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CC3200 Wi-Fi微控制器原理與實踐-基于MiCO物聯網操作系統

包郵 CC3200 Wi-Fi微控制器原理與實踐-基于MiCO物聯網操作系統

出版社：北京航空航天大學出版社出版時間：2015-11-01
開本： 16開 頁數： 10
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CC3200 Wi-Fi微控制器原理與實踐-基于MiCO物聯網操作系統 版權信息

CC3200 Wi-Fi微控制器原理與實踐-基于MiCO物聯網操作系統 本書特色

CC3200Wi-Fi微控制器原理與實踐—基于MiCO物聯網操作系統介紹了物聯網及無線連接技術的基礎知識,并以ARM CortexGM4內核WiGFiSoC微控制器CC3200為核心,詳細講述了與M4內核、CC3200應用相關的各種外設模塊的原理和編程結構,包括電源與時鐘管理、存儲器、通用輸入/輸出(GPIO)、定時器、異步和同步通信接口、模擬外設等.同時,對物聯網操作系統MiCO 作了簡明闡述,并給出很多操作例程代碼.*后,介紹了CC3200的軟硬件開發環境、軟件庫,以及物聯網應用實例.
　　本書完整地介紹了基于CC3200的物聯網應用開發過程,包括設備端、云端接入、移動端APP等,并配套有完整的教學資源和源代碼,包括MiCOKit 3200實驗平臺和實驗指導書等.
　　本書可作為高等院校計算機、電子、自動化、儀器儀表等專業嵌入式系統、微機接口、單片機、物聯網技術、嵌入式WiGFi等課程的教材,也適合廣大從事物聯網、智能硬件應用系統開發的工程技術人員作為學習、參考用書.

CC3200 Wi-Fi微控制器原理與實踐-基于MiCO物聯網操作系統 內容簡介

《CC3200Wi-Fi微控制器原理與實踐:基于MiCO物聯網操作系統》介紹了物聯網及無線連接技術的基礎知識，并以ARMCortex—M4內核Wi—FiSoC微控制器CC3200為核心，詳細講述了與M4內核、CC3200應用相關的各種外設模塊的原理和編程結構，包括電源與時鐘管理、存儲器、通用輸入／輸出（GPIO）、定時器、異步和同步通信接口、模擬外設等。同時，對物聯網操作系統MiCO作了簡明闡述，并給出很多操作例程代碼。*后，介紹了CC3200的軟硬件開發環境、軟件庫，以及物聯網應用實例。 《CC3200Wi-Fi微控制器原理與實踐:基于MiCO物聯網操作系統》完整地介紹了基于CC3200的物聯網應用開發過程，包括設備端、云端接入、移動端APP等，并配套有完整的教學資源和源代碼，包括MiCOKit—3200實驗平臺和實驗指導書等。

CC3200 Wi-Fi微控制器原理與實踐-基于MiCO物聯網操作系統 目錄

第1章　物聯網及無線技術概述……………………………………………………… 1
1．1　物聯網概述…………………………………………………………………… 1
1．1．1　“物”的關鍵……………………………………………………………… 2
1．1．2　物聯網成員……………………………………………………………… 4
1．2　物聯網無線技術……………………………………………………………… 5
1．2．1　全球無線頻段的劃分…………………………………………………… 5
1．2．2　網絡拓撲結構和規模大小……………………………………………… 6
1．2．3　常見的無線網絡協議…………………………………………………… 8
1．2．4　各種無線技術的比較…………………………………………………… 12
1．2．5　嵌入式WiGFi介紹……………………………………………………… 12
第2章　CC3200器件特性………………………………………………………… 20
2．1　器件綜述……………………………………………………………………… 20
2．1．1　特　點…………………………………………………………………… 21
2．1．2　架構總覽………………………………………………………………… 23第1章　物聯網及無線技術概述……………………………………………………… 1
1．1　物聯網概述…………………………………………………………………… 1
1．1．1　“物”的關鍵……………………………………………………………… 2
1．1．2　物聯網成員……………………………………………………………… 4
1．2　物聯網無線技術……………………………………………………………… 5
1．2．1　全球無線頻段的劃分…………………………………………………… 5
1．2．2　網絡拓撲結構和規模大小……………………………………………… 6
1．2．3　常見的無線網絡協議…………………………………………………… 8
1．2．4　各種無線技術的比較…………………………………………………… 12
1．2．5　嵌入式WiGFi介紹……………………………………………………… 12
第2章　CC3200器件特性………………………………………………………… 20
2．1　器件綜述……………………………………………………………………… 20
2．1．1　特　點…………………………………………………………………… 21
2．1．2　架構總覽………………………………………………………………… 23
2．1．3　CC3200安全加密……………………………………………………… 25
2．2　存儲器………………………………………………………………………… 26
2．2．1　外部存儲器……………………………………………………………… 26
2．2．2　內部存儲器……………………………………………………………… 27
2．3　引導模式……………………………………………………………………… 29
2．3．1　調用序列/引導模式選擇……………………………………………… 30
2．3．2　啟動模式列表…………………………………………………………… 31
2．4　CC3200引腳配置與功能…………………………………………………… 31
2．4．1　引腳屬性和引腳復用…………………………………………………… 32
2．4．2　模擬數字復用引腳的驅動電流和默認狀態…………………………… 46
2．4．3　在芯片上電后復位釋放前的引腳狀態………………………………… 46
2．5　典型應用電路………………………………………………………………… 49
2．5．1　典型用途———CC3200寬電壓模式…………………………………… 49
2．5．2　典型用途———CC3200預穩壓1．85V 模式………………………… 52
2．6　電氣特性……………………………………………………………………… 54
2．6．1　絕對*大額定值………………………………………………………… 55
2．6．2　處理率…………………………………………………………………… 55
2．6．3　推薦工作環境…………………………………………………………… 55
2．6．4　電氣特性………………………………………………………………… 56
2．6．5　WLAN 接收特性……………………………………………………… 58
2．6．6　WLAN 發送特性……………………………………………………… 58
2．6．7　電流消耗………………………………………………………………… 59
2．6．8　定時和開關特性………………………………………………………… 62
第3章　CC3200系統結構………………………………………………………… 77
3．1　芯片結構……………………………………………………………………… 77
3．1．1　處理器框圖……………………………………………………………… 78
3．1．2　系統接口………………………………………………………………… 78
3．1．3　內置調試功能…………………………………………………………… 79
3．1．4　芯片主要組件…………………………………………………………… 80
3．2　CortexGM4內核說明………………………………………………………… 81
3．2．1　編程模型………………………………………………………………… 82
3．2．2　寄存器描述……………………………………………………………… 83
3．2．3　內存模式………………………………………………………………… 87
3．2．4　異常模式………………………………………………………………… 90
3．2．5　故障處理………………………………………………………………… 98
3．2．6　電源管理……………………………………………………………… 100
3．2．7　指令集摘要…………………………………………………………… 101
3．3　電源、復位和時鐘管理(CRPM)…………………………………………… 107
3．3．1　電源管理子系統……………………………………………………… 109
3．3．2　低功耗工作模式……………………………………………………… 111
3．3．3　電源管理控制結構…………………………………………………… 115
3．3．4　電源、復位、時鐘管理編程接口(PRCM APIs)……………………… 117
第4章　CC3200基本外設………………………………………………………… 126
4．1　GPIO ……………………………………………………………………… 126
4．1．1　功能概述……………………………………………………………… 127
4．1．2　中斷控制……………………………………………………………… 128
4．1．3　初始化與配置………………………………………………………… 129
4．2　通用定時器………………………………………………………………… 130
4．2．1　結構框圖……………………………………………………………… 131
4．2．2　功能描述……………………………………………………………… 132
4．2．3　初始化與配置………………………………………………………… 140
4．3　看門狗定時器……………………………………………………………… 143
4．3．1　功能描述……………………………………………………………… 143
4．3．2　初始化與配置………………………………………………………… 145
4．3．3　看門狗的使用注意事項……………………………………………… 145
4．4　模/數轉換器………………………………………………………………… 147
4．4．1　主要特性……………………………………………………………… 147
4．4．2　初始化與配置………………………………………………………… 149
4．4．3　與ADC操作有關的外設驅動庫函數……………………………… 149
4．5　DMA ……………………………………………………………………… 155
第5章　CC3200通信外設………………………………………………………… 166
5．1　串行異步通信(UART)…………………………………………………… 166
5．1．1　結構框圖……………………………………………………………… 167
5．1．2　功能描述……………………………………………………………… 167
5．1．3　初始化與配置………………………………………………………… 172
5．2　SPI(串行外設接口) ……………………………………………………… 173
5．2．1　結構框圖……………………………………………………………… 174
5．2．2　功能描述……………………………………………………………… 175
5．2．3　初始化與配置………………………………………………………… 190
5．2．4　訪問數據寄存器……………………………………………………… 192
5．2．5　初始化模塊…………………………………………………………… 193
5．3　I2C接口…………………………………………………………………… 197
5．3．1　結構框圖……………………………………………………………… 198
5．3．2　功能描述……………………………………………………………… 198
5．3．3　初始化與配置………………………………………………………… 212
5．4　I2S ………………………………………………………………………… 213
5．4．1　功能描述……………………………………………………………… 213
5．4．2　初始化與配置………………………………………………………… 216
5．4．3　與I2S配置有關的驅動庫…………………………………………… 217
5．5　SD主機接口………………………………………………………………… 226
5．5．1　結構框圖……………………………………………………………… 227
5．5．2　使用外設接口函數進行初始化與配置……………………………… 228
5．5．3　性能與測試…………………………………………………………… 234
5．5．4　外設庫APIs ………………………………………………………… 235
5．6　并行相機模塊接口………………………………………………………… 239
5．6．1　功能描述……………………………………………………………… 240
5．6．2　編程模式……………………………………………………………… 245
5．6．3　中斷處理……………………………………………………………… 246
5．6．4　外設庫函數(API) …………………………………………………… 246
第6章　SimpleLink子系統……………………………………………………… 251
6．1　SimpleLink概述…………………………………………………………… 251
6．1．1　主機驅動SW 概念…………………………………………………… 253
6．1．2　常見術語和參考……………………………………………………… 254
6．2　一個簡單的網絡應用……………………………………………………… 255
6．2．1　總　述………………………………………………………………… 255
6．2．2　基本示例代碼………………………………………………………… 256
6．3　SimpleLinkAPI …………………………………………………………… 260
6．3．1　設　備………………………………………………………………… 261
6．3．2　WLAN ………………………………………………………………… 264
6．3．3　Socket ………………………………………………………………… 268
6．3．4　NetApp ……………………………………………………………… 270
6．3．5　NetCfg ………………………………………………………………… 272
6．3．6　FileSystem …………………………………………………………… 274
第7章　MiCO 系統………………………………………………………………… 275
7．1　RTOS基礎………………………………………………………………… 275
7．1．1　使用RTOS的優勢…………………………………………………… 276
7．1．2　常見的RTOS ………………………………………………………… 277
7．2　FreeRTOS簡介…………………………………………………………… 278
7．2．1　FreeRTOS的體系結構……………………………………………… 278
7．2．2　FreeRTOS系統的任務調度機制…………………………………… 279
7．2．3　FreeRTOS系統的任務管理機制…………………………………… 280
7．2．4　FreeRTOS任務通信與同步機制…………………………………… 281
7．3　MiCO系統介紹…………………………………………………………… 281
7．4　MiCO在CC3200上的結構……………………………………………… 284
7．5　MiCO系統API分層……………………………………………………… 286
7．5．1　MiCO核心API ……………………………………………………… 287
7．5．2　硬件抽象層API ……………………………………………………… 287
7．6　常用MiCO系統API描述………………………………………………… 288
7．6．1　線　程………………………………………………………………… 288
7．6．2　信號量………………………………………………………………… 289
7．6．3　互斥量………………………………………………………………… 290
7．6．4　隊　列………………………………………………………………… 291
7．6．5　定時器………………………………………………………………… 292
7．7　MiCO系統在CC3200上的移植………………………………………… 292
7．7．1　RTOS部分的移植…………………………………………………… 293
7．7．2　Socket部分的移植…………………………………………………… 295
7．7．3　WLAN 部分的移植…………………………………………………… 297
7．7．4　系統控制部分的移植………………………………………………… 300
7．8　云平臺、MiCO系統與FogCloud ………………………………………… 301
7．8．1　FogCloud簡介………………………………………………………… 301
7．8．2　MQTT協議簡介……………………………………………………… 302
7．8．3　FogCloud工作流程與實例…………………………………………… 303
第8章　開發環境…………………………………………………………………… 307
8．1　開發流程簡介……………………………………………………………… 307
8．1．1　硬件需求……………………………………………………………… 307
8．1．2　軟件需求……………………………………………………………… 307
8．2　IAR開發環境……………………………………………………………… 312
8．2．1　如何進入某個工程的調試模式……………………………………… 312
8．2．2　如何調試工程………………………………………………………… 314
8．3　CCS6．0開發環境………………………………………………………… 317
8．3．1　下載和安裝CCS6．0開發環境……………………………………… 317
8．3．2　配置CCS6．0開發環境……………………………………………… 317
8．3．3　CCS6．0開發環境下TIGRTOS的使用……………………………… 321
8．4　CC3200LaunchPad硬件使用…………………………………………… 329
8．4．1　CC3200LaunchPad概述…………………………………………… 329
8．4．2　CC3200LaunchPad功能簡述……………………………………… 330
8．4．3　CC3200LaunchPad硬件電路功能框圖…………………………… 330
8．4．4　CC3200LaunchPad擴展引腳……………………………………… 331
8．4．5　跳線帽設置…………………………………………………………… 331
8．4．6　電源供電設置………………………………………………………… 332
8．4．7　UART接口跳線帽設置……………………………………………… 333
8．4．8　工作模式選擇………………………………………………………… 333
8．4．9　按鍵和LED燈………………………………………………………… 333
第9章　CC3200的開發與應用…………………………………………………… 334
9．1　MiCOKit 3200開發套件………………………………………………… 334
9．2　MiCOKit 3200硬件結構與電路………………………………………… 336
9．2．1　MiCOKit 3200主板單元…………………………………………… 336
9．2．2　MiCOKit 3200外擴模塊…………………………………………… 340
9．3　MiCOKit手機APP ……………………………………………………… 347
9．3．1　下載、安裝手機APP ………………………………………………… 347
9．3．2　注冊開發者賬號……………………………………………………… 347
9．3．3　開發板配置…………………………………………………………… 348
9．3．4　控制設備……………………………………………………………… 350
9．3．5　設備分享……………………………………………………………… 351
9．3．6　設備重置……………………………………………………………… 352
9．4　MiCOKit設備端軟件結構………………………………………………… 353
9．4．1　MiCOKit設備端軟件分層…………………………………………… 353
9．4．2　MiCOKit設備端軟件開發方法……………………………………… 354
9．4．3　MiCOKitAppFramework簡介……………………………………… 356
9．5　MiCOKit云端接入協議…………………………………………………… 357
9．5．1　設備描述……………………………………………………………… 358
9．5．2　數據流………………………………………………………………… 359
9．5．3　異常處理……………………………………………………………… 360
9．5．4　UUID ………………………………………………………………… 361
9．5．5　內部ID(iid)…………………………………………………………… 363
9．5．6　消息體數據格式……………………………………………………… 364
9．5．7　CC3200MiCOKit簡易實例………………………………………… 365
9．6　基于CC3200的低功耗報警器…………………………………………… 367
9．6．1　報警系統的整體結構………………………………………………… 368
9．6．2　報警器的設計與實現………………………………………………… 368
9．6．3　云服務器的設計與實現……………………………………………… 379
9．6．4　監控APP的設計與實現……………………………………………… 381
參考文獻……………………………………………………………………………… 384


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