《ARM Cortex微控制器教程》

本教材的特點是取材於最新資料,總結實際競賽經驗,實例較多,實用性較強。本書適用於沒有作業系統知識的單片機開發人員學習嵌入式系統,可作為研究生和本科生嵌入式系統課程的教材使用。

基本信息

內容簡介

封面封面
本書是32位微控制器教材,基於ARMCortex講述嵌入式系統概念、軟硬體組成、開發過程以及Cortex體系結構和應用程式開發設計方法。全書共8章,有嵌入式系統基礎和ARMCortexM體系結構等理論內容,也有TI、ST、NXP和Atmel四家公司的Cortex微控制器時鐘控制和應用程式設計等實踐內容,另外還包括μC/OS移植和UML設計方法。

作者簡介

本書由馬忠梅、徐琰、葉青林編著。

馬忠梅,自1985年進入嵌入式系統領域,從事項目開發與套用,致力於單片機C高級語言和ARM嵌入式處理器的套用推廣工作。多次帶隊參加全國大學生電子設計競賽和嵌入式系統專題競賽。

出書目的

本書有兩個主要目的,一是普及高端MCU,不要再面向暫存器編程,而要使用庫函式;二是體現CortexMCU很好的“生態環境”,有多家廠商支持。

圖書目錄

第1章嵌入式系統基礎
1.1嵌入式系統概念1
1.1.1嵌入式系統定義1
1.1.2嵌入式系統組成2
1.1.3嵌入式系統特點3
1.1.4嵌入式系統套用5
1.1.5實時系統6
1.2嵌入式處理器7
1.2.1嵌入式處理器分類7
1.2.2微控制器8
1.2.3嵌入式微處理器9
1.2.4DSP處理器9
1.2.5片上系統10
1.2.6典型的嵌入式處理器11
1.3嵌入式作業系統12
1.3.1作業系統概念和分類12
1.3.2實時作業系統16
1.3.3常見的嵌入式作業系統19
1.4實時作業系統的核心23
1.4.1任務管理23
1.4.2任務間的通信和同步30
1.4.3存儲器管理32
1.4.4定時器和中斷管理33
習題34
第2章嵌入式系統開發過程
2.1嵌入式軟體開發的特點35
2.2嵌入式軟體的開發流程36
2.3嵌入式系統調試42
2.4板級支持包46
習題48
第3章CortexM體系結構
3.1ARM體系結構概述49
3.1.1ARM體系結構的特點49
3.1.2流水線52
3.1.3ARM處理器核54
3.1.4結構框圖64
3.1.5典型的連線方式65
3.1.6ARMJTAG調試接口67
3.2編程模型68
3.2.1Thumb2指令集體系結構(ISA)68
3.2.2暫存器69
3.2.3工作模式和特權級別72
3.2.4CortexM3堆疊73
3.2.5數據類型74
3.2.6存儲器和存儲器映射I/O74
3.3ARM基本定址方式77
3.4Thumb2指令集說明82
3.4.1條件執行82
3.4.2指令分類說明83
3.4.3Thumb2指令集的特點103
3.4.4ARM彙編語言程式設計108
3.5存儲器映射111
3.5.1存儲系統簡介111
3.5.2存儲器映射空間111
3.5.3位綁定操作114
3.6中斷和異常117
3.6.1異常類型118
3.6.2優先權的定義119
3.6.3向量表121
3.6.4中斷輸入及掛起行為122
3.6.5NVIC與中斷控制124
3.6.6中斷/異常的回響序列126
3.6.7尾鏈中斷127
3.6.8遲到異常處理128
3.6.9異常返回值128
3.6.10中斷延遲130
3.7ARMCortexM的優勢130
習題132
第4章ARMCortexM微控制器
4.1LM3S微控制器134
4.1.1LM3S微控制器分類134
4.1.2LM3S微控制器特性和結構135
4.1.3系統控制和時鐘144
4.1.4Stellaris外設驅動庫150
4.2STM32微控制器155
4.2.1STM32微控制器分類155
4.2.2STM32F103微控制器特性和結構156
4.2.3STM32復位與時鐘控制163
4.2.4STM32啟動模式168
4.2.5STM32固件庫169
4.3LPC1000系列微控制器174
4.3.1LPC1000系列微控制器分類174
4.3.2LPC1700微控制器特性和結構175
4.3.3LPC1700系統控制179
4.3.4LPC1700時鐘和功耗控制181
4.4SAM3U微控制器187
4.4.1SAM3U微控制器系列187
4.4.2SAM3U微控制器特性和結構188
4.4.3SAM3U復位與時鐘控制191
習題198
第5章片上資源的編程技術
5.1LM3S微控制器片上資源199
5.1.1LM3S通用輸入/輸出連線埠GPIO199
5.1.2LM3S按鍵中斷208
5.1.3LM3S通用定時器210
5.1.4LM3S串列口UART221
5.1.5LM3S模/數轉換器(ADC)226
5.2STM32微控制器片上資源228
5.2.1STM32通用和復用功能I/O(GPIO和AFIO)228
5.2.2STM32按鍵中斷234
5.2.3STM32通用定時器240
5.3LPC1700微控制器片上資源267
5.3.1LPC1700通用輸入輸出口GPIO267
5.3.2LPC1700按鍵中斷276
5.3.3LPC1700通用定時器284
5.4SAM3U微控制器片上資源298
5.4.1SAM3U通用輸入輸出口GPIO298
5.4.2SAM3U按鍵中斷304
5.4.3SAM3U通用定時器307
習題321
第6章嵌入式系統接口及編程
6.1字元型LCD顯示模組322
6.1.1LCD硬體接口設計322
6.1.2LCD顯示編程323
6.2行列式鍵盤326
6.2.1鍵盤硬體接口設計326
6.2.2鍵盤掃描程式設計327
6.3電機控制332
6.3.1步進電機控制模組332
6.3.2直流電機控制模組339
6.4串列匯流排接口SPI343
6.4.1串列匯流排接口SPI簡介343
6.4.2Stellaris的同步串列接口(SSI)343
6.4.3與串列匯流排接口SPI有關的函式346
6.4.4ZigBee通信實例347
6.5I2C接口360
6.5.1I2C匯流排簡介360
6.5.2I2C匯流排的通信規約360
6.5.3Stellaris的I2C接口362
6.5.4與I2C有關的庫函式364
6.5.5I2C接口套用實例365
習題370
第7章μC/OSII移植
7.1移植代碼說明371
7.1.1includes.h372
7.1.2OS_CPU.H檔案372
7.1.3OS_CPU_C.C檔案374
7.1.4OS_CPU_A.ASM375
7.2異常/中斷381
7.3啟動檔案和目標板配置檔案381
7.3.1startup_ewarm.c檔案382
7.3.2Target.H檔案384
7.3.3Target.C檔案387
7.4用戶檔案389
第8章UML設計方法
8.1常見的模型元素391
8.1.1結構要素391
8.1.2行為要素393
8.1.3分組要素393
8.1.4注釋要素394
8.1.5關係394
8.2圖395
8.3視圖400
參考文獻402

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