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嵌入式系統導論 版權信息
- ISBN：9787121315947
- 條形碼：9787121315947 ; 978-7-121-31594-7
- 裝幀：暫無
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
嵌入式系統導論 本書特色
本書基于ARM Cortex-M3處理器的STM32微控制器，使用MDK-ARM開發軟件和C語言，結合STM32驅動程序庫和STM32開發板，面向底層應用編程，介紹嵌入式計算機系統的工作原理和應用技術，包括嵌入式系統組成、Cortex-M3處理器編程結構、常用指令、STM32微控制器通用輸入/輸出端口（GPIO）、外部中斷接口（EXTI）、串行接口（USART）、直接存儲器傳輸接口（DMA）、定時器接口（SysTick、IWDG、WWDG、TIMx、RTC）和模擬接口（ADC、DAC）等。本書可以作為高等院校計算機、電子、通信及自動控制等專業“嵌入式系統導論”或“嵌入式系統基礎”的教材或參考書，也適合嵌入式系統應用開發人員和希望學習嵌入式系統的普通讀者和技術人員參考。
嵌入式系統導論 內容簡介
本書基于ARM Cortex-M3處理器的STM32微控制器, 使用MDK-ARM開發軟件和C語言, 結合STM32驅動程序庫和STM32開發板, 介紹嵌入式計算機系統的工作原理和應用技術, 包括嵌入式系統組成、Cortex-M3處理器編程結構、常用指令、STM32微控制器通用輸入輸出接口、外部中斷接口、串行接口等內容。
嵌入式系統導論 目錄
目 錄
第1章 嵌入式系統設計基礎 1
1.1 嵌入式系統概述 1
1.1.1 什么是嵌入式系統 1
1.1.2 嵌入式系統的技術特點 2
1.1.3 嵌入式系統的組成 2
1.2 嵌入式系統的開發 4
1.2.1 嵌入式系統的開發模式 4
1.2.2 嵌入式系統開發需要的軟件、硬件 5
1.2.3 軟件開發流程 6
習題1 7
第2章 ARM Cortex-M3處理器 9
2.1 ARM處理器 9
2.2 Cortex-M3處理器結構 10
2.3 寄存器 13
2.4 存儲器組織 15
習題2 19
第3章 Thumb指令系統 20
3.1 ARM指令集和Thumb指令集 20
3.2 統一匯編語言（UAL） 21
3.2.1 匯編語言的語句格式 21
3.2.2 匯編語言的程序結構 22
3.2.3 存儲器空間分配指示符 24
3.2.4 常量表達 24
3.3 數據尋址 25
3.3.1 寄存器尋址 26
3.3.2 存儲器尋址 27
3.4 常用指令 28
3.4.1 處理器指令格式 28
3.4.2 數據傳送指令 30
3.4.3 數據處理指令 31
3.4.4 分支跳轉指令 32
3.5 STM32啟動代碼 33
3.6 開發工具MDK 37
3.6.1 MDK安裝 38
3.6.2 MDK目錄結構 39
3.6.3 創建應用程序 40
3.6.4 匯編語言程序的開發 43
習題3 45
第4章 STM32微控制器 47
4.1 STM32微控制器結構 47
4.1.1 STM32系列微控制器 47
4.1.2 STM32系統結構 49
4.1.3 STM32存儲結構 51
4.2 STM32微控制器開發 52
4.2.1 Cortex微控制器軟件接口標準CMSIS 53
4.2.2 STM32驅動程序庫 54
4.2.3 C語言應用 56
4.3 復位與時鐘控制（RCC） 59
習題4 64
第5章 STM32的通用I/O端口 66
5.1 GPIO的結構與功能 66
5.2 GPIO寄存器 67
5.2.1 GPIO寄存器的功能 68
5.2.2 GPIO寄存器的應用 69
5.3 GPIO輸出應用示例：LED燈的亮滅控制 71
5.3.1 項目創建和選項配置 71
5.3.2 應用程序分析 74
5.3.3 應用程序編寫 77
5.3.4 程序模擬運行 80
5.3.5 程序硬件仿真 83
5.4 GPIO輸入應用示例：查詢按鍵狀態 85
5.4.1 程序分析和編寫 86
5.4.2 程序調試和運行 88
5.5 STM32庫編程總結 90
5.5.1 基于STM32庫的開發過程 90
5.5.2 使用STM32庫的一般規則 91
5.5.3 對比直接對寄存器編程 93
習題5 96
第6章 CM3異常和STM32中斷 98
6.1 Cortex-M3的異常 98
6.2 STM32的中斷應用 101
6.2.1 NVIC初始化配置 102
6.2.2 外部中斷EXTI 103
6.2.3 GPIO引腳的中斷配置 106
6.2.4 芯片外設的中斷配置 107
6.3 EXTI應用示例：按鍵中斷 107
6.3.1 主程序流程 107
6.3.2 中斷初始化配置 109
6.3.3 中斷應用程序編寫 111
習題6 113
第7章 STM32的串行通信接口 115
7.1 串行異步通信 115
7.1.1 串行異步通信字符格式 115
7.1.2 串行異步通信接口 116
7.2 通用同步/異步接收/發送器（USART） 118
7.2.1 STM32的USART功能 118
7.2.2 STM32的USART應用 120
7.3 USART應用示例：實現C語言標準輸入/輸出函數 121
7.3.1 USART初始化配置 121
7.3.2 輸入/輸出函數的重定向 123
7.3.3 信息交互應用程序 126
7.3.4 USART接口的中斷應用 128
習題7 133
第8章 STM32的DMA接口 135
8.1 DMA控制器 135
8.1.1 DMA傳輸過程 135
8.1.2 STM32的DMA功能 136
8.1.3 STM32的DMA應用 138
8.2 DMA應用示例：USART接口的DMA傳輸 140
8.2.1 DMA初始化配置 140
8.2.2 DMA傳輸應用程序編寫 142
8.3 DMA、USART和GPIO的綜合應用 145
8.3.1 綜合應用的項目分析 145
8.3.2 綜合應用的編程 146
習題8 149
第9章 STM32的定時器接口 151
9.1 系統時鐘（SysTick） 151
9.1.1 系統嘀嗒定時器 151
9.1.2 SysTick應用示例：精確定時 154
9.2 STM32看門狗 156
9.2.1 獨立看門狗（IWDG） 156
9.2.2 IWDG應用示例：IWDG復位 159
9.2.3 窗口看門狗（WWDG） 161
9.2.4 WWDG應用示例：適時“喂狗” 164
9.3 STM32定時器（TIMx） 166
9.3.1 基本定時器（TIM6和TIM7） 166
9.3.2 基本定時器應用示例：周期性定時中斷 170
9.4 STM32實時時鐘（RTC） 173
9.4.1 RTC結構及特性 173
9.4.2 RTC應用示例：鬧鐘 176
習題9 179
第10章 STM32的模擬接口 181
10.1 STM32的ADC接口 181
10.1.1 ADC結構及特性 181
10.1.2 ADC的轉換模式 186
10.1.3 STM32的ADC函數 187
10.1.4 ADC應用示例：數據采集 189
10.2 STM32的DAC接口 194
10.2.1 DAC結構及特性 194
10.2.2 STM32的DAC函數 197
10.2.3 DAC應用示例：輸出模擬電壓 199
習題10 202
參考文獻 203
第1章 嵌入式系統設計基礎 1
1.1 嵌入式系統概述 1
1.1.1 什么是嵌入式系統 1
1.1.2 嵌入式系統的技術特點 2
1.1.3 嵌入式系統的組成 2
1.2 嵌入式系統的開發 4
1.2.1 嵌入式系統的開發模式 4
1.2.2 嵌入式系統開發需要的軟件、硬件 5
1.2.3 軟件開發流程 6
習題1 7
第2章 ARM Cortex-M3處理器 9
2.1 ARM處理器 9
2.2 Cortex-M3處理器結構 10
2.3 寄存器 13
2.4 存儲器組織 15
習題2 19
第3章 Thumb指令系統 20
3.1 ARM指令集和Thumb指令集 20
3.2 統一匯編語言（UAL） 21
3.2.1 匯編語言的語句格式 21
3.2.2 匯編語言的程序結構 22
3.2.3 存儲器空間分配指示符 24
3.2.4 常量表達 24
3.3 數據尋址 25
3.3.1 寄存器尋址 26
3.3.2 存儲器尋址 27
3.4 常用指令 28
3.4.1 處理器指令格式 28
3.4.2 數據傳送指令 30
3.4.3 數據處理指令 31
3.4.4 分支跳轉指令 32
3.5 STM32啟動代碼 33
3.6 開發工具MDK 37
3.6.1 MDK安裝 38
3.6.2 MDK目錄結構 39
3.6.3 創建應用程序 40
3.6.4 匯編語言程序的開發 43
習題3 45
第4章 STM32微控制器 47
4.1 STM32微控制器結構 47
4.1.1 STM32系列微控制器 47
4.1.2 STM32系統結構 49
4.1.3 STM32存儲結構 51
4.2 STM32微控制器開發 52
4.2.1 Cortex微控制器軟件接口標準CMSIS 53
4.2.2 STM32驅動程序庫 54
4.2.3 C語言應用 56
4.3 復位與時鐘控制（RCC） 59
習題4 64
第5章 STM32的通用I/O端口 66
5.1 GPIO的結構與功能 66
5.2 GPIO寄存器 67
5.2.1 GPIO寄存器的功能 68
5.2.2 GPIO寄存器的應用 69
5.3 GPIO輸出應用示例：LED燈的亮滅控制 71
5.3.1 項目創建和選項配置 71
5.3.2 應用程序分析 74
5.3.3 應用程序編寫 77
5.3.4 程序模擬運行 80
5.3.5 程序硬件仿真 83
5.4 GPIO輸入應用示例：查詢按鍵狀態 85
5.4.1 程序分析和編寫 86
5.4.2 程序調試和運行 88
5.5 STM32庫編程總結 90
5.5.1 基于STM32庫的開發過程 90
5.5.2 使用STM32庫的一般規則 91
5.5.3 對比直接對寄存器編程 93
習題5 96
第6章 CM3異常和STM32中斷 98
6.1 Cortex-M3的異常 98
6.2 STM32的中斷應用 101
6.2.1 NVIC初始化配置 102
6.2.2 外部中斷EXTI 103
6.2.3 GPIO引腳的中斷配置 106
6.2.4 芯片外設的中斷配置 107
6.3 EXTI應用示例：按鍵中斷 107
6.3.1 主程序流程 107
6.3.2 中斷初始化配置 109
6.3.3 中斷應用程序編寫 111
習題6 113
第7章 STM32的串行通信接口 115
7.1 串行異步通信 115
7.1.1 串行異步通信字符格式 115
7.1.2 串行異步通信接口 116
7.2 通用同步/異步接收/發送器（USART） 118
7.2.1 STM32的USART功能 118
7.2.2 STM32的USART應用 120
7.3 USART應用示例：實現C語言標準輸入/輸出函數 121
7.3.1 USART初始化配置 121
7.3.2 輸入/輸出函數的重定向 123
7.3.3 信息交互應用程序 126
7.3.4 USART接口的中斷應用 128
習題7 133
第8章 STM32的DMA接口 135
8.1 DMA控制器 135
8.1.1 DMA傳輸過程 135
8.1.2 STM32的DMA功能 136
8.1.3 STM32的DMA應用 138
8.2 DMA應用示例：USART接口的DMA傳輸 140
8.2.1 DMA初始化配置 140
8.2.2 DMA傳輸應用程序編寫 142
8.3 DMA、USART和GPIO的綜合應用 145
8.3.1 綜合應用的項目分析 145
8.3.2 綜合應用的編程 146
習題8 149
第9章 STM32的定時器接口 151
9.1 系統時鐘（SysTick） 151
9.1.1 系統嘀嗒定時器 151
9.1.2 SysTick應用示例：精確定時 154
9.2 STM32看門狗 156
9.2.1 獨立看門狗（IWDG） 156
9.2.2 IWDG應用示例：IWDG復位 159
9.2.3 窗口看門狗（WWDG） 161
9.2.4 WWDG應用示例：適時“喂狗” 164
9.3 STM32定時器（TIMx） 166
9.3.1 基本定時器（TIM6和TIM7） 166
9.3.2 基本定時器應用示例：周期性定時中斷 170
9.4 STM32實時時鐘（RTC） 173
9.4.1 RTC結構及特性 173
9.4.2 RTC應用示例：鬧鐘 176
習題9 179
第10章 STM32的模擬接口 181
10.1 STM32的ADC接口 181
10.1.1 ADC結構及特性 181
10.1.2 ADC的轉換模式 186
10.1.3 STM32的ADC函數 187
10.1.4 ADC應用示例：數據采集 189
10.2 STM32的DAC接口 194
10.2.1 DAC結構及特性 194
10.2.2 STM32的DAC函數 197
10.2.3 DAC應用示例：輸出模擬電壓 199
習題10 202
參考文獻 203
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嵌入式系統導論 作者簡介
錢曉捷，男，副教授，鄭州大學信息學院。中國計算機學會會員，現任河南省計算機學會教育專委副主任，主要從事計算機系統結構、嵌入式系統、計算機輔助教學等方面的研究。主持教育部-微軟、河南省精品課程“匯編語言程序設計”、校級遠程教育精品課程“微機原理及接口技術”建設。主持完成“網絡CAI課件研究與開發”、“河南省新世紀網絡課程建設工程項目”等科研項目。主編10余部高校教材，其中2部屬于普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。具有豐富的教學經歷和教研體會，主講計算機硬件系列課程20余年，主要包括“微機原理及接口技術”、“匯編語言程序設計”、“計算機組織與結構”、“高級計算機系統結構”等。
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