嵌入式系統(tǒng)編程

書 名: 微控制器

作 者:(印度)卡莫(Kamal.R.)

出版社:機(jī)械工業(yè)出版社

出版時間:2009年09月

ISBN: 9787111270300

開本:16開

定價: 75.00 元

《微控制器:架構(gòu)、編程、接口和系統(tǒng)設(shè)計》全面介紹各種主流微處理器、控制與通信接口、嵌入式系統(tǒng)編程、嵌入式實時操作系統(tǒng)以及開發(fā)調(diào)試工具和系統(tǒng)設(shè)計等內(nèi)容，系統(tǒng)完整地討論了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的相關(guān)技術(shù)和知識，適合電學(xué)、電子學(xué)、計算機(jī)科學(xué)工程專業(yè)的本科生閱讀。對嵌入式系統(tǒng)設(shè)計感興趣的軟件工程師和對單片機(jī)交互感興趣的硬件工程師而言，《微控制器:架構(gòu)、編程、接口和系統(tǒng)設(shè)計》也是難得的軟硬件兼?zhèn)涞膬?yōu)秀參考書?！段⒖刂破?架構(gòu)、編程、接口和系統(tǒng)設(shè)計》從8051微控制器著眼，講解使用8051、68HC11、80x96和ARM系列微控制器進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)的方法，并通過實例對RTOS，軟件構(gòu)件塊、中斷處理機(jī)制、定時器、IDE和接口電路的使用進(jìn)行詳解。除微控制器的通用體系結(jié)構(gòu)以外，《微控制器:架構(gòu)、編程、接口和系統(tǒng)設(shè)計》還覆蓋了程序設(shè)計、接口設(shè)計和系統(tǒng)設(shè)計等主題。

Raj Kamal，資深教授，他的研究領(lǐng)域包括嵌入式系統(tǒng)、微控制器、Internet、Web技術(shù)和計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等，在國內(nèi)外雜志上發(fā)表過大量研究論文。

出版者的話

譯者序

前言

第1章 微控制器的種類、選擇和應(yīng)用

本章目標(biāo)

1.1 微控制器

1.1.1中央處理單元

1.1.2 微處理器

1.1.3 微計算機(jī)

1.1.4 計算機(jī)系統(tǒng)

1.1.5 微控制器

1.1.6 嵌入式處理器

1.2 微控制器的種類

1.2.1 8位、16位、32位微控制器

1.2.2 全內(nèi)嵌式和帶外部存儲器的微控制器

1.2.3 CISC和RISC結(jié)構(gòu)微控制器

1.2.4哈佛和普林斯頓存儲結(jié)構(gòu)微控制器

1.3 主流微控制器概覽

1.3.1 8051、擴(kuò)展8051XA和8051MX系列

1.3.2 MC68HCll/68HCl2系列

1.4 微控制器的選擇

1.4.1 所需特性列表及需要考慮的因素

1.4.2 處理器和處理器系列的選擇

1.4.3 基于片上資源的選擇

1.4.4 軟件構(gòu)建塊的選擇

1.4.5 基于開發(fā)工具的選擇

1.5 應(yīng)用實例

1.5.1 自動加工控制

1.5.2 儀器應(yīng)用

本章小結(jié)

關(guān)鍵術(shù)語

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實踐練習(xí)

多項選擇題

第2章 微控制器的體系結(jié)構(gòu)和資源概述

本章目標(biāo)

2.1 微控制器體系結(jié)構(gòu)

2.1.1 8048和8049微控制器體系結(jié)構(gòu)的功能概述

2.1.2 8048系列微計算機(jī)的管腳和信號

2.2 系列成員

2.3 微控制器資源

2.3.1 總線寬度

2.3.2 程序和數(shù)據(jù)存儲器

2.3.3 并口

2.3.4 EEPROM和Flash

2.3.5脈寬調(diào)制輸出

2.3.6 使用PWM或者定時器的片上D/A轉(zhuǎn)換

2.3.7 片上A/D轉(zhuǎn)換

2.3.8 復(fù)位電路

2.3.9看門狗定時器設(shè)備

2.3.10 靈活位處理能力

2.3.11 節(jié)電模式

2.3.12 定時器

2.3.13實時時鐘

2.3.14 異步和同步串行通信接口

2.4 高級和下一代微控制器中的資源

本章小結(jié)

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多項選擇題

第3章 8051/8031系列的體系結(jié)構(gòu)

本章目標(biāo)

3.1 8051微控制器

3.1.1 硬件

3.1.2 端口和電路的10管腳

3.2 內(nèi)部和外部存儲器

3.3 計數(shù)器和定時器

3.4 Intel8051的同步串行和異步串行通信接口

3.4.1 串行同步通信

3.4.2 串行異步模式通信

3.4.3 與RS232連接

3.5 中斷

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多項選擇題

第4章 8501系列微控制器指令集

本章目標(biāo)

4.1 基本匯編語言編程

4.1.1 機(jī)器碼

4.1.2 指令中的操作碼和操作數(shù)

4.1.3 指令周期

4.1.4 指令執(zhí)行時間

4.1.5 作為指令集合的程序和例程

4.1.6 尋址模式

4.1.7 指令集的指令分類

4.2 數(shù)據(jù)傳送指令

4.2.1 MOV指令

4.2.2 MOVC類型指令

4.2.3 MOVx類型指令

4.2.4 應(yīng)用SP來使用堆棧區(qū)域的PUSH和POP指令

4.2.5 xCH類型指令

4.3 數(shù)據(jù)和位處理指令

4.3.1 字節(jié)數(shù)據(jù)處理(清除、求補(bǔ)、循環(huán)移位和交換)指令

4.3.2布爾變量(位)處理和布爾處理指令

4.4 算術(shù)指令

4.5 對寄存器、內(nèi)部RAM和SFR字節(jié)進(jìn)行邏輯操作的指令

4.6 程序流控制指令

4.6.1 周期延遲(NOP)指令

4.6.2 長跳轉(zhuǎn)、絕對跳轉(zhuǎn)和短跳轉(zhuǎn)

4.6.3 條件相對短跳轉(zhuǎn)

4.6.4 遞減然后根據(jù)是否為O進(jìn)行條件跳轉(zhuǎn)

4.6.5 比較后跳轉(zhuǎn)

4.6.6 例程調(diào)用--無條件返回和從例程中返回

4.7 中斷控制流程(RETI指令)

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第5章 實時控制:中斷

本章目標(biāo)

5.1 MCU的中斷處理結(jié)構(gòu)

5.1.1 例程、中斷和中斷服務(wù)例程

5.1.2 8051中的中斷服務(wù)

5.1.3 中斷源的標(biāo)識

5.1.4 中斷服務(wù)例程的地址

5.2 中斷等待時間和中斷最終期限

5.3 多重中斷源

5.4 不可屏蔽中斷源

5.5 中斷源的使能(解除屏蔽)或者禁用

5.6 輪詢來確定中斷源及其優(yōu)先級分配

5.6.1 輪詢更高優(yōu)先級中斷源的優(yōu)點(diǎn)

5.6.2 在ISR結(jié)束時輪詢更高優(yōu)先級待響應(yīng)中斷源的優(yōu)點(diǎn)

5.7 Intel805l中的中斷結(jié)構(gòu)

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第6章 實時控制:定時器

本章目標(biāo)

6.1.MCU中的可編程定時器

6.1.1 編程特性

6.1.2 溢出事件

6.2 自由運(yùn)行計數(shù)器和實時控制

6.2.1 使用輸出比較寄存器以及作為自由運(yùn)行計數(shù)器運(yùn)行的定時器

6.2.2 使用輸入采集寄存器

6.2.3 實時鐘中斷

6.2.4 軟件定時器

6.3 中斷間隔和密度、約束

6.3.1 中斷服務(wù)延遲

6.3.2 中斷服務(wù)間隔

6.3.3 中斷密度

6.3.4 中斷約束

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多項選擇題

第7章 系統(tǒng)設(shè)計:外設(shè)與接口

本章目標(biāo)

7.1 8251串行10USART通信接口

7.1.1 825l的編程

7.1.2 處理器和DCE的連接

7.2 8255并行端口接口

7.2.1 8255編程

7.2.2 連接8255到處理器

7.3 8257可編程DMA控制器

7.3.1 10事務(wù)的方法

7.3.2 8257編程

7.3.3 連接到8086、8085、8096和86HCll12

7.4 可編程中斷控制器8259

7.5 ADC電路接口

7.6 DAC電路接口

7.7 內(nèi)部集成電路接口(I2C總線標(biāo)準(zhǔn))

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多項選擇題

第8章 系統(tǒng)設(shè)計:數(shù)字和模擬接口方法

本章目標(biāo)

8.1 開關(guān)、小鍵盤和鍵盤接口

8.1.1 單鍵按鍵(開關(guān))及其接口

8.1.2 按鍵陣列和它的接口

8.1.3 小鍵盤或者鍵盤(按鍵矩陣)和它的接口

8.2 LED和LED陣列

8.2.1 LED和LED信號器

8.2.2 LED或信號器的陣列

8.2.3 7段十六進(jìn)制數(shù)字的LED陣列

8.3 鍵盤/顯示器控制器(8279)

8.4 文字?jǐn)?shù)字式設(shè)備--顯示系統(tǒng)和它的接口

8.4.1 16段數(shù)碼顯示器

8.4.2點(diǎn)陣顯示器

8.4.3LCD顯示器

8.4.4 LCD顯示器控制器

8.4.5 LcD顯示控制器的接口連接

8.4.6 Hitachi44780、OptrexDMC16xx、DMCl6 xxx、DMC20xxx和DMC24XXX系列兼容LCD控制器的編程

8.5 打印機(jī)接口

8.5.1 并行接口來連接打印機(jī)中的打印控制器

8.5.2 串行RS232C:接口來連接打印機(jī)中的打印控制器

8.6 使用IEEE488(GPIB)總線來實現(xiàn)可編程指令接口

8.7 與Flash存儲器連接的接口

8.8 其他一些接口

8.8.1 將MCU端口10管腳與連接的物理系統(tǒng)光隔離

8.8.2 與線圈的接口

8.8.3 與擴(kuò)音器的接口

8.8.4 在音樂播放盒中與小鍵盤和揚(yáng)聲器的接口

8.8.5 在機(jī)器人、打印機(jī)或工業(yè)驅(qū)動器中與步進(jìn)電機(jī)的接口

8.9 與大功率設(shè)備連接的接口

8.9.1 與輸入和輸出模塊連接的接口

8.9.2 與大功率電機(jī)和加熱器連接的接口

8.9.3 使用高級微控制器來與功率器件連接的接口

8.10 模擬輸入接口

8.11 模擬輸出接口

8.11.1 DC電機(jī)控制

8.11.2 伺服電機(jī)控制

8.12 光學(xué)電機(jī)轉(zhuǎn)軸編碼器

8.12.1 增量式轉(zhuǎn)動編碼器

8.12.2 旋轉(zhuǎn)絕對角度編碼器

8.13 工業(yè)控制

8.13.1 控制應(yīng)用

8.13.2 基于MCU的刻度尺

8.14 工業(yè)過程控制系統(tǒng)

8.15 基于MCU測量儀表的原型

8.16 機(jī)器人和嵌入式控制

8.17數(shù)字信號處理和數(shù)字濾波器

8.17.1 數(shù)字信號處理

8.17.2 數(shù)字濾波器

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多項選擇題

第9章 編程框架:匯編語言和C語言編程

本章目標(biāo)

9.1 編程基礎(chǔ)

9.1.1 寄存器

9.1.2 Intel80518位PSW(程序狀態(tài)字)

9.1.3 Intel80x9616位PSW(程序狀態(tài)字)

9.1.4 Motorola8位68HC11CCR(狀態(tài)條件碼)

9.1.5 累加器

9.1.6 指向內(nèi)存的寄存器(變址寄存器和基址寄存器)

9.1.7 通用數(shù)據(jù)/地址寄存器和臨時內(nèi)存或寄存器文件

9.1.8 位可訪問寄存器

9.1.9 cPU寄存器結(jié)構(gòu)的考慮

9.1.1 0指令和尋址模式

9.2 CPU寄存器和內(nèi)部RAM的結(jié)構(gòu)

9.3 匯編語言編程

9.4 匯編程序

9.5 在中斷期間保持CPU狀態(tài)

9.6 傳遞參數(shù)

9.6.1 傳遞參數(shù)

9.6.2 將參數(shù)傳遞到堆棧中

9.7 控制結(jié)構(gòu)

9.7.1 N路分支(決策塊)

9.7.2 循環(huán)

9.8 運(yùn)行時計算分支轉(zhuǎn)移目的地

9.9 C語言編程和使用GNU工具

9.9.1 用C語言編程

9.9.2 內(nèi)嵌代碼

9.9.3 參數(shù)傳遞

9.9.4 程序編譯過程和開發(fā)工具

9.9.5 GNU工具

本章小結(jié)

關(guān)鍵術(shù)語

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實踐練習(xí)

多項選擇題

第10章 編程框架:軟件構(gòu)建模塊

本章目標(biāo)

10.1 堆棧

10.2 隊列

10.3 表

lO.3.1 表數(shù)據(jù)和軟件構(gòu)建模塊

10.3.2 查詢表

10.3.3 Hash表

10.4 字符串

10.4.1 字符串作為可變長度的字符數(shù)組

10.4.2 將字符串作為程序存儲中的常量使用

10.5 狀態(tài)機(jī)

10.6 按鍵處理

10.6.1 實際使用中的按鍵處理

第11章 系統(tǒng)設(shè)計中的實時操作系統(tǒng)

第12章 微控制器應(yīng)用程序開發(fā)工具

第13章 16位微控制器809680196系列

第14章 MotorolaMC68HCll系列

第15章 ARM32位McU:架構(gòu)、編程和開發(fā)工具

附錄A

附錄B

附錄C

附錄D

附錄E

附錄F

附錄G

多項選擇題答案

參考文獻(xiàn)

……