • 9.1.2 代码生成工具
                                                                                                                                          • 9.1.3 代码调试工具
                                                                                                                                          • 9.2 集成编译仿真环境CCS的概述
                                                                                                                                            • 9.3 CCS的使用
                                                                                                                                              • 9.3.1 CCS的安装与配置
                                                                                                                                                • 9.3.2 CCS基本仿真工具的使用
                                                                                                                                                • 9.4 基于C语言编程的实例
                                                                                                                                                • 第10章 基于TMS320F281x最小系统的应用
                                                                                                                                                  • 10.1 TMS320F281x的外设应用设计
                                                                                                                                                    • 10.1.1 GP Timer的使用
                                                                                                                                                      • 10.1.2 利用EV产生PWM波
                                                                                                                                                        • 10.1.3 SCI的使用
                                                                                                                                                          • 10.1.4 A/D的使用
                                                                                                                                                          • 10.2 基于F281x的无人机飞控设计
                                                                                                                                                            • 10.2.1 飞控子系统总体设计
                                                                                                                                                              • 10.2.2 各关键模块的说明
                                                                                                                                                                • 10.2.3 飞控关键部分——PID调节效果演示
                                                                                                                                                            • 第三部分 STM32F4处理器与最小系统设计
                                                                                                                                                              • 第11章 ARM STM32F4系列处理器基础
                                                                                                                                                                • 11.1 STM32F4处理器概述
                                                                                                                                                                  • 11.1.1 Cortex-M4的组成及基本特点
                                                                                                                                                                    • 11.1.2 STM32F4的存储器
                                                                                                                                                                      • 11.1.3 CRC计算单元
                                                                                                                                                                        • 11.1.4 电源控制器(PWR)
                                                                                                                                                                          • 11.1.5 系统配置控制器(SYSCFG)
                                                                                                                                                                          • 11.2 STM32F4外设和接口概述
                                                                                                                                                                            • 11.2.1 嵌入式Flash接口
                                                                                                                                                                              • 11.2.2 通用I/O
                                                                                                                                                                                • 11.2.3 DMA控制器
                                                                                                                                                                                  • 11.2.4 中断和异常
                                                                                                                                                                                    • 11.2.5 模数转换器
                                                                                                                                                                                      • 11.2.6 数模转换器
                                                                                                                                                                                        • 11.2.7 定时器
                                                                                                                                                                                          • 11.2.8 内部集成电路(I2C)接口
                                                                                                                                                                                            • 11.2.9 串行外设接口(SPI)
                                                                                                                                                                                              • 11.2.10 通用同步异步收发器(USART)
                                                                                                                                                                                            • 第12章 STM32F4最小系统设计
                                                                                                                                                                                              • 12.1 最小系统总体框图及资源介绍
                                                                                                                                                                                                • 12.2 最小系统的硬件设计
                                                                                                                                                                                                  • 12.2.1 时钟电路设计
                                                                                                                                                                                                    • 12.2.2 系统节拍定时器(SysTick)设计
                                                                                                                                                                                                      • 12.2.3 系统电源电路设计
                                                                                                                                                                                                        • 12.2.4 系统复位电路设计
                                                                                                                                                                                                          • 12.2.5 JTAG/SWD电路设计
                                                                                                                                                                                                          • 12.3 典型的STM32F4开发板
                                                                                                                                                                                                          • 第13章 ARM Cortex-M4软件开发
                                                                                                                                                                                                            • 13.1 STM32F407的软件开发
                                                                                                                                                                                                              • 13.1.1 编程语言的选择
                                                                                                                                                                                                                • 13.1.2 编程模式的选择
                                                                                                                                                                                                                  • 13.1.3 选择开发环境和工具
                                                                                                                                                                                                                  • 13.2 RealView MDK的基本使用
                                                                                                                                                                                                                    • 13.2.1 MDK的安装
                                                                                                                                                                                                                      • 13.2.2 MDK的注册
                                                                                                                                                                                                                        • 13.2.3 μVision IDE主框架窗口
                                                                                                                                                                                                                          • 13.2.4 工程的创建
                                                                                                                                                                                                                            • 13.2.5 加载调试
                                                                                                                                                                                                                          • 第14章 基于STM32F4微控制处理器的嵌入系统应用实例
                                                                                                                                                                                                                            • 14.1 基于STM32F4的80~100 MHz频谱分析仪设计与制作
                                                                                                                                                                                                                              • 14.1.1 设计任务
                                                                                                                                                                                                                                • 14.1.2 总体方案论证与比较
                                                                                                                                                                                                                                  • 14.1.3 系统设计方案论证
                                                                                                                                                                                                                                    • 14.1.4 系统理论分析
                                                                                                                                                                                                                                      • 14.1.5 主要电路与程序设计
                                                                                                                                                                                                                                        • 14.1.6 系统程序的设计
                                                                                                                                                                                                                                          • 14.1.7 测试方案与结果
                                                                                                                                                                                                                                          • 14.2 基于STM32F4微控制处理器的卫星导航接收机设计
                                                                                                                                                                                                                                            • 14.2.1 应用背景
                                                                                                                                                                                                                                              • 14.2.2 卫星定位导航基本原理
                                                                                                                                                                                                                                                • 14.2.3 卫星导航接收机总体方案
                                                                                                                                                                                                                                                  • 14.2.4 FPGA部分的设计方案
                                                                                                                                                                                                                                                    • 14.2.5 卫星导航接收机的设计方案

                                                                                                                                                                                                                                              相关图书