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微機(jī)原理與接口技術(shù)——嵌入式系統(tǒng)描述 版權(quán)信息
- ISBN：9787302528593
- 條形碼：9787302528593 ; 978-7-302-52859-3
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊(cè)數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
微機(jī)原理與接口技術(shù)——嵌入式系統(tǒng)描述 本書特色
本書內(nèi)容全面、重點(diǎn)明確、表述簡(jiǎn)潔,注重將微機(jī)接口控制器的基本原理和實(shí)際操作相結(jié)合,突出軟硬件設(shè)計(jì)中的計(jì)算思維模式。全書共12章,內(nèi)容包括微機(jī)原理及基本概念、CortexM3處理器體系結(jié)構(gòu)、ARM匯編、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基礎(chǔ)、GPIO控制器、NVIC及EXTI中斷控制器、定時(shí)器、USART總線、IIC總線、SPI總線、ADC以及低功耗控制,并配套基于STM32L15x系列的實(shí)驗(yàn)教程。 本書適合作為非計(jì)算機(jī)專業(yè)微機(jī)原理及接口技術(shù)的教材,也可作為計(jì)算機(jī)類嵌入式系統(tǒng)課程的參考教材。
微機(jī)原理與接口技術(shù)——嵌入式系統(tǒng)描述 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書共12章, 內(nèi)容包括: 微機(jī)原理及基本概念、Cortex-M3處理器體系結(jié)構(gòu)、ARM匯編、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基礎(chǔ)、GPIO控制器、NVIC及EXTI中斷控制器、定時(shí)器、USART總線、IIC總線、SPI總線、ADC以及低功耗控制, 并配套基于STM32L15x系列的實(shí)驗(yàn)教程。
微機(jī)原理與接口技術(shù)——嵌入式系統(tǒng)描述 目錄
目錄
第1章微型計(jì)算機(jī)與嵌入式系統(tǒng)概論1
1.1微型計(jì)算機(jī)概述1
1.1.1微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成1
1.1.2微處理器的發(fā)展3
1.2微型計(jì)算機(jī)的基本原理7
1.2.1馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)7
1.2.2微機(jī)的總線8
1.2.3哈佛體系結(jié)構(gòu)14
1.2.4微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)15
1.2.5I/O接口技術(shù)19
1.2.6存儲(chǔ)器20
1.2.7程序的執(zhí)行過程24
1.3嵌入式系統(tǒng)概述25
1.4嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)27
1.5嵌入式系統(tǒng)的典型應(yīng)用28
1.6典型嵌入式開源硬件和軟件系統(tǒng)31
1.6.1開源硬件平臺(tái)31
1.6.2嵌入式開源操作系統(tǒng)33
第2章CortexM3微處理器的體系結(jié)構(gòu)35
2.1ARM微處理器系列介紹35
2.2ARM CortexM3體系結(jié)構(gòu)37
2.2.1總體架構(gòu)37
2.2.2操作模式39
2.2.3寄存器40
2.2.4總線44
2.2.5存儲(chǔ)器45
2.2.6中斷50
2.3STM32L152RET6微處理器介紹50
2.4STM32L152RET6微處理器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)51
2.5STM32L152RET6微處理器的引腳說明54
2.6STM32L152RET6微處理器的復(fù)位和時(shí)鐘控制57
2.7STM32L152RET6微處理器的存儲(chǔ)映射59
〖1〗微機(jī)原理與接口技術(shù)——嵌入式系統(tǒng)描述 〖1〗目錄 第3章CortexM3處理器的指令系統(tǒng)63
3.1CortexM3處理器的指令系統(tǒng)概述63
3.1.1指令系統(tǒng)基本概念63
3.1.2指令格式65
3.1.3尋址方式67
3.1.4數(shù)據(jù)傳送指令68
3.1.5存儲(chǔ)器訪問指令69
3.1.6算術(shù)運(yùn)算指令74
3.1.7邏輯運(yùn)算指令77
3.1.8移位和循環(huán)指令78
3.1.9比較指令79
3.1.10分支控制指令80
3.1.11其他指令81
3.2ARM匯編器中的偽指令83
3.2.1Thumb偽指令83
3.2.2符號(hào)定義偽指令84
3.2.3數(shù)據(jù)定義偽指令85
3.2.4匯編控制偽指令86
3.2.5其他常用的偽指令87
3.3匯編語言的程序結(jié)構(gòu)88
第4章開發(fā)板硬件系統(tǒng)及開發(fā)環(huán)境92
4.1*小系統(tǒng)設(shè)計(jì)92
4.2開發(fā)板電路原理圖93
4.2.1電源93
4.2.2復(fù)位和啟動(dòng)電路95
4.2.3時(shí)鐘95
4.2.4調(diào)試接口96
4.2.5按鍵97
4.2.6LED燈97
4.2.7顯示屏98
4.2.8擴(kuò)展I/O口98
4.3軟件開發(fā)環(huán)境99
4.3.1嵌入式軟件開發(fā)流程99
4.3.2程序開發(fā)庫(kù)CMSIS101
4.3.3STM32L52嵌入式程序開發(fā)預(yù)備知識(shí)103
第5章通用輸入輸出112
5.1GPIO原理112
5.1.1GPIO功能112
5.1.2I/O模式配置113
5.2GPIO寄存器115
5.3GPIO操作函數(shù)庫(kù)120
5.4GPIO實(shí)例128
5.4.1GPIO寄存器基本操作128
5.4.2GPIO LED燈控制130
5.4.3GPIO按鍵輸入131
第6章異常和中斷處理技術(shù)133
6.1中斷的基本概念133
6.2中斷向量表134
6.3中斷的執(zhí)行過程138
6.3.1中斷響應(yīng)基本流程138
6.3.2中斷優(yōu)化技術(shù)141
6.3.3系統(tǒng)異常142
6.4嵌套向量中斷控制器NVIC144
6.4.1STM32L152 NVIC144
6.4.2NVIC寄存器144
6.4.3系統(tǒng)異常處理149
6.4.4全局中斷管理150
6.4.5NVIC庫(kù)函數(shù)151
6.5外部中斷/事件控制器EXTI157
6.6寄存器說明158
6.7EXTI函數(shù)庫(kù)162
6.8中斷案例164
第7章定時(shí)器168
7.1定時(shí)器原理概述168
7.2內(nèi)部定時(shí)器SysTick170
7.2.1SysTick寄存器170
7.2.2SysTick定時(shí)器庫(kù)函數(shù)172
7.2.3SysTick定時(shí)器應(yīng)用例程174
7.3外圍定時(shí)器基本概念175
7.4基本定時(shí)器TIM6、TIM7179
7.5通用定時(shí)器TIM2～TIM4、TIM9～TIM11181
7.5.1通用定時(shí)器時(shí)基單元182
7.5.2通用定時(shí)器輸入捕獲和輸出比較單元185
7.5.3TIMx的外部觸發(fā)同步模式189
7.6定時(shí)器寄存器191
7.7外圍定時(shí)器庫(kù)函數(shù)197
7.8定時(shí)器應(yīng)用例程205
7.8.1定時(shí)器寄存器操作案例205
7.8.2基本計(jì)時(shí)中斷示例206
7.8.3比較輸出示例208
7.8.4輸入捕獲示例212
7.8.5PWM輸出和輸入示例215
第8章USART串口控制器218
8.1串行輸入輸出接口的基本概念218
8.2串行通信協(xié)議219
8.2.1異步串行通信協(xié)議219
8.2.2同步串行通信協(xié)議220
8.2.3串行通信基本概念221
8.3STM32L152 USART內(nèi)部結(jié)構(gòu)與原理224
8.3.1發(fā)送器226
8.3.2接收器228
8.3.3校驗(yàn)控制232
8.3.4硬件流控制232
8.3.5USART中斷請(qǐng)求233
8.4USART寄存器234
8.5USART 數(shù)據(jù)傳輸配置240
8.5.1波特率計(jì)算240
8.5.2異步雙向通信模式配置241
8.6USART 幀傳輸協(xié)議242
8.6.1串行鏈路幀格式設(shè)計(jì)242
8.6.2MODBUS幀格式246
8.7USART 函數(shù)庫(kù)247
8.7.1寄存器定義247
8.7.2USART庫(kù)函數(shù)250
8.8USART 案例257
8.8.1串口寄存器操作案例257
8.8.2串口配置基本流程258
8.8.3PC串口通信案例259
8.8.4狀態(tài)機(jī)多字節(jié)數(shù)據(jù)幀發(fā)送和接收案例261
第9章IIC總線267
9.1IIC總線概述267
9.2I2C總線的基本操作268
9.3STM32L152 I2C總線控制器273
9.4I2C寄存器描述275
9.5I2C數(shù)據(jù)通信流程281
9.5.1I2C從模式通信281
9.5.2I2C主模式通信283
9.5.3總線通信錯(cuò)誤285
9.5.4中斷請(qǐng)求285
9.6函數(shù)庫(kù)287
9.6.1I2C寄存器結(jié)構(gòu) 287
9.6.2I2C庫(kù)函數(shù)288
9.7I2C案例298
9.7.1I2C寄存器操作案例298
9.7.2I2C基本配置299
9.7.3模擬I2C實(shí)現(xiàn)301
9.7.4串行Flash通信304
9.7.5ADT7420溫度傳感器通信306
第10章SPI309
10.1SPI總線概述309
10.2SPI總線控制器架構(gòu)310
10.2.1接口信號(hào)和連接方式310
10.2.2傳輸模式和時(shí)序313
10.2.3STM32L15x SPI總線控制器315
10.3SPI寄存器說明317
10.4SPI通信流程320
10.4.1SPI雙工通信模式配置321
10.4.2SPI單工/半雙工通信323
10.5函數(shù)庫(kù)326
10.5.1SPI寄存器結(jié)構(gòu)326
10.5.2SPI庫(kù)函數(shù)328
10.6SPI案例333
10.6.1SPI寄存器操作案例333
10.6.2SPI函數(shù)庫(kù)案例334
10.6.3溫度傳感器ADT7320案例335
第11章模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換339
11.1ADC簡(jiǎn)介339
11.2STM32L152 ADC344
11.2.1STM32L152 ADC功能346
11.2.2溫度和電壓轉(zhuǎn)換357
11.3ADC寄存器358
11.4ADC寄存器結(jié)構(gòu)及ADC庫(kù)函數(shù)365
11.4.1ADC寄存器結(jié)構(gòu)366
11.4.2ADC庫(kù)函數(shù)368
11.5ADC案例377
11.5.1ADC寄存器操作案例377
11.5.2ADC庫(kù)函數(shù)操作案例378
第12章低功耗技術(shù)380
12.1處理器功耗的構(gòu)成/類型380
12.1.1動(dòng)態(tài)功耗380
12.1.2靜態(tài)功耗381
12.2STM32L1系列處理器低功耗設(shè)計(jì)382
12.2.1STM32的電源系統(tǒng)382
12.2.2動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)管理383
12.2.3電源檢測(cè)385
12.2.4低功耗模式386
12.3功耗控制寄存器389
12.4PWR寄存器結(jié)構(gòu)及庫(kù)函數(shù)391
12.4.1PWR寄存器結(jié)構(gòu)391
12.4.2PWR庫(kù)函數(shù)391
12.5PWR案例394
參考文獻(xiàn)397
第1章微型計(jì)算機(jī)與嵌入式系統(tǒng)概論1
1.1微型計(jì)算機(jī)概述1
1.1.1微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成1
1.1.2微處理器的發(fā)展3
1.2微型計(jì)算機(jī)的基本原理7
1.2.1馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)7
1.2.2微機(jī)的總線8
1.2.3哈佛體系結(jié)構(gòu)14
1.2.4微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)15
1.2.5I/O接口技術(shù)19
1.2.6存儲(chǔ)器20
1.2.7程序的執(zhí)行過程24
1.3嵌入式系統(tǒng)概述25
1.4嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)27
1.5嵌入式系統(tǒng)的典型應(yīng)用28
1.6典型嵌入式開源硬件和軟件系統(tǒng)31
1.6.1開源硬件平臺(tái)31
1.6.2嵌入式開源操作系統(tǒng)33
第2章CortexM3微處理器的體系結(jié)構(gòu)35
2.1ARM微處理器系列介紹35
2.2ARM CortexM3體系結(jié)構(gòu)37
2.2.1總體架構(gòu)37
2.2.2操作模式39
2.2.3寄存器40
2.2.4總線44
2.2.5存儲(chǔ)器45
2.2.6中斷50
2.3STM32L152RET6微處理器介紹50
2.4STM32L152RET6微處理器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)51
2.5STM32L152RET6微處理器的引腳說明54
2.6STM32L152RET6微處理器的復(fù)位和時(shí)鐘控制57
2.7STM32L152RET6微處理器的存儲(chǔ)映射59
〖1〗微機(jī)原理與接口技術(shù)——嵌入式系統(tǒng)描述 〖1〗目錄 第3章CortexM3處理器的指令系統(tǒng)63
3.1CortexM3處理器的指令系統(tǒng)概述63
3.1.1指令系統(tǒng)基本概念63
3.1.2指令格式65
3.1.3尋址方式67
3.1.4數(shù)據(jù)傳送指令68
3.1.5存儲(chǔ)器訪問指令69
3.1.6算術(shù)運(yùn)算指令74
3.1.7邏輯運(yùn)算指令77
3.1.8移位和循環(huán)指令78
3.1.9比較指令79
3.1.10分支控制指令80
3.1.11其他指令81
3.2ARM匯編器中的偽指令83
3.2.1Thumb偽指令83
3.2.2符號(hào)定義偽指令84
3.2.3數(shù)據(jù)定義偽指令85
3.2.4匯編控制偽指令86
3.2.5其他常用的偽指令87
3.3匯編語言的程序結(jié)構(gòu)88
第4章開發(fā)板硬件系統(tǒng)及開發(fā)環(huán)境92
4.1*小系統(tǒng)設(shè)計(jì)92
4.2開發(fā)板電路原理圖93
4.2.1電源93
4.2.2復(fù)位和啟動(dòng)電路95
4.2.3時(shí)鐘95
4.2.4調(diào)試接口96
4.2.5按鍵97
4.2.6LED燈97
4.2.7顯示屏98
4.2.8擴(kuò)展I/O口98
4.3軟件開發(fā)環(huán)境99
4.3.1嵌入式軟件開發(fā)流程99
4.3.2程序開發(fā)庫(kù)CMSIS101
4.3.3STM32L52嵌入式程序開發(fā)預(yù)備知識(shí)103
第5章通用輸入輸出112
5.1GPIO原理112
5.1.1GPIO功能112
5.1.2I/O模式配置113
5.2GPIO寄存器115
5.3GPIO操作函數(shù)庫(kù)120
5.4GPIO實(shí)例128
5.4.1GPIO寄存器基本操作128
5.4.2GPIO LED燈控制130
5.4.3GPIO按鍵輸入131
第6章異常和中斷處理技術(shù)133
6.1中斷的基本概念133
6.2中斷向量表134
6.3中斷的執(zhí)行過程138
6.3.1中斷響應(yīng)基本流程138
6.3.2中斷優(yōu)化技術(shù)141
6.3.3系統(tǒng)異常142
6.4嵌套向量中斷控制器NVIC144
6.4.1STM32L152 NVIC144
6.4.2NVIC寄存器144
6.4.3系統(tǒng)異常處理149
6.4.4全局中斷管理150
6.4.5NVIC庫(kù)函數(shù)151
6.5外部中斷/事件控制器EXTI157
6.6寄存器說明158
6.7EXTI函數(shù)庫(kù)162
6.8中斷案例164
第7章定時(shí)器168
7.1定時(shí)器原理概述168
7.2內(nèi)部定時(shí)器SysTick170
7.2.1SysTick寄存器170
7.2.2SysTick定時(shí)器庫(kù)函數(shù)172
7.2.3SysTick定時(shí)器應(yīng)用例程174
7.3外圍定時(shí)器基本概念175
7.4基本定時(shí)器TIM6、TIM7179
7.5通用定時(shí)器TIM2～TIM4、TIM9～TIM11181
7.5.1通用定時(shí)器時(shí)基單元182
7.5.2通用定時(shí)器輸入捕獲和輸出比較單元185
7.5.3TIMx的外部觸發(fā)同步模式189
7.6定時(shí)器寄存器191
7.7外圍定時(shí)器庫(kù)函數(shù)197
7.8定時(shí)器應(yīng)用例程205
7.8.1定時(shí)器寄存器操作案例205
7.8.2基本計(jì)時(shí)中斷示例206
7.8.3比較輸出示例208
7.8.4輸入捕獲示例212
7.8.5PWM輸出和輸入示例215
第8章USART串口控制器218
8.1串行輸入輸出接口的基本概念218
8.2串行通信協(xié)議219
8.2.1異步串行通信協(xié)議219
8.2.2同步串行通信協(xié)議220
8.2.3串行通信基本概念221
8.3STM32L152 USART內(nèi)部結(jié)構(gòu)與原理224
8.3.1發(fā)送器226
8.3.2接收器228
8.3.3校驗(yàn)控制232
8.3.4硬件流控制232
8.3.5USART中斷請(qǐng)求233
8.4USART寄存器234
8.5USART 數(shù)據(jù)傳輸配置240
8.5.1波特率計(jì)算240
8.5.2異步雙向通信模式配置241
8.6USART 幀傳輸協(xié)議242
8.6.1串行鏈路幀格式設(shè)計(jì)242
8.6.2MODBUS幀格式246
8.7USART 函數(shù)庫(kù)247
8.7.1寄存器定義247
8.7.2USART庫(kù)函數(shù)250
8.8USART 案例257
8.8.1串口寄存器操作案例257
8.8.2串口配置基本流程258
8.8.3PC串口通信案例259
8.8.4狀態(tài)機(jī)多字節(jié)數(shù)據(jù)幀發(fā)送和接收案例261
第9章IIC總線267
9.1IIC總線概述267
9.2I2C總線的基本操作268
9.3STM32L152 I2C總線控制器273
9.4I2C寄存器描述275
9.5I2C數(shù)據(jù)通信流程281
9.5.1I2C從模式通信281
9.5.2I2C主模式通信283
9.5.3總線通信錯(cuò)誤285
9.5.4中斷請(qǐng)求285
9.6函數(shù)庫(kù)287
9.6.1I2C寄存器結(jié)構(gòu) 287
9.6.2I2C庫(kù)函數(shù)288
9.7I2C案例298
9.7.1I2C寄存器操作案例298
9.7.2I2C基本配置299
9.7.3模擬I2C實(shí)現(xiàn)301
9.7.4串行Flash通信304
9.7.5ADT7420溫度傳感器通信306
第10章SPI309
10.1SPI總線概述309
10.2SPI總線控制器架構(gòu)310
10.2.1接口信號(hào)和連接方式310
10.2.2傳輸模式和時(shí)序313
10.2.3STM32L15x SPI總線控制器315
10.3SPI寄存器說明317
10.4SPI通信流程320
10.4.1SPI雙工通信模式配置321
10.4.2SPI單工/半雙工通信323
10.5函數(shù)庫(kù)326
10.5.1SPI寄存器結(jié)構(gòu)326
10.5.2SPI庫(kù)函數(shù)328
10.6SPI案例333
10.6.1SPI寄存器操作案例333
10.6.2SPI函數(shù)庫(kù)案例334
10.6.3溫度傳感器ADT7320案例335
第11章模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換339
11.1ADC簡(jiǎn)介339
11.2STM32L152 ADC344
11.2.1STM32L152 ADC功能346
11.2.2溫度和電壓轉(zhuǎn)換357
11.3ADC寄存器358
11.4ADC寄存器結(jié)構(gòu)及ADC庫(kù)函數(shù)365
11.4.1ADC寄存器結(jié)構(gòu)366
11.4.2ADC庫(kù)函數(shù)368
11.5ADC案例377
11.5.1ADC寄存器操作案例377
11.5.2ADC庫(kù)函數(shù)操作案例378
第12章低功耗技術(shù)380
12.1處理器功耗的構(gòu)成/類型380
12.1.1動(dòng)態(tài)功耗380
12.1.2靜態(tài)功耗381
12.2STM32L1系列處理器低功耗設(shè)計(jì)382
12.2.1STM32的電源系統(tǒng)382
12.2.2動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)管理383
12.2.3電源檢測(cè)385
12.2.4低功耗模式386
12.3功耗控制寄存器389
12.4PWR寄存器結(jié)構(gòu)及庫(kù)函數(shù)391
12.4.1PWR寄存器結(jié)構(gòu)391
12.4.2PWR庫(kù)函數(shù)391
12.5PWR案例394
參考文獻(xiàn)397
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