基于32位ColdFire構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)

前言

　　嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)簡稱為嵌入式系統(tǒng)，其概念最初源于傳統(tǒng)測控系統(tǒng)對計(jì)算機(jī)的需求。隨著以微處理器（MPU）為內(nèi)核的微控制器（MCU）制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域在通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)這兩大分支分別得以發(fā)展。通用計(jì)算機(jī)已經(jīng)在科學(xué)計(jì)算、事務(wù)管理、通信、日常生活等各個領(lǐng)域產(chǎn)生重要的影響。在后PC時代， 嵌入式系統(tǒng)的廣闊應(yīng)用將是計(jì)算機(jī)發(fā)展的重要特征。一般來說，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用范圍可以粗略分為兩大類：一類是電子系統(tǒng)的智能化（如工業(yè)控制、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、家用電器、汽車電子、測控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集等）；另一類是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的延伸（如MP4、手機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備等）。不論如何分類，嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)是不變的，即要完成一個以MCU為核心的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)，需要有硬件、軟件及行業(yè)領(lǐng)域相關(guān)知識。但是，隨著嵌入式系統(tǒng)中軟件規(guī)模日益增大，對嵌入式底層驅(qū)動軟件的封裝提出了更高的要求，可復(fù)用性與可移植性受到特別的關(guān)注，嵌入式軟件構(gòu)件化開發(fā)方法逐步被業(yè)界所重視。本書以嵌入式硬件構(gòu)件與底層軟件構(gòu)件設(shè)計(jì)為主線，按照嵌入式軟件工程的要求，以飛思卡爾半導(dǎo)體公司的32位ColdFire系列微控制器中帶以太網(wǎng)接口的MCF52233、帶CAN總線接口的MCF52235、帶USB2.0接口的MCF52223三個型號為藍(lán)本，按照“通用知識—芯片編程結(jié)構(gòu)概要—基本編程方法—底層驅(qū)動構(gòu)件封裝—應(yīng)用方法與舉例”的線條，逐步闡述電子系統(tǒng)智能化嵌入式應(yīng)用的軟件與硬件設(shè)計(jì)?！　￡P(guān)于飛思卡爾ColdFire系列微控制器　　飛思卡爾半導(dǎo)體是全球最大半導(dǎo)體公司之一，在微控制器領(lǐng)域長期居全球市場領(lǐng)先地位，以高可靠性獲得業(yè)界的一致贊譽(yù)。該公司的微控制器產(chǎn)品系列齊全，由不同位數(shù)（如8位、16位、32位等）、不同封裝形式（如DIP、SOIC、QFP等）、不同溫度范圍、所含模塊不同等構(gòu)成了龐大的飛思卡爾微控制器產(chǎn)品系列，廣泛地應(yīng)用于汽車電子、消費(fèi)電子、工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)和無線市場等嵌入式系統(tǒng)各個領(lǐng)域。該公司每年的研發(fā)投入超過12億美元。飛思卡爾公司的ColdFire系列單芯片微控制器解決方案主要面向工業(yè)/家庭自動化、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與控制、醫(yī)療儀表、照明控制節(jié)點(diǎn)、以太網(wǎng)應(yīng)用、USB應(yīng)用、ZigBeeTM控制節(jié)點(diǎn)等領(lǐng)域。該公司自2006年開始提供32微控制器MCF5223x、MCF5222x部分樣片以來，已經(jīng)逐步形成了不同的功能、價格、集成度和調(diào)試能力的32位單芯片嵌入式應(yīng)用的解決方案，使得用戶可以各取所需。也就是說，面向電子系統(tǒng)智能化嵌入式應(yīng)用的設(shè)計(jì)，無論需要怎樣的系統(tǒng)功能和集成度，總能從ColdFire龐大產(chǎn)品系列中選取一款合適的芯片進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)。這正是嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)者所期望的。本書是第一本以完整實(shí)例方式闡述飛思卡爾MCF5223x與MCF5222x應(yīng)用設(shè)計(jì)的著作。　　本書特點(diǎn)　?。?）把握通用知識與芯片相關(guān)知識之間的平衡。書中對于嵌入式“通用知識”的基本原理，以應(yīng)用為立足點(diǎn)，進(jìn)行語言簡潔、邏輯清晰的闡述，同時注意與芯片相關(guān)知識之間的銜接，使讀者在更好地理解基本原理的基礎(chǔ)上，理解芯片應(yīng)用的設(shè)計(jì)，同時反過來，加深對通用知識的理解?！　。?）把握硬件與軟件的關(guān)系。嵌入式系統(tǒng)是軟件與硬件的綜合體，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個軟件、硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的工程，不能像通用計(jì)算機(jī)那樣，軟件、硬件完全分開來看。特別是對電子系統(tǒng)智能化嵌入式應(yīng)用來說，沒有對硬件的理解就不可能寫好嵌入式軟件，同樣沒有對軟件的理解也不可能設(shè)計(jì)好嵌入式硬件。因此，本書注重把握硬件知識與軟件知識之間的關(guān)系?！　。?）對底層驅(qū)動進(jìn)行構(gòu)件化封裝。書中對每個模塊均給出根據(jù)嵌入式軟件工程基本原則并按照構(gòu)件化封裝要求編制底層驅(qū)動程序，同時給出詳細(xì)、規(guī)范的注釋及對外接口，為實(shí)際應(yīng)用提供底層構(gòu)件，方便移植與復(fù)用，可以為讀者進(jìn)行實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)節(jié)省大量時間。　　（4）設(shè)計(jì)合理的測試用例。書中所有源程序均經(jīng)測試通過，并保留測試用例在本書的網(wǎng)絡(luò)光盤中，避免了因例程的書寫或固有錯誤給讀者帶來煩惱。這些測試用例，也為讀者驗(yàn)證與理解帶來方便。　?。?）網(wǎng)絡(luò)光盤提供了所有模塊完整的底層驅(qū)動構(gòu)件化封裝程序、文檔與測試用例，同時網(wǎng)絡(luò)光盤中還包含芯片參考手冊、寫入器安裝與使用方法、工具軟件（如開發(fā)環(huán)境、程序?qū)懭肱c讀出軟件、串口調(diào)試工具、USB工具、以太網(wǎng)工具）、有關(guān)硬件原理圖及其他技術(shù)資料。　　（6）提供硬件評估版、寫入調(diào)試器，并給出單獨(dú)進(jìn)行程序?qū)懭肱c讀出的軟件工具，方便讀者進(jìn)行實(shí)踐與應(yīng)用?！　≈饕獌?nèi)容　　全書共16章，其中第1章為概述，闡述嵌入式系統(tǒng)的知識體系、學(xué)習(xí)誤區(qū)、學(xué)習(xí)建議。第2~3章概述ColdFire系列微處理器特點(diǎn)，給出MCF52233的引腳功能與硬件最小系統(tǒng)電路，同時給出了第一個樣例程序及ColdFire工程組織，完成第一個ColdFire工程的入門。第4~10章分別給出UART、鍵盤、LED與LCD、A/D、定時器、QSPI、I2C與Flash存儲器在線編程等。第11~15分別給出MCF52235的CAN總線、基于MCF52233嵌入式以太網(wǎng)、MCF52233的其他模塊、 MCF52223的USB 2.0編程、μC/OS-Ⅱ在ColdFire上的移植與應(yīng)用，第16章給出基于硬件構(gòu)件的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)方法。附錄A給出了本書使用的ColdFire系列MCU芯片封裝；附錄B給出了寫入器、評估板及購買方法；附錄C給出了常見實(shí)踐問題解答?！　”緯W(wǎng)絡(luò)光盤下載地址　　為方便讀者，本書網(wǎng)絡(luò)光盤可從下列地址之一進(jìn)行下載，給出多個地址的目的是防止從某一地址下載不成功。作者可能每半年對下載內(nèi)容進(jìn)行更新，敬請讀者關(guān)注?！　‰娮庸I(yè)出版社華信教育資源網(wǎng)（教育網(wǎng)：www.huaxin.edu.cn或公共網(wǎng)：www.huaxin.com.cn）免費(fèi)注冊后下載；蘇州大學(xué)飛思卡爾嵌入式系統(tǒng)研發(fā)中心：http://sumcu.suda.edu.cn；蘇州蘇大萬佳技術(shù)有限公司：http://sueee.com.cn；昆山鑫盛盟創(chuàng)科技有限公司：http://www.xsmc.net；上海卓嘉電子有限公司：http://www.can-lin.com?！　≈轮x　　本書除封面署名作者外，還有蘇州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院嵌入式應(yīng)用方向研究生王玉麗、屯娜、姚鍵東、王鳳林、錢仇圣、舒勝強(qiáng)、鐘海林等協(xié)助書稿整理及程序調(diào)試工作，他們卓有成效的工作，使本書更加實(shí)用。飛思卡爾半導(dǎo)體有限公司的Andy Mastronardi先生、馬莉女士一直關(guān)心支持蘇州大學(xué)飛思卡爾嵌入式系統(tǒng)研發(fā)中心的建設(shè)，為本書的撰寫提供了硬件及軟件資料，并提出了許多寶貴建議。飛思卡爾半導(dǎo)體有限公司的許多技術(shù)人員提供了技術(shù)支持。電子工業(yè)出版社的高買花女士、田宏峰先生為本書的出版付出了大量細(xì)致的工作。在此一并表示誠摯的謝意?！　¤b于作者水平有限，書中難免存在不足和錯誤之處，懇望讀者提出寶貴意見和建議，以便再版時改進(jìn)。

內(nèi)容概要

　　本書以飛思卡爾半導(dǎo)體公司（原摩托羅拉半導(dǎo)體部）的32位ColdFire系列微控制器中帶以太網(wǎng)接口的McF52233、帶CAN總線接口McF52235、帶usB2．0接口McF52223三個型號為藍(lán)本闡述嵌入式系統(tǒng)的軟件與硬件設(shè)計(jì)。全書共16章，其中第1章為概述，闡述嵌入式系統(tǒng)的知識體系、學(xué)習(xí)誤區(qū)及學(xué)習(xí)建議。第2～3章概述coldFire系列微處理器特點(diǎn)，給出McF52233的引腳功能與硬件最小系統(tǒng)電路，給出第一個樣例程序及coldFire工程組織，完成第一個ColdFire工程的入門。第4～10章分別給出UART、鍵盤、LED與LcD、AD、定時器、QsPI、12C與Flash在線編程等。第11～15章分別給出McF52235的CAN總線、基于MCF52233嵌入式以太網(wǎng)、MCF52233的其他模塊、McF52223的usB 2．0編程、μC/OS-Ⅱ在coldFire上的移植與應(yīng)用，第16章給出基于硬件構(gòu)件的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)方法?！　”緯晒┐髮W(xué)有關(guān)專業(yè)的高年級學(xué)生和研究生用做教材或參考讀物，也可供嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與研究人員用作參考和進(jìn)修資料?！　”緯戒浐杏嘘P(guān)實(shí)踐資料索引，并配有網(wǎng)絡(luò)光盤，包含了書中提供的所有實(shí)例源程序、輔助資料、相關(guān)芯片資料及常用軟件工具。

書籍目錄

第1章 概述 11.1 嵌入式系統(tǒng)定義、由來及特點(diǎn) 11.1.1 嵌入式系統(tǒng)的定義 11.1.2 嵌入式系統(tǒng)的由來及其與微控制器的關(guān)系 21.1.3 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn) 31.2 嵌入式系統(tǒng)的知識體系、學(xué)習(xí)誤區(qū)及學(xué)習(xí)建議 41.2.1 嵌入式系統(tǒng)的知識體系 41.2.2 嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)誤區(qū) 51.2.3 基礎(chǔ)階段的學(xué)習(xí)建議 81.3 嵌入式系統(tǒng)常用術(shù)語 91.3.1 與硬件相關(guān)的術(shù)語 91.3.2 與通信相關(guān)的術(shù)語 111.3.3 與功能模塊及軟件相關(guān)的術(shù)語 121.4 嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語言基本語法概要 131.5 本書學(xué)習(xí)與實(shí)踐資料索引 22第2章 ColdFire概述與MCF52233硬件最小系統(tǒng) 242.1 ColdFire系列微處理器概述 242.2 MCF5223x系列微控制器存儲器映像與編程結(jié)構(gòu) 262.2.1 MCF5223x性能概述與內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡圖 262.2.2 MCF5223x存儲器映像 282.2.3 編程模式與尋址方式 282.2.4 ColdFire異常和中斷控制 312.3 MCF52233的引腳功能與硬件最小系統(tǒng) 332.3.1 MCF52233的引腳功能 332.3.2 MCF52233的硬件最小系統(tǒng) 352.3.3 硬件最小系統(tǒng)測試方法 38第3章 第一個樣例程序及ColdFire工程組織 413.1 通用I/O接口基本概念及連接方法 413.2 MCF52233的GPIO 433.2.1 MCF52233GPIO編程的基本原理 433.2.2 GPIO模塊寄存器與GPIO的編程基本方法 443.3 開發(fā)套件CodeWarrior開發(fā)環(huán)境與ColdFire寫入器 463.3.1 CodeWarrior開發(fā)環(huán)境簡介與基本使用方法 463.3.2 WA-Ⅰ型32位ColdFire寫入器 473.3.3 MCF52233EVB硬件評估板 483.4 CW工程文件組織 483.4.1 工程文件的組織 483.4.2 初始化相關(guān)文件 503.4.3 主程序、中斷程序及其他文件 533.4.4 鏈接文件及機(jī)器碼文件 563.5 第一個應(yīng)用實(shí)例：控制小燈閃爍 593.5.1 GPIO構(gòu)件 603.5.2 Light構(gòu)件 653.5.3 Light測試工程主程序 673.6 理解第一個C工程的執(zhí)行過程 68第4章 異步串行通信與直接存儲器訪問 714.1 異步串行通信的基礎(chǔ)知識 714.1.1 基本概念 714.1.2 RS-232C總線標(biāo)準(zhǔn) 734.1.3 電平轉(zhuǎn)換電路原理 744.2 MCF52233的UART模塊的物理結(jié)構(gòu) 764.3 MCF52233的UART模塊的編程結(jié)構(gòu) 794.4 基于構(gòu)件方法的UART編程 824.4.1 UART構(gòu)件的函數(shù)原型設(shè)計(jì) 824.4.2 UART構(gòu)件的頭文件 834.4.3 UART構(gòu)件的源程序文件 864.4.4 UART構(gòu)件的測試工程 914.5 ColdFire第一個帶有中斷功能的實(shí)例 924.6 MCF52233的四通道DMA控制器 954.6.1 DMA概述 954.6.2 MCF52233四通道DMA特點(diǎn) 954.6.3 MCF52233的DMA控制器編程結(jié)構(gòu) 964.7 MCF52233的DMA編程要點(diǎn) 994.7.1 DMA初始化 1004.7.2 DMA啟動序列與重啟序列 1004.8 基于構(gòu)件的帶DMA的UART編程實(shí)例 1014.8.1 DMA構(gòu)件的函數(shù)原型設(shè)計(jì) 1014.8.2 DMA構(gòu)件的頭文件 1014.8.3 DMA構(gòu)件的源程序文件 1054.8.4 DMA方式收/發(fā)測試實(shí)例 1084.9 進(jìn)一步討論 1104.9.1 流控制與Break信號 1104.9.2 延長串口通信的距離 1114.9.3 串口的擴(kuò)展 111第5章 GPIO的應(yīng)用實(shí)例——鍵盤、LED與LCD 1135.1 鍵盤 1135.1.1 鍵盤模型及接口 1135.1.2 鍵盤編程的基本問題 1145.1.3 鍵盤編程實(shí)例 1145.2 碼管LED 1215.2.1 描法編程原理 1215.2.2 碼管編程實(shí)例 1225.3 液晶LCD 1265.3.1 HD44780的編程結(jié)構(gòu) 1265.3.2 點(diǎn)陣字符型LCD編程實(shí)例 127第6章 MCF52233的A/D轉(zhuǎn)換模塊 1336.1 A/D轉(zhuǎn)換的基本問題 1336.2 MCF52233的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)與特性 1346.3 MCF52233的A/D模塊編程寄存器 1356.4 基于構(gòu)件的A/D編程 1446.4.1 A/D構(gòu)件的函數(shù)原型設(shè)計(jì) 1446.4.2 A/D構(gòu)件的頭文件 1456.4.3 A/D構(gòu)件的源程序文件 1466.5 MCF52233A/D模塊編程實(shí)例——物理量采集回歸系統(tǒng) 1496.5.1 低端軟件設(shè)計(jì) 1496.5.2 高端軟件設(shè)計(jì) 1516.6 常用傳感器簡介及一個典型信號采樣電路設(shè)計(jì) 1526.6.1 常用傳感器簡介 1526.6.2 電阻型傳感器采樣電路設(shè)計(jì) 154第7章 定時器相關(guān)模塊及其應(yīng)用 1567.1 可編程中斷定時器 1567.1.1 PIT模塊的編程寄存器 1567.1.2 PIT模塊的運(yùn)行模式與編程方法 1577.1.3 PIT模塊的編程實(shí)例 1587.2 通用定時器GPT模塊 1617.2.1 計(jì)數(shù)器/定時器的基本工作原理 1617.2.2 定時器模塊的定時計(jì)數(shù)功能 1627.2.3 定時器模塊的輸入捕捉功能 1667.2.4 定時器模塊的輸出比較功能 1717.2.5 定時器模塊的脈沖累加功能 1747.3 PWM與D/A轉(zhuǎn)換 1777.3.1 PWM基本概念 1777.3.2 PWM的編程寄存器 1797.3.3 PWM的編程實(shí)例 1827.3.4 PWM的進(jìn)一步討論 1897.3.5 用PWM實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換 190第8章 隊(duì)列式串行外設(shè)接口 1918.1 SPI的基本工作原理 1918.1.1 SPI基本概念 1918.1.2 SPI的數(shù)據(jù)傳輸 1928.1.3 SPI模塊的時序 1938.1.4 模擬SPI 1948.2 MCF52233隊(duì)列串行外設(shè)接口（QSPI）模塊編程結(jié)構(gòu) 1958.2.1 QSPI概述 1958.2.2 QSPI工作原理 1968.2.3 QSPI功能描述 1978.2.4 QSPI模塊寄存器 1988.2.5 發(fā)送延時 2028.3 MCF52233的串行外設(shè)接口QSPI模塊編程實(shí)例 203第9章 I2C模塊及應(yīng)用實(shí)例 2099.1 I2C模塊 2099.1.1 I2C總線特點(diǎn) 2099.1.2 I2C總線標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷史 2109.1.3 I2C總線的相關(guān)術(shù)語 2109.2 I2C總線工作原理 2119.2.1 總線上數(shù)據(jù)的有效性 2119.2.2 總線上的信號 2119.2.3 總線上數(shù)據(jù)傳輸格式 2139.2.4 I2C總線尋址約定 2139.2.5 主機(jī)向從機(jī)讀/寫1個字節(jié)數(shù)據(jù)的過程 2139.3 I2C模塊的編程基礎(chǔ) 2149.3.1 MCF52233的I2C模塊 2149.3.2 MCF52233的I2C模塊寄存器介紹 2159.3.3 MCF52233的I2C模塊編程 2189.4 MCF52233的I2C模塊的進(jìn)一步討論 2249.4.1 仲裁程序 2249.4.2 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸同步交換 225第10章 Flash在線編程 22610.1 Flash存儲器概述 22610.2 ColdFireFlash存儲器編程方法 22710.2.1 ColdFireFlash模塊寄存器 22810.2.2 ColdFireFlash存儲器擦除/寫入的步驟 23110.3 ColdFireFlash擦除/寫入函數(shù)的測試工程 23610.4 ColdFireFlash存儲器的保護(hù)特性和安全性 23710.4.1 ColdFireFlash存儲器的保護(hù)特性 23710.4.2 ColdFireFlash存儲器的安全性 237第11章 MCF52235FlexCAN模塊編程方法 24111.1 CAN總線通用知識 24111.1.1 CAN總線協(xié)議的歷史概況 24111.1.2 CAN硬件系統(tǒng)的典型電路 24111.1.3 CAN總線的有關(guān)基本概念 24411.1.4 幀結(jié)構(gòu) 24711.1.5 位時間 25011.2 MCF52235FlexCAN模塊概述與編程結(jié)構(gòu) 25111.2.1 FlexCAN特性 25111.2.2 操作模式 25211.2.3 FlexCAN模塊的內(nèi)存映像以及寄存器定義 25411.2.4 FlexCAN報文緩沖區(qū)（MessageBuffer，MB） 25911.3 MCF52235FlexCAN模塊報文發(fā)送與接收函數(shù)設(shè)計(jì) 26311.3.1 數(shù)據(jù)幀發(fā)送/接收 26311.3.2 遠(yuǎn)程幀發(fā)送/接收 26711.3.3 仲裁處理、匹配處理及報文緩沖區(qū)管理 27111.4 MCF52235FlexCAN模塊編程實(shí)例 27211.4.1 初始化函數(shù)設(shè)計(jì) 27211.4.2 MCF52235FlexCAN模塊測試工程說明 27411.5 進(jìn)一步討論 276第12章 基于MCF52233的嵌入式以太網(wǎng) 28012.1 嵌入式以太網(wǎng)相關(guān)基礎(chǔ)知識 28012.1.1 以太網(wǎng)的由來與協(xié)議模型 28012.1.2 以太網(wǎng)中主要物理設(shè)備 28312.1.3 相關(guān)名詞解釋 28412.2 MCF52233以太網(wǎng)模塊外部連接及編程基礎(chǔ) 28812.2.1 以太網(wǎng)模塊引腳及硬件連接 28812.2.2 以太網(wǎng)物理層收/發(fā)器EPHY的編程基礎(chǔ) 29012.2.3 第一個測試實(shí)例：網(wǎng)絡(luò)連接 29412.2.4 快速以太網(wǎng)控制器FEC的編程基礎(chǔ) 29912.3 鏈路層編程 30712.3.1 FEC初始化函數(shù)FEC_Init 30712.3.2 以太幀發(fā)送 31112.3.3 以太幀接收 31312.3.4 第二個測試實(shí)例：以太幀的發(fā)送和接收 31512.3.5 第三個測試實(shí)例：鏈路層ARP協(xié)議編程 31712.4 網(wǎng)絡(luò)層的IP協(xié)議與ICMP協(xié)議編程 32012.4.1 IP協(xié)議簡介 32012.4.2 第四個測試實(shí)例：使用ICMP協(xié)議響應(yīng)Ping請求 32212.5 傳輸層的UDP與TCP協(xié)議編程 32412.5.1 UDP協(xié)議概述 32412.5.2 第五個測試實(shí)例：UDP報文的發(fā)送和接收 32412.5.3 TCP協(xié)議概述 32612.5.4 第六個測試實(shí)例：TCP報文的發(fā)送和接收 32612.6 應(yīng)用層的HTTP協(xié)議編程 32912.6.1 HTTP協(xié)議概述 33012.6.2 第七個測試實(shí)例：HTTP協(xié)議靜態(tài)頁面的實(shí)現(xiàn) 332第13章 其他模塊 33313.1 時鐘模塊 33313.2 芯片配置模塊 33413.2.1 芯片配置模塊簡介 33513.2.2 芯片配置模塊寄存器定義 33513.3 系統(tǒng)控制模塊 33613.3.1 系統(tǒng)控制模塊功能概述 33613.3.2 系統(tǒng)控制模塊的可編程寄存器 33713.3.3 對系統(tǒng)初始化過程的理解 33913.4 實(shí)時時鐘模塊 34113.5 電源管理模塊 34313.5.1 低功耗模式 34313.5.2 低功耗模式下的外設(shè)行為 34413.5.3 電源管理模塊寄存器定義 34413.6 復(fù)位控制模塊 345第14章 基于MCF52223的USB2.0編程 34714.1 USB基本概念及硬件特性 34714.1.1 USB概述 34714.1.2 USB相關(guān)基本概念 34914.1.3 USB的物理特性 35414.2 USB的通信協(xié)議 35614.2.1 USB基本通信單元：包 35614.2.2 USB通信中的事務(wù)處理 35814.2.3 從設(shè)備的枚舉看USB數(shù)據(jù)傳輸 36014.3 MCF52223硬件最小系統(tǒng)及USB模塊功能簡介 36414.3.1 MCF52223硬件最小系統(tǒng) 36414.3.2 MCF52223的USB模塊功能簡介 36514.3.4 ．MCF52223的USB模塊主要寄存器介紹 36614.4 MCF52223作為USB從機(jī)的開發(fā)方法 37014.4.1 PC端USB設(shè)備驅(qū)動程序的選擇及基本原理 37014.4.2 PC作為USB主機(jī)的程序設(shè)計(jì) 37414.4.3 MCF52223作為USB從機(jī)的程序設(shè)計(jì) 37714.5 MCF52223作為USB主機(jī)的開發(fā)方法 38114.5.1 MCF52223作為USB主機(jī)的基本功能 38114.5.2 USB主機(jī)與CDC類USB設(shè)備通信 38314.5.3 USB主機(jī)與MassStorage類USB設(shè)備通信 38414.6 采用OTG技術(shù)的USB系統(tǒng)開發(fā)方法 384第15章 μC/OS-Ⅱ在ColdFire上的移植與應(yīng)用 38815.1 實(shí)時操作系統(tǒng)概述 38815.1.1 實(shí)時操作系統(tǒng)基本含義和要求 38815.1.2 任務(wù)和多任務(wù) 38815.1.3 RTOS的常用術(shù)語 38915.1.4 RTOS的現(xiàn)狀 39015.2 嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ 39215.2.1 μC/OS-Ⅱ簡介 39215.2.2 μC/OS-Ⅱ與幾種RTOS的比較 39315.2.3 μC/OS-Ⅱ中的任務(wù) 39315.2.4 ?C/OS-Ⅱ用戶應(yīng)用程序的一般結(jié)構(gòu) 39415.3 μC/OS-Ⅱ的任務(wù)劃分 39515.3.1 任務(wù)劃分的目標(biāo) 39615.3.2 任務(wù)劃分的方法 39615.4 μC/OS-Ⅱ在MCF52233上的應(yīng)用實(shí)例 39815.4.1 基于μC/OS-Ⅱ的應(yīng)用實(shí)例 39815.4.2 與無RTOS實(shí)例的比較 40015.5 μC/OS-Ⅱ在MCF52233上的移植 40115.5.1 定義內(nèi)核的大小和功能 40115.5.2 與硬件相關(guān)的代碼 403第16章 基于硬件構(gòu)件的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)方法 40716.1 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)所遇到的若干問題 40716.2 嵌入式硬件構(gòu)件的基本思想與應(yīng)用方法 40816.3 基于硬件構(gòu)件的嵌入式系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)原則 40816.3.1 設(shè)計(jì)時需要考慮的基本問題 40816.3.2 硬件構(gòu)件化電路原理圖繪制規(guī)則 40916.3.3 PCB設(shè)計(jì)基本原則 41116.4 基于硬件構(gòu)件的嵌入式底層軟件構(gòu)件的編程方法 41316.4.1 嵌入式硬件構(gòu)件和軟件構(gòu)件的層次模型 41316.4.2 底層構(gòu)件的實(shí)現(xiàn)方法與編程思想 41416.4.3 硬件構(gòu)件及底層軟件構(gòu)件的重用與移植方法 41616.5 硬件構(gòu)件化嵌入式開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例 41716.5.1 系統(tǒng)功能 41716.5.2 硬件設(shè)計(jì) 41816.5.2 軟件設(shè)計(jì) 422附錄A 425附錄B 427附錄C 430參考文獻(xiàn) 434

章節(jié)摘錄

　　第1章　概述　　作為全書導(dǎo)引，本章內(nèi)容與具體芯片無關(guān)。主要內(nèi)容有：簡要給出嵌入式系統(tǒng)定義、由來及特點(diǎn)；簡要闡述嵌入式系統(tǒng)的知識體系，分析如何避免進(jìn)入嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)誤區(qū)，根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)，就如何學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)提出幾點(diǎn)建議；歸納嵌入式系統(tǒng)的常用術(shù)語；給出嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)c語言基本語法概要；對本書提供的學(xué)習(xí)與實(shí)踐資料給出概要說明與索引。　　1.1　嵌入式系統(tǒng)定義、由來及特點(diǎn)　　1.1.1　嵌入式系統(tǒng)的定義　　嵌入式系統(tǒng)(Embedded system)有多種多樣的定義，但本質(zhì)是相同的。本書關(guān)于嵌　　入式系統(tǒng)的定義取自美國CMP Books出版的Jack Ganssle和Michael Barr著作《Embedded System Dictionary》?！　∏度胧较到y(tǒng)的定義：一種計(jì)算機(jī)硬件和軟件的組合，也許還有機(jī)械裝置，用于實(shí)現(xiàn)一個特定功能。在某些特定情況下，嵌入式系統(tǒng)是一個大系統(tǒng)或產(chǎn)品的一部分。世界上第一個嵌入式系統(tǒng)是1971年Busicom公司用Intel單芯片4004微處理器完成的商用計(jì)算器系列。該詞典還給出了嵌入式系統(tǒng)的一些示例，如微波爐、手持電話、計(jì)算器、數(shù)字手表、錄像機(jī)、巡航導(dǎo)彈、GPS接收機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、傳真機(jī)、跑步機(jī)、遙控器和谷物分析儀等，難以盡數(shù)。通過與通用計(jì)算機(jī)的對比可以更形象地理解嵌入式系統(tǒng)的定義。該詞典給出的通用計(jì)算機(jī)定義是：計(jì)算機(jī)硬件和軟件的組合，用做通用計(jì)算平臺。PC、MAC和Unix工作站是最流行的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)?！　∥覈鴩覙?biāo)準(zhǔn)GB／T 5271《信息技術(shù)詞匯一嵌入式系統(tǒng)與單片機(jī)》部分，給出的嵌入式系統(tǒng)定義是：置入應(yīng)用對象內(nèi)部起操作控制作用的專用計(jì)算卡幾系統(tǒng)。

編輯推薦

　　以完整實(shí)例方式闡述嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)，遵循嵌入式軟件工程規(guī)范；滿足移植與復(fù)用要求的底層驅(qū)動構(gòu)件封裝；提供硬件評估系統(tǒng)與工具、清晰注釋文檔與測試用例。

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