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嵌入式系统及应用


作者:
王德成、陈楸、陈小锋、徐宏 编
定价:
49.00 元
版面字数:
470千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
2025年
ISBN:
978-7-04-062565-3
物料号:
62565-00
出版时间:
2025-08-06
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:
嵌入式系统

本书从计算机的发展入手,引入嵌入式计算机的基本概念;依托STM32F103系列嵌入式计算机,介绍内核的基本结构和工作特性;采用C语言和汇编语言对比的方式,介绍指令系统和软件设计方法;针对嵌入式计算机内部的硬件资源,从实际工程角度,以模块化具体展开介绍;以应用广泛的位置伺服驱动控制系统设计为依据,介绍具体嵌入式系统的设计方法。

本书是西北工业大学多年进行“嵌入式系统及应用”课程持续建设的成果之一。本书强调嵌入式计算机的通用性,使学生建立嵌入式系统的通用性知识架构,在不同类型的嵌入式计算机应用中,能够将所学知识自由切换。本书在嵌入式计算机结构以及外设内容的编写过程中,从工程师设计系统的角度出发,强调相关模块在实际系统设计中的使用。

本书内容实用丰富、层次清晰、叙述详尽,可作为高等院校电子信息类、电气类、自动化类专业相关课程的教材,也可以作为嵌入式相关领域工程设计人员的参考资料。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第1章 嵌入式系统概论
        • 1.1 计算机基本结构
          • 1.1.1 计算机的发展
            • 1.1.2 计算机体系结构
              • 1.1.3 计算机的典型部件
              • 1.2 数值运算
                • 1.3 嵌入式系统
                  • 1.3.1 嵌入式系统的特点
                    • 1.3.2 嵌入式计算机
                      • 1.3.3 嵌入式系统软件
                        • 1.3.4 嵌入式系统应用
                        • 1.4 ARM内核
                          • 1.4.1 ARM公司
                            • 1.4.2 ARM系列内核
                              • 1.4.3 典型ARM系列嵌入式计算机
                            • 第2章 Cortex-M3内核
                              • 2.1 内核特性
                                • 2.2 总线网络
                                  • 2.3 存储系统
                                    • 2.3.1 存储系统的地址映射
                                      • 2.3.2 多字节数据存储
                                        • 2.3.3 位带操作
                                        • 2.4 核心寄存器
                                          • 2.4.1 软件调试界面
                                            • 2.4.2 寄存器分类
                                              • 2.4.3 应用程序示例分析核心寄存器操作
                                              • 2.5 流水线指令操作
                                                • 2.5.1 三级流水线
                                                  • 2.5.2 指令的处理
                                                    • 2.5.3 调试与跟踪
                                                    • 2.6 中断与异常处理
                                                      • 2.6.1 中断
                                                        • 2.6.2 中断的处理
                                                          • 2.6.3 内核异常
                                                        • 第3章 Cortex-M3指令系统
                                                          • 3.1 汇编指令
                                                            • 3.1.1 汇编指令基本格式
                                                              • 3.1.2 寻址方式
                                                                • 3.1.3 汇编程序基本结构
                                                                  • 3.1.4 操作码功能分类
                                                                  • 3.2 读写存储器
                                                                    • 3.2.1 基本指令
                                                                      • 3.2.2 存储器地址表达方式
                                                                      • 3.3 计算操作
                                                                        • 3.3.1 传送指令
                                                                          • 3.3.2 加减法运算
                                                                            • 3.3.3 移位运算
                                                                              • 3.3.4 逻辑运算
                                                                                • 3.3.5 乘除法运算
                                                                                • 3.4 控制程序流程
                                                                                  • 3.4.1 条件分支if语句
                                                                                    • 3.4.2 条件分支switch语句
                                                                                      • 3.4.3 循环while语句
                                                                                        • 3.4.4 循环for语句
                                                                                          • 3.4.5 函数调用
                                                                                          • 3.5 综合应用
                                                                                            • 3.6 指令汇总
                                                                                            • 第4章 STM32F103系列嵌入式计算机最小系统
                                                                                              • 4.1 启动配置
                                                                                                • 4.2 电源控制
                                                                                                  • 4.2.1 电源
                                                                                                    • 4.2.2 电源管理器
                                                                                                      • 4.2.3 低功耗模式
                                                                                                      • 4.3 复位与时钟
                                                                                                        • 4.3.1 复位
                                                                                                          • 4.3.2 时钟
                                                                                                          • 4.4 最小系统设计
                                                                                                          • 第5章 数字输入输出接口
                                                                                                            • 5.1 GPIO功能
                                                                                                              • 5.1.1 概述
                                                                                                                • 5.1.2 输入输出功能
                                                                                                                  • 5.1.3 复用功能
                                                                                                                    • 5.1.4 原子位操作
                                                                                                                      • 5.1.5 锁定机制
                                                                                                                      • 5.2 GPIO典型应用
                                                                                                                        • 5.2.1 输出应用
                                                                                                                          • 5.2.2 输入应用
                                                                                                                        • 第6章 外部中断
                                                                                                                          • 6.1 外部中断控制器
                                                                                                                            • 6.2 外部中断源
                                                                                                                              • 6.3 外部中断使能
                                                                                                                                • 6.4 外部中断挂起
                                                                                                                                  • 6.5 嵌套向量中断控制器
                                                                                                                                    • 6.5.1 中断优先级
                                                                                                                                      • 6.5.2 NVIC寄存器
                                                                                                                                        • 6.5.3 NVIC的典型应用
                                                                                                                                          • 6.5.4 中断使能
                                                                                                                                            • 6.5.5 中断服务子程序
                                                                                                                                            • 6.6 外部中断应用
                                                                                                                                            • 第7章 定时器
                                                                                                                                              • 7.1 定时器概述
                                                                                                                                                • 7.2 定时器的主要特点
                                                                                                                                                  • 7.3 定时器的工作特性
                                                                                                                                                    • 7.3.1 基本原理
                                                                                                                                                      • 7.3.2 计数模式
                                                                                                                                                        • 7.3.3 重复计数
                                                                                                                                                          • 7.3.4 时钟输入源
                                                                                                                                                            • 7.3.5 输入捕获/输出比较通道
                                                                                                                                                              • 7.3.6 捕获功能
                                                                                                                                                                • 7.3.7 输出比较功能
                                                                                                                                                                  • 7.3.8 PWM波输出
                                                                                                                                                                    • 7.3.9 定时器状态及中断
                                                                                                                                                                    • 7.4 定时器应用
                                                                                                                                                                      • 7.4.1 定时应用
                                                                                                                                                                        • 7.4.2 PWM应用
                                                                                                                                                                          • 7.4.3 输入捕获应用
                                                                                                                                                                        • 第8章 DMA控制器
                                                                                                                                                                          • 8.1 DMA技术
                                                                                                                                                                            • 8.2 主要特性
                                                                                                                                                                              • 8.3 数据传输过程
                                                                                                                                                                                • 8.4 DMA应用分析
                                                                                                                                                                                • 第9章 异步串行通信
                                                                                                                                                                                  • 9.1 串行通信
                                                                                                                                                                                    • 9.2 常用异步串行通信接口
                                                                                                                                                                                      • 9.3 异步串行通信接口
                                                                                                                                                                                        • 9.4 异步串行通信硬件连接
                                                                                                                                                                                          • 9.5 异步串行通信软件设计方法
                                                                                                                                                                                            • 9.5.1 波特率设计
                                                                                                                                                                                              • 9.5.2 传输格式一致性设计
                                                                                                                                                                                                • 9.5.3 通信状态表示
                                                                                                                                                                                                  • 9.5.4 中断信号处理
                                                                                                                                                                                                    • 9.5.5 单字节传输
                                                                                                                                                                                                      • 9.5.6 利用DMA实现连续通信
                                                                                                                                                                                                      • 9.6 应用分析
                                                                                                                                                                                                      • 第10章 串行外设接口
                                                                                                                                                                                                        • 10.1 串行外设接口基本原理
                                                                                                                                                                                                          • 10.2 SPI接口模块
                                                                                                                                                                                                            • 10.3 数据传输过程
                                                                                                                                                                                                              • 10.4 数据传输过程中的状态
                                                                                                                                                                                                                • 10.5 应用分析
                                                                                                                                                                                                                • 第11章 ADC模块
                                                                                                                                                                                                                  • 11.1 ADC的基本原理
                                                                                                                                                                                                                    • 11.2 ADC实现的方法
                                                                                                                                                                                                                      • 11.3 ADC模块的基本结构
                                                                                                                                                                                                                        • 11.4 数据采集方法
                                                                                                                                                                                                                          • 11.4.1 转换模式
                                                                                                                                                                                                                            • 11.4.2 转换时间
                                                                                                                                                                                                                              • 11.4.3 通道设置
                                                                                                                                                                                                                                • 11.4.4 转换结果
                                                                                                                                                                                                                                  • 11.4.5 触发模式
                                                                                                                                                                                                                                    • 11.4.6 自校准
                                                                                                                                                                                                                                      • 11.4.7 内部测量通道
                                                                                                                                                                                                                                        • 11.4.8 中断
                                                                                                                                                                                                                                          • 11.4.9 周期采样
                                                                                                                                                                                                                                          • 11.5 应用分析
                                                                                                                                                                                                                                          • 第12章 位置伺服驱动控制系统设计
                                                                                                                                                                                                                                            • 12.1 嵌入式系统设计方法
                                                                                                                                                                                                                                              • 12.2 硬件设计方案
                                                                                                                                                                                                                                                • 12.2.1 无刷直流电机的工作原理
                                                                                                                                                                                                                                                  • 12.2.2 总体设计方案
                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.2.3 最小系统设计
                                                                                                                                                                                                                                                      • 12.2.4 隔离电路设计
                                                                                                                                                                                                                                                        • 12.2.5 通信电路设计
                                                                                                                                                                                                                                                          • 12.2.6 功率驱动单元
                                                                                                                                                                                                                                                            • 12.2.7 电流采集
                                                                                                                                                                                                                                                              • 12.2.8 位置信号处理
                                                                                                                                                                                                                                                              • 12.3 软件设计方案
                                                                                                                                                                                                                                                                • 12.3.1 控制方法设计
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 12.3.2 初始化设计
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.3.3 模块化程序设计
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 12.3.4 可靠性设计
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 参考文献

                                                                                                                                                                                                                                                                    相关图书