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嵌入式微控制器技術及應用（簡體書）
商品資訊
系列名：工業和資訊化部十二五規劃教材
ISBN13：9787512416154
出版社：北京航空航天大學出版社
作者：馬維華
出版日：2015/01/01
裝訂／頁數：平裝／390頁
規格：23.5cm*16.8cm (高/寬)
版次：1
商品簡介
目次
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商品簡介
《嵌入式微控制器技術及應用》以嵌入式微控制器內核為主線，突出個性；以歸類片上資源為線索，突出共性。力求理論聯系實際，深入淺出地展開嵌入式微控制器技術及其應用的介紹。
全書內容分為9章，包括嵌入式微控制器概論、ARM嵌入式微控制器、嵌入式微控制器中斷系統、基于ARM微控制器的嵌入式程序設計、嵌入式微控制器GPIO及應用、定時／計數組件及應用、模擬通道組件及應用、互連通信組件及應用以及基于微控制器的嵌入式應用系統設計。
本書既有原理介紹，又有應用實例，每章后都有適量的習題，便于組織教學，也便于自學。
本書可作為高等院校電子／電氣工程、計算機、物聯網、自動化、測控技術與儀表、通信工程以及機電一體化等高年級本科生和研究生嵌入式系統相關課程的教材或參考書，也可供從事以嵌入式微控制器為核心的嵌入式系統設計與開發的工程技術人員參考。
全書內容分為9章，包括嵌入式微控制器概論、ARM嵌入式微控制器、嵌入式微控制器中斷系統、基于ARM微控制器的嵌入式程序設計、嵌入式微控制器GPIO及應用、定時／計數組件及應用、模擬通道組件及應用、互連通信組件及應用以及基于微控制器的嵌入式應用系統設計。
本書既有原理介紹，又有應用實例，每章后都有適量的習題，便于組織教學，也便于自學。
本書可作為高等院校電子／電氣工程、計算機、物聯網、自動化、測控技術與儀表、通信工程以及機電一體化等高年級本科生和研究生嵌入式系統相關課程的教材或參考書，也可供從事以嵌入式微控制器為核心的嵌入式系統設計與開發的工程技術人員參考。
目次
第1章 嵌入式微控制器概論
1.1 嵌入式微控制器及嵌入式系統
1.1.1 嵌入式系統的概念
1.1.2 嵌入式系統硬件的基本組成
1.1.3 嵌入式微控制器
1.2 嵌入式微控制器分類
1.2.1 CISC結構與RISC結構
1.2.2 馮·諾依曼結構與哈佛結構
1 2.3 51系列微控制器
1.2.4 AVR系列微控制器
1.2.5 PIC系列微控制器
1.2.6 MSP430系列微控制器
1.2.7 MC68HC系列微控制器
1.2.8 ARM系列微控制器
1.3 嵌入式微控制器的發展及應用領域 第1章 嵌入式微控制器概論
1.1 嵌入式微控制器及嵌入式系統
1.1.1 嵌入式系統的概念
1.1.2 嵌入式系統硬件的基本組成
1.1.3 嵌入式微控制器
1.2 嵌入式微控制器分類
1.2.1 CISC結構與RISC結構
1.2.2 馮·諾依曼結構與哈佛結構
1 2.3 51系列微控制器
1.2.4 AVR系列微控制器
1.2.5 PIC系列微控制器
1.2.6 MSP430系列微控制器
1.2.7 MC68HC系列微控制器
1.2.8 ARM系列微控制器
1.3 嵌入式微控制器的發展及應用領域
1.3.1 嵌入式微控制器的發展
1.3.2 嵌入式微控制器的應用領域
本章習題
第2章 ARM嵌入式微控制器
2.1 ARM處理器體系結構
2.1.1 ARM處理器的主要特點
2.1.2 ARM處理器內核版本
2.1.3 ARM處理器內核分類
2.1.4 ARM的工作狀態及工作模式
2.1.5 ARM處理器寄存器組織
2.1.6 ARM的存儲器格式及數據類型
2.1.7 ARM處理器中的MMU和MPU
2.2 ARM指令流水線技術
2.2.1 指令流水線處理
2.2.2 ARM的3級指令流水線
2.2.3 ARM的5級指令流水線
2.2.4 ARM的6級指令流水線
2.2.5 ARM的7級指令流水線
2.2.6 ARM的8級指令流水線
2.3 典型ARM微控制器內核
2.3.1 ARM內核命名
2.3.2 ARM7典型內核ARM7TDMI
2.3.3 ARM9典型內核ARM9TDMI
2.3.4 Cortex-M典型內核Cortex-M0／M1／M3／M4
2.3.5 Cortex典型內核Cortex-R
2.4 ARM微控制器的AMBA總線
2.4.1 AMBA總線的發展及版本
2.4.2 基于AMBA總線的典型ARM微控制器或片上系統
2.5 基于ARM內核的嵌入式微控制器硬件組成
2.6 常用ARM嵌入式微控制器廠家及典型芯片
2.6.1 NXP公司的典型ARM芯片
2.6.2 TI公司的典型ARM芯片
2.6.3 Samsung公司的典型ARM芯片
2.6.4 Atmel公司的典型ARM芯片
2.6.5 ST公司的典型ARM芯片
2.6.6 Freescale公司的典型ARM芯片
2.6.7 Nuvoton公司的典型ARM芯片
2.6.8 其他廠家的典型ARM芯片
2.7 嵌入式微控制器選型
2.7.1 功能性參數的選擇原則
2.7.2 非功能性參數的選擇原則
本章習題
第3章 嵌入式微控制器中斷系統
3.1 ARM處理器異常中斷處理概述
3.1.1 中斷的概念
3.1.2 ARM Cortex-M微控制器的異常中斷
3.2 嵌套向量中斷控制器NVIC
3.2.1 NVIC概述
3.2.2 ARM Cortex-M微控制器NVIC寄存器
3.2.3 用CMSIS訪問NVIC寄存器
3.3 典型Cortex-M微控制器片上外設中斷源及中斷向量表
3.3.1 Nuvoton公司的Cortex-MO微控制器中斷源及中斷向量表
3.3.2 NXP公司的Cortex-M微控制器中斷源及中斷向量表
3.3.3 TI公司的Cortex-M3微控制器中斷源及中斷向量表
3.3.4 Freescale公司的CortexMO+微控制器中斷源及中斷向量表
3.4 ARM Cortex-M微控制器芯片功率控制及外部中斷
3.4.1 功率控制
3.4.2 外部中斷相關寄存器描述
本章習題
第4章 基于ARM微控制器的嵌入式程序設計
4.1 Thumb／Thtimb-2指令系統
4.1.1 ARM Cortex-M0支持的Thumb指令集
4.1.2 ARM Cortex-M3支持的Thumb-2指令集
4.1.3 ARM處理器支持的偽指令
4.2 ARM匯編語言程序設計
4.2.1 ARM匯編器所支持的偽指令
4.2.2 ARM匯編語言的語句格式及程序結構
4.2.3 匯編語言程序設計
4.2.4 嵌入式C語言與匯編語言混合程序設計
4.3 存儲器映射及外設尋址
4.3.1 存儲器映射
4.3.2 外設尋址
4.4 CMSIS及其規范
4.4.1 CMSIS軟件結構及層次
4.4.2 CMSIS代碼規范
4.4.3 CMSIS文件結構
4.5 嵌入式C程序設計
4.5.1 嵌入式程序設計過程
4.5.2 嵌入式應用程序的處理流程
4.5.3 嵌入式C語言支持的數據類型及運算符
4.5.4 嵌入式系統的程序映像
4.5.5 基于CMSIS規范的啟動文件編程示例
4.5.6 用C語言操作片上外設
本章習題
第5章 嵌入式微控制器GPIO及應用
5.1 GPIO概述
5.2 GPIO基本工作模式
5.2.1 GPIO的高阻輸入模式
5.2.2 GPIO的輸出模式
5.2.3 GPIO的準雙向I／O模式
5.2.4 GPIO的上拉和下拉
5.3 GPIO端口保護措施
5.4 GPIO端口的中斷
5.4.1 GPIO端口中斷觸發方式
5.4.2 典型ARM Cortex-M3微控制器GPIO中斷
5.5 GPIO的典型應用
5.5.1 數字信號的邏輯電平
5.5.2 邏輯電平的轉換
5.5.3 GPIO端口引腳功能選擇
5.5.4 GPIO端口操作C語言函數設計
5.5.5 GPIO端口LED顯示電路示例
5.5.6 GPIO端口的隔離輸出
5.5.7 GPIO端口的隔離輸入
5.5.8 GPIO的非接觸式按鍵輸入
本章習題
第6章 定時／計數組件及應用
6.1 通用定時／計數器
6.1.1 內部定時功能
6.1.2 外部計數功能
6.1.3 捕獲功能
6.1.4 匹配功能
6.1.5 典型嵌入式微控制器的定時／計數器及應用
6.2 看門狗定時器WDT
6.2.1 WDT的硬件組成
6.2.2 WDT相關寄存器
6.2.3 WDT的應用
6.3 實時時鐘定時器RTC
6.3.1 RTC的硬件組成
6.3.2 RTC相關寄存器
6.3.3 RTC的應用
6.4 PWM定時器
6.4.1 PWM概述
6.4.2 PWM工作原理
6.4.3 PWM硬件組成及引腳
6.4.4 PWM相關寄存器
6.4.5 PWM的應用
6.5 電機控制PWM定時器MCPWM
6.5.1 MC2PWM概述
6.5.2 MCPWM硬件組成及引腳
6.5.3 MCPWM相關寄存器
6.5.4 MCPWM的應用
6.6 其他定時部件
6.6.1 系統節拍定時器SysTick
6.6.2 重復中斷定時器RI
本章習題
第7章 模擬通道組件及應用
7.1 模擬輸入／輸出系統
7.2 模／數轉換器ADC
7.2.1 ADC的硬件組成及原理
7.2.2 ADC相關寄存器
7.2.3 ADC的應用
7.3 數／模轉換器DAC
7.3.1 DAC的硬件組成及原理
7.3.2 DAC相關寄存器
7.3.3 DAC的應用
7.4 比較器COMP
本章習題
第8章 互連通信組件及應用
8.1 串行異步收發器UART
8.1.1 UART及其結構
8.1.2 UART相關寄存器
8.1.3 UART的應用
8.2 I2C總線接口
8.2.1 I2C總線概述
8.2.2 I2C串行總線模塊結構
8.2.3 I2C總線操作模式
8.2.4 I2C總線模塊相關寄存器
8.2.5 I2C總線接口中斷
8.2.6 I2C總線接口的應用
8.3 SPI串行外設接口
8.3.1 SPI串行外設接口概述
8.3.2 SPI寄存器結構
8.3.3 SPI接口的應用
8.4 CAN總線接口
8.4.1 CAN總線接口概述
8.4.2 CAN控制器組成及相關寄存器
8.4.3 CAN總線接口的應用
8.5 以太網Ethernet控制器接口
8.5.1 Ethernet控制器簡介
8.5.2 Ethernet控制器結構
8.5.3 Ethernet接口連接
8.6 常用無線通信接口
8.6.1 GPS模塊
8.6.2 GPRS模塊
8.6.3 北斗模塊
8.6.4 WiFi及藍牙
8.6.5 其他無線模塊
本章習題
第9章 基于微控制器的嵌入式應用系統設計
9.1 嵌入式最小系統設計
9.1.1 最小系統組成
9.1.2 最小系統設計
9.2 嵌入式最低功耗系統設計
9.2.1 最低功耗系統
9.2.2 嵌入式微控制器的電源工作模式
9.2.3 嵌入式微控制器的功率控制
9.2.4 嵌入式低功耗設計步驟及主要內容
9.3 典型嵌入式應用系統設計
9.3.1 嵌入式應用系統設計方法及原則
9.3.2 輸入通道設計
9.3.3 輸出通道設計
9.3.4 人機交互通道設計
9.3.5 互連通信通道設計
9.3.6 嵌入式應用系統抗干擾設計
9.3.7 無操作系統的嵌入式應用系統軟件設計
9.3.8 有操作系統的嵌入式應用系統軟件設計
9.4 嵌入式應用系統調試與測試技術
9.4.1 硬件調試連接及調試工具
9.4.2 調試工具及硬軟調試
9.5 嵌入式應用系統設計實例
9.5.1 嵌入式環境監測監控系統主要設計要求及需求分析
9.5.2 嵌入式環境監測監控系統體系結構設計
9.5.3 最小系統設計
9.5.4 嵌入式環境監控系統模擬通道設計
9.5.5 嵌入式環境監控系統數字通道設計
9.5.6 嵌入式環境監控系統人機交互通道設計
9.5.7 嵌入式環境監控系統互連通信接口設計
本章習題
參考文獻
1.1 嵌入式微控制器及嵌入式系統
1.1.1 嵌入式系統的概念
1.1.2 嵌入式系統硬件的基本組成
1.1.3 嵌入式微控制器
1.2 嵌入式微控制器分類
1.2.1 CISC結構與RISC結構
1.2.2 馮·諾依曼結構與哈佛結構
1 2.3 51系列微控制器
1.2.4 AVR系列微控制器
1.2.5 PIC系列微控制器
1.2.6 MSP430系列微控制器
1.2.7 MC68HC系列微控制器
1.2.8 ARM系列微控制器
1.3 嵌入式微控制器的發展及應用領域 第1章 嵌入式微控制器概論
1.1 嵌入式微控制器及嵌入式系統
1.1.1 嵌入式系統的概念
1.1.2 嵌入式系統硬件的基本組成
1.1.3 嵌入式微控制器
1.2 嵌入式微控制器分類
1.2.1 CISC結構與RISC結構
1.2.2 馮·諾依曼結構與哈佛結構
1 2.3 51系列微控制器
1.2.4 AVR系列微控制器
1.2.5 PIC系列微控制器
1.2.6 MSP430系列微控制器
1.2.7 MC68HC系列微控制器
1.2.8 ARM系列微控制器
1.3 嵌入式微控制器的發展及應用領域
1.3.1 嵌入式微控制器的發展
1.3.2 嵌入式微控制器的應用領域
本章習題
第2章 ARM嵌入式微控制器
2.1 ARM處理器體系結構
2.1.1 ARM處理器的主要特點
2.1.2 ARM處理器內核版本
2.1.3 ARM處理器內核分類
2.1.4 ARM的工作狀態及工作模式
2.1.5 ARM處理器寄存器組織
2.1.6 ARM的存儲器格式及數據類型
2.1.7 ARM處理器中的MMU和MPU
2.2 ARM指令流水線技術
2.2.1 指令流水線處理
2.2.2 ARM的3級指令流水線
2.2.3 ARM的5級指令流水線
2.2.4 ARM的6級指令流水線
2.2.5 ARM的7級指令流水線
2.2.6 ARM的8級指令流水線
2.3 典型ARM微控制器內核
2.3.1 ARM內核命名
2.3.2 ARM7典型內核ARM7TDMI
2.3.3 ARM9典型內核ARM9TDMI
2.3.4 Cortex-M典型內核Cortex-M0／M1／M3／M4
2.3.5 Cortex典型內核Cortex-R
2.4 ARM微控制器的AMBA總線
2.4.1 AMBA總線的發展及版本
2.4.2 基于AMBA總線的典型ARM微控制器或片上系統
2.5 基于ARM內核的嵌入式微控制器硬件組成
2.6 常用ARM嵌入式微控制器廠家及典型芯片
2.6.1 NXP公司的典型ARM芯片
2.6.2 TI公司的典型ARM芯片
2.6.3 Samsung公司的典型ARM芯片
2.6.4 Atmel公司的典型ARM芯片
2.6.5 ST公司的典型ARM芯片
2.6.6 Freescale公司的典型ARM芯片
2.6.7 Nuvoton公司的典型ARM芯片
2.6.8 其他廠家的典型ARM芯片
2.7 嵌入式微控制器選型
2.7.1 功能性參數的選擇原則
2.7.2 非功能性參數的選擇原則
本章習題
第3章 嵌入式微控制器中斷系統
3.1 ARM處理器異常中斷處理概述
3.1.1 中斷的概念
3.1.2 ARM Cortex-M微控制器的異常中斷
3.2 嵌套向量中斷控制器NVIC
3.2.1 NVIC概述
3.2.2 ARM Cortex-M微控制器NVIC寄存器
3.2.3 用CMSIS訪問NVIC寄存器
3.3 典型Cortex-M微控制器片上外設中斷源及中斷向量表
3.3.1 Nuvoton公司的Cortex-MO微控制器中斷源及中斷向量表
3.3.2 NXP公司的Cortex-M微控制器中斷源及中斷向量表
3.3.3 TI公司的Cortex-M3微控制器中斷源及中斷向量表
3.3.4 Freescale公司的CortexMO+微控制器中斷源及中斷向量表
3.4 ARM Cortex-M微控制器芯片功率控制及外部中斷
3.4.1 功率控制
3.4.2 外部中斷相關寄存器描述
本章習題
第4章 基于ARM微控制器的嵌入式程序設計
4.1 Thumb／Thtimb-2指令系統
4.1.1 ARM Cortex-M0支持的Thumb指令集
4.1.2 ARM Cortex-M3支持的Thumb-2指令集
4.1.3 ARM處理器支持的偽指令
4.2 ARM匯編語言程序設計
4.2.1 ARM匯編器所支持的偽指令
4.2.2 ARM匯編語言的語句格式及程序結構
4.2.3 匯編語言程序設計
4.2.4 嵌入式C語言與匯編語言混合程序設計
4.3 存儲器映射及外設尋址
4.3.1 存儲器映射
4.3.2 外設尋址
4.4 CMSIS及其規范
4.4.1 CMSIS軟件結構及層次
4.4.2 CMSIS代碼規范
4.4.3 CMSIS文件結構
4.5 嵌入式C程序設計
4.5.1 嵌入式程序設計過程
4.5.2 嵌入式應用程序的處理流程
4.5.3 嵌入式C語言支持的數據類型及運算符
4.5.4 嵌入式系統的程序映像
4.5.5 基于CMSIS規范的啟動文件編程示例
4.5.6 用C語言操作片上外設
本章習題
第5章 嵌入式微控制器GPIO及應用
5.1 GPIO概述
5.2 GPIO基本工作模式
5.2.1 GPIO的高阻輸入模式
5.2.2 GPIO的輸出模式
5.2.3 GPIO的準雙向I／O模式
5.2.4 GPIO的上拉和下拉
5.3 GPIO端口保護措施
5.4 GPIO端口的中斷
5.4.1 GPIO端口中斷觸發方式
5.4.2 典型ARM Cortex-M3微控制器GPIO中斷
5.5 GPIO的典型應用
5.5.1 數字信號的邏輯電平
5.5.2 邏輯電平的轉換
5.5.3 GPIO端口引腳功能選擇
5.5.4 GPIO端口操作C語言函數設計
5.5.5 GPIO端口LED顯示電路示例
5.5.6 GPIO端口的隔離輸出
5.5.7 GPIO端口的隔離輸入
5.5.8 GPIO的非接觸式按鍵輸入
本章習題
第6章 定時／計數組件及應用
6.1 通用定時／計數器
6.1.1 內部定時功能
6.1.2 外部計數功能
6.1.3 捕獲功能
6.1.4 匹配功能
6.1.5 典型嵌入式微控制器的定時／計數器及應用
6.2 看門狗定時器WDT
6.2.1 WDT的硬件組成
6.2.2 WDT相關寄存器
6.2.3 WDT的應用
6.3 實時時鐘定時器RTC
6.3.1 RTC的硬件組成
6.3.2 RTC相關寄存器
6.3.3 RTC的應用
6.4 PWM定時器
6.4.1 PWM概述
6.4.2 PWM工作原理
6.4.3 PWM硬件組成及引腳
6.4.4 PWM相關寄存器
6.4.5 PWM的應用
6.5 電機控制PWM定時器MCPWM
6.5.1 MC2PWM概述
6.5.2 MCPWM硬件組成及引腳
6.5.3 MCPWM相關寄存器
6.5.4 MCPWM的應用
6.6 其他定時部件
6.6.1 系統節拍定時器SysTick
6.6.2 重復中斷定時器RI
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第7章 模擬通道組件及應用
7.1 模擬輸入／輸出系統
7.2 模／數轉換器ADC
7.2.1 ADC的硬件組成及原理
7.2.2 ADC相關寄存器
7.2.3 ADC的應用
7.3 數／模轉換器DAC
7.3.1 DAC的硬件組成及原理
7.3.2 DAC相關寄存器
7.3.3 DAC的應用
7.4 比較器COMP
本章習題
第8章 互連通信組件及應用
8.1 串行異步收發器UART
8.1.1 UART及其結構
8.1.2 UART相關寄存器
8.1.3 UART的應用
8.2 I2C總線接口
8.2.1 I2C總線概述
8.2.2 I2C串行總線模塊結構
8.2.3 I2C總線操作模式
8.2.4 I2C總線模塊相關寄存器
8.2.5 I2C總線接口中斷
8.2.6 I2C總線接口的應用
8.3 SPI串行外設接口
8.3.1 SPI串行外設接口概述
8.3.2 SPI寄存器結構
8.3.3 SPI接口的應用
8.4 CAN總線接口
8.4.1 CAN總線接口概述
8.4.2 CAN控制器組成及相關寄存器
8.4.3 CAN總線接口的應用
8.5 以太網Ethernet控制器接口
8.5.1 Ethernet控制器簡介
8.5.2 Ethernet控制器結構
8.5.3 Ethernet接口連接
8.6 常用無線通信接口
8.6.1 GPS模塊
8.6.2 GPRS模塊
8.6.3 北斗模塊
8.6.4 WiFi及藍牙
8.6.5 其他無線模塊
本章習題
第9章 基于微控制器的嵌入式應用系統設計
9.1 嵌入式最小系統設計
9.1.1 最小系統組成
9.1.2 最小系統設計
9.2 嵌入式最低功耗系統設計
9.2.1 最低功耗系統
9.2.2 嵌入式微控制器的電源工作模式
9.2.3 嵌入式微控制器的功率控制
9.2.4 嵌入式低功耗設計步驟及主要內容
9.3 典型嵌入式應用系統設計
9.3.1 嵌入式應用系統設計方法及原則
9.3.2 輸入通道設計
9.3.3 輸出通道設計
9.3.4 人機交互通道設計
9.3.5 互連通信通道設計
9.3.6 嵌入式應用系統抗干擾設計
9.3.7 無操作系統的嵌入式應用系統軟件設計
9.3.8 有操作系統的嵌入式應用系統軟件設計
9.4 嵌入式應用系統調試與測試技術
9.4.1 硬件調試連接及調試工具
9.4.2 調試工具及硬軟調試
9.5 嵌入式應用系統設計實例
9.5.1 嵌入式環境監測監控系統主要設計要求及需求分析
9.5.2 嵌入式環境監測監控系統體系結構設計
9.5.3 最小系統設計
9.5.4 嵌入式環境監控系統模擬通道設計
9.5.5 嵌入式環境監控系統數字通道設計
9.5.6 嵌入式環境監控系統人機交互通道設計
9.5.7 嵌入式環境監控系統互連通信接口設計
本章習題
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