單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)

內(nèi)容概要

　　本書(shū)將單片機(jī)的基礎(chǔ)性與嵌入式系統(tǒng)的先進(jìn)性有機(jī)結(jié)合在一起，首先將MCS?51單片機(jī)作為學(xué)習(xí)微處理器的入門(mén)實(shí)例，使學(xué)生能夠較快理解微處理器的基本構(gòu)成結(jié)構(gòu)和工作原理，然后在此基礎(chǔ)上介紹具有一定學(xué)習(xí)難度的ARM微處理器、接口技術(shù)及軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)。同時(shí)還結(jié)合Protues仿真軟件介紹了各種應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)例，使理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合，具有較高的實(shí)用和參考價(jià)值。
本書(shū)為配合教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”和軍隊(duì)院校教育改革而編寫(xiě)，全書(shū)共分9章，包括嵌入式系統(tǒng)概述、嵌入式系統(tǒng)硬件基礎(chǔ)、單片機(jī)結(jié)構(gòu)與C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)技術(shù)、單片機(jī)工作原理、單片機(jī)最小系統(tǒng)綜合應(yīng)用、ARM嵌入式微處理器、嵌入式系統(tǒng)接口技術(shù)、嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)BSP、移植及驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)等內(nèi)容。

書(shū)籍目錄

第1章 嵌入式系統(tǒng)概述
1.1 嵌入式系統(tǒng)的定義
1.1.1 嵌入式系統(tǒng)定義
1.1.2 嵌入式系統(tǒng)的特征
1.1.3 嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的區(qū)別
1.2 嵌入式系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
1.2.1 嵌入式系統(tǒng)的硬件
1.2.2 嵌入式系統(tǒng)的軟件
1.2.3 嵌入式系統(tǒng)的中間層
1.3 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用
1.3.1 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域
1.3.2 嵌入式系統(tǒng)的實(shí)例
1.4 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展
1.4.1 嵌入式系統(tǒng)的歷史
1.4.2 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.4.3 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
1.5 本章小結(jié)
第2章 嵌入式系統(tǒng)硬件基礎(chǔ)
2.1 基本概念
2.1.1 復(fù)雜指令集和精簡(jiǎn)指令集
2.1.2 馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)
2.2 基本硬件組件
2.2.1 中央處理器
2.2.2 存儲(chǔ)器
2.2.3 輸入設(shè)備
2.2.4 輸出設(shè)備
2.2.5 總線
2.3 本章小結(jié)
第3章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)與C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)技術(shù)
3.1 MCS?51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)
3.1.1 MCS?51系列單片機(jī)簡(jiǎn)介
3.1.2 MCS?51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及引腳功能
3.1.3 MCS?51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)
3.1.4 時(shí)鐘電路與時(shí)序
3.1.5 并行輸入/輸出端口結(jié)構(gòu)
3.1.6 單片機(jī)的復(fù)位
3.2 單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
3.2.1 C語(yǔ)言與MCS?51
3.2.2 C51數(shù)據(jù)類型
3.2.3 C51數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型
3.2.4 C51運(yùn)算符、表達(dá)式及其規(guī)則
3.2.5 C51流程控制語(yǔ)句
3.2.6 C51函數(shù)
3.3 本章小結(jié)
第4章 單片機(jī)工作原理
4.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器
4.1.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和功能
4.1.2 方式寄存器和控制寄存器
4.1.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式
4.1.4 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例
4.2 MCS?51單片機(jī)中斷系統(tǒng)
4.2.1 中斷的概念
4.2.2 MCS?51單片機(jī)中斷系統(tǒng)
4.2.3 外中斷源的擴(kuò)展
4.2.4 中斷系統(tǒng)的應(yīng)用
4.3 單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展
4.3.1 單片機(jī)的片外總線結(jié)構(gòu)
4.3.2 外部程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展
4.3.3 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展
4.4 單片機(jī)鍵盤(pán)及顯示接口
4.4.1 鍵盤(pán)接口原理
4.4.2 顯示器接口原理
4.5 本章小結(jié)
第5章 單片機(jī)最小系統(tǒng)綜合應(yīng)用
5.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作
5.1.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
5.1.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)時(shí)鐘、復(fù)位、譯碼電路
5.2 人機(jī)接口技術(shù)
5.2.1 鍵盤(pán)接口電路及程序設(shè)計(jì)
5.2.2 數(shù)碼管接口電路及程序設(shè)計(jì)
5.2.3 液晶接口電路及程序設(shè)計(jì)
5.3 片外存儲(chǔ)器擴(kuò)展
5.3.1 片外靜態(tài)RAM擴(kuò)展及程序設(shè)計(jì)
5.3.2 片外串行E2PROM擴(kuò)展及程序設(shè)計(jì)
5.4 單片機(jī)最小系統(tǒng)與FPGA接口電路及程序設(shè)計(jì)
5.5 本章小結(jié)
第6章 ARM嵌入式微處理器
6.1 ARM處理器簡(jiǎn)介
6.2 ARM微處理器系列
6.3 ARM微處理器體系結(jié)構(gòu)
6.3.1 RISC體系結(jié)構(gòu)
6.3.2 ARM微處理器工作模式及狀態(tài)
6.3.3 ARM微處理器的寄存器結(jié)構(gòu)
6.3.4 ARM微處理器的異常處理
6.3.5 ARM處理器存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
4.3.6 ARM處理器的存儲(chǔ)映射I/O及內(nèi)部總線
6.4 ARM微處理器的應(yīng)用選型
6.5 LPC214X系列ARM芯片應(yīng)用開(kāi)發(fā)
6.5.1 LPC214X系列ARM芯片簡(jiǎn)介
6.5.2 LPC2148引腳描述
6.5.3 LPC2148最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.5.4 LPC2148內(nèi)置Flash的燒寫(xiě)
6.6 本章小結(jié)
第7章 嵌入式系統(tǒng)接口技術(shù)
7.1 串行通信基本概念
7.2 RS?232C接口
7.2.1 接口信號(hào)
7.2.2 技術(shù)指標(biāo)
7.2.3 RS?232的幀結(jié)構(gòu)
7.2.4 RS?232的編程和使用
7.2.5 LPC2106串口的編程與應(yīng)用
7.3 SPI通信接口
7.3.1 什么是SPI
7.3.2 SPI接口定義及通信原理
7.3.3 DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘及其應(yīng)用
7.4 I２C通信接口
7.4.1 什么是I2C
7.4.2 I2C特性
7.4.3 I2C的基本術(shù)語(yǔ)及協(xié)議分析
7.4.4 24C04基本應(yīng)用仿真
7.5 USB通信接口
7.5.1 什么是USB
7.5.2 USB協(xié)議簡(jiǎn)析
7.6 CAN總線接口
7.6.1 CAN總線概述
7.6.2 CAN總線特性及優(yōu)點(diǎn)
7.6.3 CAN的報(bào)文傳輸
7.7 本章小結(jié)
第8章 嵌入式操作系統(tǒng)
8.1 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的基本概念
8.1.1 什么是計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)
8.1.2 操作系統(tǒng)的作用及定義
8.2 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的歷史
8.2.1 手工操作階段
8.2.2 早期批處理階段
8.2.3 執(zhí)行系統(tǒng)階段
8.2.4 多道程序系統(tǒng)階段
8.2.5 操作系統(tǒng)的形成
8.2.6 操作系統(tǒng)的發(fā)展
8.3 操作系統(tǒng)的分類
8.3.1 批處理操作系統(tǒng)
8.3.2 分時(shí)操作系統(tǒng)
8.3.3 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
8.3.4 其他操作系統(tǒng)
8.4 操作系統(tǒng)功能
8.5 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)基本概念
8.5.1 實(shí)時(shí)系統(tǒng)及其特點(diǎn)
8.5.2 計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)及相關(guān)概念
8.5.3 進(jìn)程和線程
8.5.4 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
8.5.5 常見(jiàn)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
8.6 RTX嵌入式操作系統(tǒng)
8.6.1 RTX?51簡(jiǎn)介
8.6.2 RTX?51特點(diǎn)
8.6.3 RTX?51任務(wù)管理
8.6.4 RTX?51事件
8.6.5 RTX?51 Tiny系統(tǒng)函數(shù)
8.6.6 RTX?51 Tiny程序設(shè)計(jì)仿真
8.6.7 使用OS編程的優(yōu)勢(shì)
8.7 本章小結(jié)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   從SPI主從設(shè)備接口內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以看出，接口的核心在于內(nèi)部的8位移位寄存器，數(shù)據(jù)是一位一位地傳輸，而每次發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)都是通過(guò)這個(gè)8位移位寄存器，最終兩個(gè)8位移位寄存器完成數(shù)據(jù)交換。SCK提供時(shí)鐘脈沖，SDI，SDO則基于此脈沖完成數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)輸出通過(guò)SDO線，數(shù)據(jù)在時(shí)鐘上升沿或下降沿時(shí)改變，在緊接著的下降沿或上升沿被讀取。完成一位數(shù)據(jù)傳輸，輸入也使用同樣原理，這樣，在至少8次時(shí)鐘信號(hào)的改變（上沿和下沿為一次），就可以完成8位數(shù)據(jù)的傳輸。 要注意的是，SCK信號(hào)線只由主設(shè)備控制，從設(shè)備不能控制信號(hào)線。同樣，在一個(gè)基于SPI的設(shè)備中，至少有一個(gè)主控設(shè)備。這樣的傳輸方式有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，與普通的串行通信不同，普通的串行通信一次連續(xù)傳送至少8位數(shù)據(jù)，而SPI允許數(shù)據(jù)一位一位地傳送，甚至允許暫停，因?yàn)镾CK時(shí)鐘線由主控設(shè)備控制，當(dāng)沒(méi)有時(shí)鐘跳變時(shí)，從設(shè)備不采集或傳送數(shù)據(jù)。也就是說(shuō)，主設(shè)備通過(guò)對(duì)SCK時(shí)鐘線的控制可以完成對(duì)通信的控制。SPI還是一個(gè)數(shù)據(jù)交換協(xié)議：因?yàn)镾PI的數(shù)據(jù)輸入和輸出線獨(dú)立，所以允許同時(shí)完成數(shù)據(jù)的輸入和輸出。不同的SPI設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方式不盡相同，主要是數(shù)據(jù)改變和采集的時(shí)間不同，在時(shí)鐘信號(hào)上沿或下沿采集有不同定義，具體請(qǐng)參考相關(guān)器件的文檔。 在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信中，SPI接口不需要進(jìn)行尋址操作，且為全雙工通信，顯得簡(jiǎn)單高效。在多個(gè)從設(shè)備的系統(tǒng)中，每個(gè)從設(shè)備需要獨(dú)立的使能信號(hào)，硬件上比I2C系統(tǒng)要稍微復(fù)雜一些。 7.3.3 DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘及其應(yīng)用 DS1302是DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，可以對(duì)年、月、日、周、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，最大有效年份至2100年。DS1302需外接晶體，與主機(jī)的接口為SPI總線。

編輯推薦

嵌入式技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用促使我國(guó)嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)快速增長(zhǎng)，使得企業(yè)對(duì)嵌入式系統(tǒng)人才的需求不斷加大，同時(shí)對(duì)嵌人式系統(tǒng)人才質(zhì)量的要求也在提高?！陡叩葘W(xué)校工程創(chuàng)新型"十二五"規(guī)劃教材?電子信息科學(xué)與工程類:單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)》可作為高等院校電類和非電類專業(yè)本科生的教材，亦可作為相關(guān)職業(yè)技術(shù)學(xué)校的教材，還可作為從事電子技術(shù)的工程技術(shù)人員的參考用書(shū)。

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