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嵌入式应用技术

作者：王宜怀、黄河、王佳、王进、钱瑛

出版社：清华大学出版社出版时间：2024-06-01

开本：其他页数： 272

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版权信息
本书特色
内容简介
目录
作者简介

嵌入式应用技术版权信息

ISBN：9787302661313
条形码：9787302661313 ; 978-7-302-66131-3
装帧：平装-胶订
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
计算机/网络
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嵌入式应用技术本书特色

《嵌入式应用技术》本书旨在阐述嵌入式通用知识要素。以知识要素为基本立足点设计芯片底层驱动，努力使应用程序与芯片无关，具有通用嵌入式计算机（GEC）性质。
以嵌入式硬件构件及底层软件构件设计为主线，基于嵌入式软件工程的思想，按照“通用知识→驱动构件使用方法→测试实例→构件制作过程”的思路阐述电子系统智能化嵌入式应用的软件与硬件设计。
本书在《嵌入式基础与实践》（第6版）基础上进行编写，《嵌入式基础与实践》被评为普通高等教育“十二五”国家级规划教材、国家级一流本科课程教材。
随书配备的芯片选用TI公司的MSPM0L1306微控制器（ARM Cortex-M0 内核），可完成书中实验，为探索嵌入式教学模式赋能。

嵌入式应用技术内容简介

《嵌入式应用技术》以德州仪器（TI）公司于2023年推出的ARM CortexM0+内核MSPM0L1306微控制器为蓝本，以知识要素为核心，以构件化为基础阐述嵌入式应用技术，同时配有实践硬件系统AHLMSPM0L1306。全书共12章，第1章在运行一个嵌入式系统实例的基础上简要阐述嵌入式系统的知识体系、入门问题与学习建议；第2章给出ARM CortexM0+微处理器简介；第3章给出MCU存储器映像、中断源与硬件*小系统；第4章以GPIO为例给出规范的工程组织框架，阐述底层驱动应用方法；第5章阐述嵌入式硬件构件与底层驱动构件基本规范；第6章给出串行通信接口UART及**个带中断的实例。第1～6章囊括了学习一个微控制器入门环节的完整要素。第7～10章分别讲解了SysTick、Timer、PWM、Flash在线编程、ADC、DAC、SPI、I2C、系统时钟、看门狗、复位模块及电源控制模块等内容；第11章概要介绍实时操作系统；第12章提供进一步学习指导。本书提供了电子资源，内含芯片资料、使用文档、硬件说明、源程序等，还制作了课件及微课视频。本书适用于高等学校嵌入式系统的教学或技术培训，也可供嵌入式系统与物联网应用技术人员作为研发参考。

嵌入式应用技术目录

第1章概述1
1.1初识嵌入式系统1
1.1.1运行硬件系统1
1.1.2实践体系简介3
1.1.3编译、下载与运行**个嵌入式程序4
1.2嵌入式系统的定义、发展简史、分类及特点5
1.2.1嵌入式系统的定义5
1.2.2嵌入式系统的由来及发展简史6
1.2.3嵌入式系统的分类7
1.2.4嵌入式系统的特点8
1.3嵌入式系统的入门问题、知识体系及学习建议9
1.3.1嵌入式系统的入门问题9
1.3.2嵌入式系统的知识体系12
1.3.3基础阶段的学习建议13
1.4微控制器与应用处理器简介14
1.4.1MCU简介14
1.4.2以MCU为核心的嵌入式测控产品的基本组成15
1.4.3MAP简介16
1.5嵌入式系统常用术语17
1.5.1与硬件相关的术语17
1.5.2与通信相关的术语18
1.5.3与功能模块相关的术语19
1.6C语言概要20
1.6.1运算符20
1.6.2数据类型22
1.6.3流程控制28
1.6.4函数30嵌入式应用技术——基于TI的MSPM0L1306微控制器1.6.5编译预处理30
本章小结31
习题32
第2章ARM CortexM0 微处理器33
2.1ARM CortexM0 微处理器概述33
2.1.1ARM CortexM0 微处理器内部结构概要33
2.1.2ARM CortexM0 微处理器的内部寄存器35
2.2寻址方式与机器码的获取方法36
2.2.1指令保留字简表与寻址方式36
2.2.2指令的机器码38
2.3基本指令分类解析39
2.3.1数据传送类指令39
2.3.2数据操作类指令42
2.3.3跳转控制类指令45
2.3.4其他指令46
2.4汇编语言的基本语法48
2.4.1汇编语言的格式48
2.4.2常用伪指令简介50
本章小结51
习题52
第3章存储器映像、中断源与硬件*小系统53
3.1MSPM0系列MCU概述53
3.1.1MSPM0系列MCU命名规则53
3.1.2MSPM0存储器映像54
3.1.3MSPM0中断源55
3.2MSPM0L的引脚图与硬件*小系统56
3.2.1MSPM0L的引脚图56
3.2.2MSPM0L硬件*小系统原理图58
3.3由MCU构建通用嵌入式计算机59
3.3.1嵌入式终端开发方式存在的问题与解决办法59
3.3.2提出GEC概念的时机及GEC的定义与特点60
3.3.3由MSPM0L1306构成的GEC61
本章小结64
习题65
第4章GPIO及程序框架66
4.1GPIO通用基础知识66
4.1.1GPIO概念66
4.1.2输出引脚的基本接法66
4.1.3上拉下拉电阻与输入引脚的基本接法67
4.2软件干预硬件的方法67
4.2.1GPIO构件API67
4.2.2GPIO构件的输出测试方法70
4.3认识工程框架71
4.3.1工程框架及所含文件简介71
4.3.2机器码文件及芯片执行流程简析73
4.4GPIO构件的制作过程75
4.4.1端口与GPIO模块——对外引脚与内部寄存器76
4.4.2通过GPIO基本编程步骤点亮一盏小灯77
4.4.3GPIO构件的设计78
4.5**个汇编语言工程：控制小灯闪烁82
4.5.1汇编工程文件的组织82
4.5.2汇编语言小灯测试工程主程序83
4.6实验一熟悉实验开发环境及GPIO编程86
本章小结89
习题90
第5章嵌入式硬件构件与底层驱动构件基本规范91
5.1嵌入式硬件构件91
5.1.1嵌入式硬件构件概念与嵌入式硬件构件分类91
5.1.2基于嵌入式硬件构件的电路原理图设计简明规则92
5.2嵌入式底层驱动构件的概念与层次模型95
5.2.1嵌入式底层驱动构件的概念95
5.2.2嵌入式硬件构件与软件构件结合的层次模型96
5.2.3嵌入式软件构件分类96
5.2.4基础构件的基本特征与表现形式97
5.3底层驱动构件的封装规范99
5.3.1基础构件设计的基本原则99
5.3.2编码风格基本规范100
5.3.3头文件的设计规范103
5.3.4源程序文件的设计规范105
5.4硬件构件及其驱动构件的复用与移植方法106
5.4.1硬件构件的复用与移植106
5.4.2驱动构件的移植106
本章小结108
习题109
第6章串行通信模块及**个中断程序结构110
6.1异步串行通信的通用基础知识110
6.1.1串行通信的基本概念110
6.1.2RS232和RS485总线标准112
6.1.3TTLUSB串口113
6.1.4串行通信编程模型114
6.2基于构件的串行通信编程方法115
6.2.1MSPM0L1306芯片UART对外引脚115
6.2.2UART构件API115
6.2.3UART构件API的发送测试方法116
6.2.4printf的设置方法与使用117
6.3UART构件的制作过程118
6.3.1UART寄存器概述118
6.3.2利用直接地址操作的串口发送打通程序118
6.3.3UART构件设计120
6.4中断机制及中断编程步骤124
6.4.1中断基本概念及处理过程124
6.4.2ARM CortexM0 非内核模块中断编程结构126
6.4.3MSPM0L1306中断编程步骤——以串口接收中断为例129
6.5实验二串口通信及中断实验131
本章小结133
习题134
第7章定时器相关模块135
7.1定时器通用基础知识135
7.2MSPM0L1306中的定时器136
7.2.1ARM CortexM0 内核定时器SysTick136
7.2.2Timer模块的基本定时功能141
7.3脉宽调制143
7.3.1脉宽调制通用基础知识143
7.3.2基于构件的PWM编程方法145
7.4输入捕捉与输出比较148
7.4.1输入捕捉与输出比较通用基础知识149
7.4.2基于构件的输入捕捉和输出比较编程方法149
7.5实验三定时器及PWM实验154
本章小结155
习题156
第8章Flash在线编程、ADC与DAC157
8.1Flash在线编程157
8.1.1Flash在线编程的通用基础知识157
8.1.2基于构件的Flash在线编程方法158
8.1.3Flash构件的制作过程161
8.2ADC165
8.2.1ADC的通用基础知识165
8.2.2基于构件的ADC编程方法169
8.2.3ADC构件的制作过程172
8.3DAC175
8.3.1DAC的通用基础知识175
8.3.2基于构件的DAC编程方法176
8.4实验四ADC实验177
本章小结178
习题179
第9章SPI、I2C与DMA180
9.1串行外设接口模块180
9.1.1串行外设接口的通用基础知识180
9.1.2基于构件的SPI通信编程方法183
9.2集成电路互联总线模块188
9.2.1集成电路互联总线的通用基础知识188
9.2.2基于构件的I2C通信编程方法193
9.3直接存储器存取198
9.3.1DMA的通用基础知识198
9.3.2基于构件的DMA编程方法199
9.4实验五SPI通信实验201
本章小结202
习题203
第10章系统时钟与其他功能模块204
10.1时钟系统204
10.1.1时钟系统概述204
10.1.2时钟模块寄存器及编程实例206
10.2复位与看门狗模块209
10.2.1复位209
10.2.2看门狗211
10.3电源控制模块与CRC校验模块211
10.3.1电源控制模块211
10.3.2CRC校验模块213
10.4比较器与运算放大器模块215
10.4.1比较器215
10.4.2运算放大器216
10.5实验六综合实验217
本章小结218
习题218
第11章实时操作系统初步219
11.1无操作系统与实时操作系统219
11.1.1无操作系统时的程序运行路线219
11.1.2实时操作系统下的程序运行路线220
11.1.3实时操作系统与非实时操作系统220
11.2RTOS中的常用基本概念及线程的三要素221
11.2.1与线程相关的基本概念221
11.2.2线程的三要素及四种状态222
11.2.3线程的三种基本形式225
11.3RTOS下编程框架227
11.3.1RTThread下基本要素模板列表227
11.3.2**个样例程序功能及运行228
11.3.3RTThread工程框架229
11.4RTOS中同步与通信的编程方法233
11.4.1RTOS中同步与通信基本概念234
11.4.2事件235
11.4.3消息队列240
11.4.4信号量246
11.4.5互斥量250
本章小结254
习题255
第12章进一步学习指导256
12.1关于更为详细的技术资料256
12.2关于嵌入式系统稳定性问题256
参考文献258

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嵌入式应用技术作者简介

王宜怀，男，1962年2月生，博士，苏州大学计算机科学与技术学院教授、博士生导师；苏州大学嵌入式系统与物联网研究所所长；苏州市政协常委；江苏省计算机学会嵌入式系统与物联网专业委员会主任。曾获福建省“八五”期间电子信息应用先进个人、福建省南平市政协“优秀委员”、福建省科技进步三等奖、江苏省科技进步三等奖、苏州市科进步二等奖、江苏省高等教育教学成果一等奖、全国高等学校计算机教学成果一等奖等。从1990年开始至今一直致力于嵌入式系统的研发与教学工作。主持完成中小型水轮发电机组优化控制系统、基于物联网技术的城市照明控制系统、图形构件化嵌入式与传感网开发平台、轨道交通蓄电池监测系统、教育机器人平台开发等几十个项目。撰写《嵌入式技术基础与实践》、《嵌入式实时操作系统MQX应用开发技术》、《车电T-KEA系列微控制器》等9部著作。公开发表论文60余篇，获得发明专利9项。主要研究方向：嵌入式系统、物联网与智能控制技术。

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