第1章 微控制器技術(shù)概述 1
1.1 微控制器的發(fā)展歷史 1
1.2 微控制器的分類及應(yīng)用 2
1.3 微控制器技術(shù) 3
1.4 微控制器主流生產(chǎn)商及發(fā)展趨勢(shì) 6
本章小結(jié) 7
思考與練習(xí)題 8
第2章 微控制器硬件基礎(chǔ) 9
2.1 微控制器的外部結(jié)構(gòu) 9
2.1.1 芯片命名規(guī)則 9
2.1.2 外部引腳 10
2.1.3 最小系統(tǒng) 11
2.2 微控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 12
2.2.1 系統(tǒng)架構(gòu) 12
2.2.2 時(shí)鐘系統(tǒng) 14
2.2.3 內(nèi)核功能寄存器 19
2.3 存儲(chǔ)器系統(tǒng) 22
2.3.1 存儲(chǔ)器概述 22
2.3.2 微控制器存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu) 25
2.4 系統(tǒng)啟動(dòng)和復(fù)位過程 27
2.4.1 系統(tǒng)啟動(dòng)模式 27
2.4.2 系統(tǒng)復(fù)位序列 28
2.4.3 系統(tǒng)復(fù)位實(shí)例 29
本章小結(jié) 36
思考與練習(xí)題 36
第3章 軟件開發(fā)技術(shù) 38
3.1 軟件開發(fā)模式 38
3.1.1 基于寄存器的軟件開發(fā)模式 38
3.1.2 基于固件庫的軟件開發(fā)模式 38
3.1.3 基于操作系統(tǒng)的軟件開發(fā)模式 39
3.2 高級(jí)語言程序設(shè)計(jì) 40
3.2.1 C語言程序基礎(chǔ) 40
3.2.2 程序編譯和執(zhí)行 43
3.3 微控制器軟件接口標(biāo)準(zhǔn) 44
3.3.1 CMSIS基本內(nèi)容 44
3.3.2 固件函數(shù)庫 45
3.4 基于MDK的軟件開發(fā) 47
本章小結(jié) 50
思考與練習(xí)題 50
第4章 并行接口及應(yīng)用 51
4.1 并行接口結(jié)構(gòu)與操作 51
4.1.1 GPIO接口的常用輸入輸出形式 51
4.1.2 GPIO內(nèi)部結(jié)構(gòu) 52
4.1.3 GPIO功能寄存器 54
4.1.4 GPIO操作固件庫 57
4.2 并行接口設(shè)備 58
4.2.1 輸入設(shè)備 58
4.2.2 顯示設(shè)備 60
4.3 并行接口程序設(shè)計(jì) 62
4.3.1 使用掃描法進(jìn)行按鍵檢測(cè) 62
4.3.2 使用線反轉(zhuǎn)法進(jìn)行按鍵檢測(cè) 66
4.3.3 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示 68
本章小結(jié) 72
思考與練習(xí)題 72
第5章 中斷技術(shù)及應(yīng)用 73
5.1 中斷技術(shù)基礎(chǔ) 73
5.1.1 中斷的基本概念 73
5.1.2 中斷處理過程 75
5.2 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 78
5.2.1 中斷源與中斷向量 78
5.2.2 中斷控制器 81
5.2.3 中斷控制寄存器及庫函數(shù) 87
5.3 外部中斷程序設(shè)計(jì) 90
5.3.1 中斷程序設(shè)計(jì)流程 90
5.3.2 中斷處理函數(shù) 91
5.3.3 中斷程序設(shè)計(jì)實(shí)例 93
本章小結(jié) 96
思考與練習(xí)題 97
第6章 定時(shí)器技術(shù)及應(yīng)用 98
6.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器概述 98
6.1.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器基礎(chǔ) 98
6.1.2 STM32F103子系列微控制器芯片的定時(shí)器 99
6.2 通用定時(shí)器 101
6.2.1 通用定時(shí)器的結(jié)構(gòu) 101
6.2.2 時(shí)鐘源選擇 104
6.2.3 工作模式 109
6.3 高級(jí)定時(shí)器 120
6.4 系統(tǒng)滴答定時(shí)器 122
6.4.1 系統(tǒng)滴答定時(shí)器的結(jié)構(gòu) 122
6.4.2 功能寄存器 122
6.4.3 SysTick的應(yīng)用 123
6.5 定時(shí)器功能寄存器及固件庫函數(shù) 124
6.5.1 定時(shí)器功能寄存器 124
6.5.2 定時(shí)器的固件庫函數(shù) 131
6.6 定時(shí)器程序設(shè)計(jì) 132
6.6.1 通用定時(shí)器程序設(shè)計(jì) 132
6.6.2 高級(jí)定時(shí)器程序設(shè)計(jì) 134
6.6.3 系統(tǒng)滴答定時(shí)器程序設(shè)計(jì) 136
本章小結(jié) 138
思考與練習(xí)題 138
第7章 嵌入式操作系統(tǒng) 139
7.1 嵌入式操作系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí) 139
7.1.1 操作系統(tǒng) 139
7.1.2 嵌入式操作系統(tǒng) 139
7.1.3 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 140
7.2 任務(wù)管理 140
7.2.1 任務(wù)的定義 140
7.2.2 任務(wù)的狀態(tài) 141
7.2.3 任務(wù)優(yōu)先級(jí)及調(diào)度策略 142
7.3 時(shí)間管理 143
7.4 任務(wù)的同步與通信 144
7.4.1 任務(wù)的同步 144
7.4.2 常用的任務(wù)通信機(jī)制 144
7.4.3 互斥信號(hào)量 145
7.4.4 死鎖及解決策略 147
7.5 μC/OS-Ⅲ嵌入式操作系統(tǒng) 149
7.5.1 μC/OS嵌入式操作系統(tǒng)簡介 149
7.5.2 文件結(jié)構(gòu) 150
7.5.3 常用函數(shù) 151
7.5.4 基于μC/OS-Ⅲ的程序設(shè)計(jì) 153
本章小結(jié) 159
思考與練習(xí)題 160
第8章 串行接口及應(yīng)用 161
8.1 串行通信基礎(chǔ)知識(shí) 161
8.2 通用同步/異步收發(fā)器接口 165
8.2.1 UART 165
8.2.2 USART 167
8.2.3 USART功能寄存器及固件庫函數(shù) 173
8.3 集成電路總線接口 179
8.3.1 I2C總線概述 179
8.3.2 I2C總線協(xié)議 180
8.4 串行外設(shè)接口 184
8.5 控制器局域網(wǎng)絡(luò) 186
8.5.1 CAN總線協(xié)議 186
8.5.2 CAN總線節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu) 188
8.5.3 CAN總線報(bào)文格式 189
8.5.4 同步 192
8.6 USART程序設(shè)計(jì) 194
本章小結(jié) 195
思考與練習(xí)題 195
第9章 模擬接口及應(yīng)用 197
9.1 A/D轉(zhuǎn)換的基本理論 197
9.1.1 A/D轉(zhuǎn)換的過程 197
9.1.2 逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器 198
9.2 A/D轉(zhuǎn)換器概述 201
9.2.1 A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu) 201
9.2.2 A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換模式 205
9.2.3 A/D轉(zhuǎn)換器的使用 206
9.2.4 A/D轉(zhuǎn)換器的功能寄存器和固件庫函數(shù) 209
9.3 D/A轉(zhuǎn)換器概述 217
9.3.1 T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器 217
9.3.2 D/A轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo) 219
9.3.3 D/A轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu) 220
9.3.4 D/A轉(zhuǎn)換器的功能寄存器和固件庫函數(shù) 222
9.4 A/D和D/A轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì) 226
9.4.1 A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì) 226
9.4.2 D/A轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì) 231
本章小結(jié) 233
思考與練習(xí)題 233
參考文獻(xiàn) 235