《高等學校工程創新型“十二五”規劃教材:單片機與嵌入式系統(電子信息科學與工程類)》將單片機的基礎性與嵌入式系 統的先進性有機結合在一起,首先將MCS?51單片機作為學習微處理器的入 門實例,使學生能夠較快理解微處理器的基本構成結構和工作原理,然后在 此基礎上介紹具有一定學習難度的ARM微處理器、接口技術及軟件開發技術。同時還結合Protues仿真軟件介紹了各種應用開發實例,使理論教學與實 踐教學緊密結合,具有較高的實用和參考價值。本書為配合教育部“卓越工程師教育培養計劃”和 軍隊院校教育改革而編寫,全書共分9章,包括嵌入式系統概述、嵌入式系 統硬件基礎、單片機結構與C語言開發技術、單片機工作原理、單片機最小 系統綜合應用、ARM嵌入式微處理器、嵌入式系統接口技術、嵌入式操作系 統和嵌入式系統BSP、移植及驅動開發等內容。本書可作為高等院校電類和非電類專業本科生的教 材,亦可作為相關職業技術學校的教材,還可作為從事電子技術的工程技術 人員的參考用書。
嵌入式技術的發展和應用促使我國嵌入式系統市場快速增長,使得企業對嵌入式系統人才的需求不斷加大,同時對嵌人式系統人才質量的要求也在提高。《高等學校工程創新型“十二五”規劃教材:單片機與嵌入式系統(電子信息科學與工程類)》共九章節,內容包括嵌入式系統概述、嵌入式系統硬件基礎、單片機結構與C語言開發技術、單片機工作原理、單片機最小系統綜合應用、ARM嵌入式微處理器等。本書可作為從事電子技術的工程技術人員的參考用書。
第1章 嵌入式系統概述
1.1 嵌入式系統的定義
1.1.1 嵌入式系統定義
1.1.2 嵌入式系統的特征
1.1.3 嵌入式系統與通用計算機系統的區別
1.2 嵌入式系統的基本結構
1.2.1 嵌入式系統的硬件
1.2.2 嵌入式系統的軟件
1.2.3 嵌入式系統的中間層
1.3 嵌入式系統的應用
1.3.1 嵌入式系統的應用領域
1.3.2 嵌入式系統的實例
1.4 嵌入式系統的發展
1.4.1 嵌入式系統的歷史
1.4.2 嵌入式系統的發展現狀
1.4.3 嵌入式系統的發展趨勢
1.5 本章小結
第2章 嵌入式系統硬件基礎
2.1 基本概念
2.1.1 復雜指令集和精簡指令集
2.1.2 馮諾依曼體系結構
2.2 基本硬件組件
2.2.1 中央處理器
2.2.2 存儲器
2.2.3 輸入設備
2.2.4 輸出設備
2.2.5 總線
2.3 本章小結
第3章 單片機結構與C語言開發技術
3.1 MCS?51單片機的結構
3.1.1 MCS?51系列單片機簡介
3.1.2 MCS?51單片機的結構及引腳功能
3.1.3 MCS?51的存儲器結構
3.1.4 時鐘電路與時序
3.1.5 并行輸入/輸出端口結構
3.1.6 單片機的復位
3.2 單片機C語言程序設計基礎
3.2.1 C語言與MCS
3.2.2 C51數據類型
3.2.3 C51數據存儲類型
3.2.4 C51運算符、表達式及其規則
3.2.5 C51流程控制語句
3.2.6 C51函數
3.3 本章小結
第4章 單片機工作原理
4.1 定時器/計數器
4.1.1 定時器/計數器的結構和功能
4.1.2 方式寄存器和控制寄存器
4.1.3 定時器/計數器的工作方式
4.1.4 定時器/計數器應用舉例
4.2 MCS?51單片機中斷系統
4.2.1 中斷的概念
4.2.2 MCS?51單片機中斷系統
4.2.3 外中斷源的擴展
4.2.4 中斷系統的應用
4.3 單片機系統擴展
4.3.1 單片機的片外總線結構
4.3.2 外部程序存儲器擴展
4.3.3 外部數據存儲器擴展
4.4 單片機鍵盤及顯示接口
4.4.1 鍵盤接口原理
4.4.2 顯示器接口原理
4.5 本章小結
第5章 單片機最小系統綜合應用
5.1 單片機最小系統設計制作
5.1.1 單片機最小系統硬件設計
5.1.2 單片機最小系統時鐘、復位、譯碼電路
5.2 人機接口技術
5.2.1 鍵盤接口電路及程序設計
5.2.2 數碼管接口電路及程序設計
5.2.3 液晶接口電路及程序設計
5.3 片外存儲器擴展
5.3.1 片外靜態RAM擴展及程序設計
5.3.2 片外串行E2PROM擴展及程序設計
5.4 單片機最小系統與FPGA接口電路及程序設計
5.5 本章小結
第6章 ARM嵌入式微處理器
6.1 ARM處理器簡介
6.2 ARM微處理器系列
6.3 ARM微處理器體系結構
6.3.1 RISC體系結構
6.3.2 ARM微處理器工作模式及狀態
6.3.3 ARM微處理器的寄存器結構
6.3.4 ARM微處理器的異常處理
6.3.5 ARM處理器存儲結構
6.3.6 ARM處理器的存儲映射I/O及內部總線
6.4 ARM微處理器的應用選型
6.5 LPC214X系列ARM芯片應用開發
6.5.1 LPC214X系列ARM芯片簡介
6.5.2 LPC2148引腳描述
6.5.3 LPC2148最小系統設計
6.5.4 LPC2148內置Flash的燒寫
6.6 本章小結
第7章 嵌入式系統接口技術
7.1 串行通信基本概念
7.2 RS?232C接口
7.2.1 接口信號
7.2.2 技術指標
7.2.3 RS?232的幀結構
7.2.4 RS?232的編程和使用
7.2.5 LPC2106串口的編程與應用
7.3 SPI通信接口
7.3.1 什么是SPI
7.3.2 SPI接口定義及通信原理
7.3.3 DS1302實時時鐘及其應用
7.4 I2C通信接口
7.4.1 什么是I2C
7.4.2 I2C特性
7.4.3 I2C的基本術語及協議分析
7.4.4 24C04基本應用仿真
7.5 USB通信接口
7.5.1 什么是USB
7.5.2 USB協議簡析
7.6 CAN總線接口
7.6.1 CAN總線概述
7.6.2 CAN總線特性及優點
7.6.3 CAN的報文傳輸
7.7 本章小結
第8章 嵌入式操作系統
8.1 計算機操作系統的基本概念
8.1.1 什么是計算機操作系統
8.1.2 操作系統的作用及定義
8.2 計算機操作系統的歷史
8.2.1 手工操作階段
8.2.2 早期批處理階段
8.2.3 執行系統階段
8.2.4 多道程序系統階段
8.2.5 操作系統的形成
8.2.6 操作系統的發展
8.3 操作系統的分類
8.3.1 批處理操作系統
8.3.2 分時操作系統
8.3.3 實時操作系統
8.3.4 其他操作系統
8.4 操作系統功能
8.5 實時操作系統基本概念
8.5.1 實時系統及其特點
8.5.2 計算機實時操作系統及相關概念
8.5.3 進程和線程
8.5.4 嵌入式實時操作系統
8.5.5 常見嵌入式實時操作系統
8.6 RTX嵌入式操作系統
8.6.1 RTX?51簡介
8.6.2 RTX?51特點
8.6.3 RTX?51任務管理
8.6.4 RTX?51事件
8.6.5 RTX?51 Tiny系統函數
8.6.6 RTX?51 Tiny程序設計仿真
8.6.7 使用OS編程的優勢
8.7 本章小結
第9章 嵌入式系統BSP、移植及驅動開發
9.1 嵌入式系統BSP
9.1.1 嵌入式系統BSP的原理
9.1.2 BSP的工作流程
9.2 嵌入式操作系統移植
9.2.1 操作系統移植條件
9.2.2 操作系統移植工具
9.2.3 硬件初始化
9.2.4 操作系統移植的其他工作
9.3 嵌入式驅動程序開發
9.3.1 編寫命令號
9.3.2 驅動程序的初始化函數及清除函數
9.3.3 file_operatio 結構體
9.3.4 接口函數
9.3.5 為驅動程序增加中斷服務程序
9.4 本章小結
參考文獻