內容簡介
《嵌入式系統原理與實踐——ARM Cortex-M4Kinetis微控制器》是國內第一本以ARM Cortex-M4核心的Kinetis微控制器為藍本來講述嵌入式系統的圖書。Kinetis系列微控制器將高效的ARM Cortex-M4核心與先進的低功耗設計技術相結合，是業內功耗最低的基於Cortex-M4的MCU解決方案。全書共15章，其中前4章簡要闡述了嵌入式系統的知識體系、學習誤區、學習建議和基於硬體構件的嵌入式系統開發方法，給出了ARM Cortex-M4簡介及K60硬體最小系統，示例了第一個樣例程式及開發環境下的工程組織方法，完成了第一個K60工程的入門任務，並講解了第一個帶中斷的實例，前4章囊括了學習一個新MCU完整要素的入門環節；第5章到14章分別給出了GPIO的套用實例(鍵盤、LED與LCD)、定時器、A//D、D//A、比較器、TSI、SPI、12C、12S、Flash、CAN、SDHC、USB、乙太網及K60其他模組等；最後一章給出了進一步學習的指導。
編輯推薦
《嵌入式系統原理與實踐——ARM Cortex-M4Kinetis微控制器》是國內第一本以ARM Cortex-M4核心的Kinetis微控制器為藍本來講述嵌入式系統的圖書。Kinetis系列微控制器將高效的ARM Cortex-M4核心與先進的低功耗設計技術相結合，是業內功耗最低的基於Cortex-M4的MCU解決方案。本書適用於有關高校嵌入式系統的教學或 技術培訓資料，也可供ARM Cortex-M4套用工程師作為技術研發參考。本書由王宜懷等編著。
目錄
第1章 概述
1.1 嵌入式系統定義、由來及特點
1.1.1 嵌入式系統的定義
1.1.2 嵌入式系統的由來及其與微控制器的關係
1.1.3 嵌入式系統的特點
1.2 嵌入式系統的知識體系、學習誤區及學習建議
1.2.1 嵌入式系統的知識體系
1.2.2 嵌入式系統的學習誤區
1.2.3 基礎階段的學習建議
1.2.4 嵌入式系統開發所遇到的若干問題
1.3 嵌入式硬體構件的基本思想與套用方法
1.4 基於硬體構件的嵌入式系統硬體電路設計
1.4.1 設計時需要考慮的基本問題
1.4.2 硬體構件化電路原理圖繪製的簡明規則
1.4.3 實驗PCB板設計的簡明規則
1.5 基於硬體構件的嵌入式底層軟體構件的編程方法
1.5.1 嵌入式硬體構件和軟體構件的層次模型
1.5.2 底層構件的實現方法與編程思想
1.5.3 硬體構件及底層軟體構件的重用與移植方法
1.6 嵌入式系統的常用術語
1.6.1 與硬體相關的術語
1.6.2 與通信相關的術語
1.6.3 與功能模組及軟體相關的術語
1.7 本章小結
習題
第2章Kinetis微控制器概述與K60硬體最小系統
2.1 學習一個新MCU晶片的基本要素
2.2 ARM背景知識簡介
2.2.1 ARM簡介
2.2.2 Cortex-M4處理器特性簡介
2.3 Kinetis系列微控制器概述及型號標識
2.3.1 Kinetis系列微控制器概述
2.3.2 Kinetis系列微控制器型號標識
2.4 K60系列微控制器的存儲器映像與編程結構
2.4.1 K60系列MCU性能概述與內部結構簡圖
2.4.2 K60系列存儲器映像
2.5 K60的引腳功能與硬體最小系統
2.5.1 K60的引腳功能
2.5.2 K60的硬體最小系統原理圖
2.5.3 Kinetis器寫入器與K60核心板
2.5.4 硬體最小系統測試方法
2.6 ARM Cortex-M4的暫存器及指令簡介
2.6.1 ARM Cortex-M4的暫存器簡介
2.6.2 ARM Cortex-M4的指令系統簡介
2.7 本章小結
習題
第3章 第一個樣例程式及工程組織
3.1 GPIO模組的驅動構件設計
3.1.1 GPIO的基礎知識
3.1.2 GPIO模組概要與編程要點
3.1.3 GPIO驅動構件設計
3.2 CodeWarrior開發環境簡介
3.3 嵌入式設計編碼基本規範
3.3.1 硬體驅動構件檔案
3.3.2 數據類型
3.3.3 函式
3.3.4 源碼資料夾結構
3.4 第一個C語言工程：控制小燈閃爍
3.4.1 Light構件設計
3.4.2 Light構件測試工程主程式
3.4.3 在CW環境下導入樣例工程
3.5 理解第一個C工程
3.5.1 CW開發環境下工程檔案組織框架
3.5.2 檔案說明
3.5.3 晶片上電啟動執行過程
3.6 在CW環境下創建一個新的工程
3.7 本章小結
習題
第4章 異步串列通信
4.1 異步串列通信的基礎知識
4.1.1 基本概念
4.1.2 RS-232C匯流排標準
4.1.3 電平轉換電路原理
4.2 UART模組功能概述
4.3 UART模組的編程結構
4.4 UART模組的底層驅動構件設計
4.4.1 UART構件的函式原型設計
4.4.2 UART構件的頭檔案(hw_uart.h)
4.4.3 UART構件的源程式檔案(hw_uart.c)
4.5 以查詢方式接收的UART模組測試實例
4.6 以中斷方式接收的UART模組測試實例
4.7 本章小結
習題
第5章GPIO的套用實例：鍵盤、LED與LCD
5.1 鍵盤模組的驅動構件設計
5.1.1 鍵盤模型及接口
5.1.2 鍵盤驅動構件設計
5.1.3 鍵盤驅動構件測試實例
5.2 LED模組的驅動構件設計
5.2.1 LED的基礎知識
5.2.2 LED驅動構件設計
5.2.3 LED驅動構件測試實例
5.3 LCD模組的驅動構件設計
5.3.1 LCD的基礎知識
5.3.2 LCD驅動構件設計
5.3.3 LCD驅動構件測試實例
5.4 本章小結
習題
第6章 定時器相關模組
6.1 計數器/定時器的基本工作原理
6.2 可程式延遲模組PDB
6.2.1 PDB的基礎知識
6.2.2 PDB模組概要與編程要點
6.2.3 PDB構件設計及測試實例
6.3 Flex定時器FTM
6.3.1 FTM的基礎知識
6.3.2 FTM模組概要與編程要點
6.3.3 FTM構件設計及測試實例
6.4 周期中斷定時器PIT
6.4.1 PIT的基礎知識
6.4.2 PIT模組概要與編程要點
6.4.3 PIT構件設計及測試實例
6.5 低功耗定時器LPTMR
6.5.1 LPTMR的基礎知識
6.5.2 LPTMR模組概要與編程要點
6.5.3 LPTMR構件設計及測試實例
6.6 載波調製發射器(CMT)
6.6.1 CMT的基礎知識
6.6.2 CMT模組概要與編程要點
6.6.3 CMT構件設計及測試實例
6.7 實時時鐘
6.7.1 RTC基礎知識
6.7.2 RTC模組概要與編程要點
6.7.3 RTC構件設計及測試實例
6.8 本章小結
習題
第7章A/D、D/A、CMP和TSI模組
7.1 16位A/D轉換模組的驅動構件設計
7.1.1 A/D轉換的基礎知識
7.1.2 A/D轉換常用感測器簡介
7.1.3 A/D轉換模組概要與編程要點
7.1.4 A/D轉換驅動構件設計
7.1.5 A/D轉換驅動構件測試實例
7.2 12位D/A轉換模組的驅動構件設計
7.2.1 D/A轉換的基礎知識
7.2.2 D/A轉換模組概要
7.2.3 D/A轉換驅動構件設計
7.2.4 D/A轉換驅動設計構件測試實例
7.3 K60的比較器模組的驅動構件設計
7.3.1 CMP基礎知識
7.3.2 CMP模組概要與編程要點
7.3.3 CMP驅動構件設計
7.3.4 CMP驅動構件測試實例
7.4 觸摸感應接口
7.4.1 TSI基礎知識
7.4.2 TSI模組概要與編程要點
7.4.3 TSI驅動構件設計
7.4.4 TSI驅動構件測試實例
7.5 本章小結
習題
第8章SPI、I2C與I2S
8.1 SPI模組的驅動構件設計
8.1.1 SPI基礎知識
8.1.2 K60的SPI模組概要與編程要點
8.1.3 SPI驅動構件設計
8.1.4 SPI驅動構件測試實例
8.2 I2C模組的驅動構件設計
8.2.1 I2C基礎知識
8.2.2 K60的I2C模組概要與編程要點
8.2.3 I2C驅動構件設計
8.2.4 I2C驅動構件測試實例
8.3 I2S模組的驅動構件設計
8.3.1 I2S基礎知識
8.3.2 K60的I2S模組概要與編程要點
8.3.3 I2S驅動構件設計
8.3.4 I2S驅動構件測試實例
8.4 本章小結
習題
第9章Flash線上編程
9.1 Flash基礎知識
9.2 Flash模組概要與編程要點
9.2.1 K60的Flash模組
9.2.2 Flash存儲器主要暫存器說明
9.2.3 Flash存儲器編程要素
9.3 Flash線上編程驅動構件設計
9.3.1 Flash線上編程驅動構件頭檔案
9.3.2 Flash模組驅動構件源檔案
9.4 Flash線上編程驅動構件測試實例
9.5 Flash模組保護與加密功能
9.5.1 Flash模組的保護功能
9.5.2 Flash模組的加密功能
9.6 本章小結
習題
第10章K60的CAN匯流排開發方法
10.1 CAN匯流排基礎知識
10.1.1 CAN匯流排協定的歷史概況
10.1.2 CAN硬體系統的典型電路
10.1.3 CAN匯流排的有關基本概念
10.1.4 幀結構
10.1.5 位時間
10.2 FlexCAN模組概述與編程要點
10.2.1 FlexCAN模組特徵
10.2.2 操作模式
10.2.3 記憶體映射/暫存器簡介
10.2.4 報文緩衝區結構
10.2.5 仲裁處理、匹配處理及報文緩衝區管理
10.2.6 FlexCAN驅動構件設計
10.3 CAN驅動構件測試實例
10.3.1 迴環測試
10.3.2 非迴環測試
10.4 本章小結
習題
第11章 高容量SD存儲卡SDHC
11.1 SDHC基本概念及硬體特性
11.1.1 SD概述
11.1.2 SD歷史與發展
11.1.3 SD的物理特性
11.2 SD存儲卡系統概念
11.2.1 SD匯流排拓撲結構
11.2.2 匯流排協定
11.3 SDHC模組基本編程方法
11.3.1 SDHC模組功能簡介
11.3.2 SD模組編程概要
11.4 SD讀寫驅動構件設計
11.4.1 SDHC構件驅動設計
11.4.2 DiskIO驅動構件設計
11.4.3 SD卡讀寫測試主程式
11.5 本章小結
習題
第12章USB 2.0編程
12.1 USB基本概念及硬體特性
12.1.1 USB概述
12.1.2 USB相關基本概念
12.1.3 USB的物理特性
12.2 USB的通信協定
12.2.1 USB基本通信單元：包
12.2.2 USB通信中的事務處理
12.2.3 從設備的枚舉看USB數據傳輸
12.3 USB模組功能簡介
12.3.1 K60的USB模組功能簡介
12.3.2 K60的USB模組主要暫存器介紹
12.4 K60作為USB從機的開發方法
12.4.1 PC方USB設備驅動程式的選擇及基本原理
12.4.2 PC作為USB主機的程式設計
12.4.3 K60作為USB從機的構件化設計
12.4.4 K60的USB模組測試實例
12.5 本章小結
習題
第13章 基於K60的嵌入式乙太網
13.1 嵌入式乙太網相關基礎知識
13.1.1 乙太網的由來與協定模型
13.1.2 乙太網中主要物理設備
13.1.3 相關名詞解釋
13.2 K60乙太網模組概要與編程要點
13.2.1 乙太網模組引腳及硬體連線
13.2.2 乙太網物理層收發器EPHY的編程基礎
13.3 乙太網驅動構件設計
13.3.1 物理層構件
13.3.2 鏈路層構件
13.4 乙太網測試實例
13.4.1 第一個構件實例：網路連線
13.4.2 第二個測試實例：以太幀的傳送和接收
13.4.3 第三個測試實例：鏈路層ARP協定編程
13.4.4 第四個測試實例：使用ICMP協定回響Ping請求
13.4.5 第五個測試實例：UDP報文的傳送和接收
13.4.6 第六個測試實例：TCP報文的傳送和接收
13.4.7 第七個測試實例：HTTP協定靜態頁面的實現
13.5 本章小結
習題
第14章 系統時鐘與其他功能模組
14.1 時鐘系統
14.1.1 時鐘系統概述
14.1.2 時鐘設定方法及實例代碼分析
14.2 晶片配置模組
14.3 電源管理模組
14.3.1 電源模式
14.3.2 低功耗喚醒單元
14.4 連線埠控制與中斷模組
14.4.1 連線埠控制與中斷模組簡介
14.4.2 功能說明
14.5 復位與啟動模組
14.5.1 復位
14.5.2 啟動模組
14.6 雜項控制模組與交叉開關
14.6.1 雜項控制模組
14.6.2 交叉開關
14.7 看門狗
14.7.1 看門狗定時器
14.7.2 外部看門狗
14.8 本章小結
習題
第15章 進一步學習指導
15.1 關於更為詳細的技術資料
15.2 關於實時作業系統RTOS
15.3 關於嵌入式系統穩定性問題
參考文獻
