嵌入式应用技术基础教程PDF电子书下载

目录 2

第1部分 相关基础知识及08系列单片机入门 2

第1章　嵌入式应用技术概述 2

1.1　嵌入式系统的基本含义 2

1.1.1　嵌入式系统与单片机 2

1.1.2　MCU的主要应用领域 4

1.2　MCU发展概况 5

1.2.1 MCU的发展简史 5

1.2.2　MCU在我国的应用简况 6

1.3 MCU发展新特点及选型原则 7

1.3.1 MCU发展的新特点 7

1.3.2 MCU的选型原则 7

1.4　如何学习嵌入式应用技术 9

1.5　嵌入式产品的一般构成与开发方法 10

1.5.1　嵌入式产品的一般构成 10

1.5.2　嵌入式产品的一般开发方法 11

2.1　数字电路基础知识 15

2.1.1　嵌入式应用技术中常用的数制及其转换 15

第2章　嵌入式应用技术的硬件基础 15

2.1.2　数字电路中几个名词解释 17

2.1.3　门电路 18

2.2　嵌入式应用的常用元器件 20

2.2.1 二极管 20

2.2.2 晶体管 21

2.2.3　锁存器 25

2.2.4　可编程逻辑器件PLD 25

2.3　嵌入式应用技术的常用术语 28

3.1.1　Visual Basic 6.0概述 31

第3章　高级语言的串行通信编程 31

3.1　Visual Basic 6.0编程简介 31

3.1.2　面向对象的程序设计概念 32

3.1.3　事件驱动的程序设计 33

3.1.4　Visual Basic 6.0开发系统 34

3.1.5　Visual Basic 6.0的帮助系统 36

3.2　Visual Basic 6.0语言基础 36

3.2.1 编码基础 36

3.2.2　基本语句 38

3.3　Visual Basic 6.0的常用控件 41

3.4.1 串行接口通信编程 42

3.4　Visual Basic 6.0的串行通信控件MSComm 42

3.4.2　MSComm控件的引用 43

3.4.3　MSComm控件的主要属性 43

3.4.4　MSComm控件的事件 47

3.4.5　MSComm控件通信的方式 48

3.5　Visual Basic6.0的串行通信编程实例 48

3.5.1 实例概述 48

3.5.2　窗体设计 49

3.5.3　程序设计及测试 50

4.1.1 Freescale半导体公司MCU的命名规则 53

第4章　Freescale 08系列MCU概述 53

4.1　08系列MCU简介 53

4.1.2　08系列MCU资源简介 54

4.2 HC08系列MCU 56

4.2.1 MC68HC908GP32 MCU的性能概述 56

4.2.2 内部结构简图与引脚功能 57

4.2.3　GP32存储器组织 60

4.3 HCS08系列MCU 61

4.3.1 HCS08系列MCU的基本特征 61

4.3.2 MC9S08GB60的内部结构简图与引脚功能 62

4.3.3　GB60存储器组织 64

第5章　HC08 CPU与汇编基础 66

5.1 HC08 CPU基本构成 66

5.2　寻址方式 68

5.3　指令系统 73

5.3.1　数据传送类指令 74

5.3.2　算术运算类指令 76

5.3.3　逻辑运算类指令 80

5.3.5　移位类指令 81

5.3.4　位操作类指令 81

5.3.6　程序控制类指令 83

5.3.7　其他指令 85

5.4 HCS08 CPU与HC08CPU的比较 87

5.5　08汇编语言基础 88

5.5.1　08汇编源程序格式 88

5.5.2　08伪指令 89

第6章　普通I/O与第一个汇编程序 91

6.1　MC68HC908GP32的普通I/O 91

6.1.1 A接口 92

6.1.2　B接口 93

6.1.3 C接口、D接口和E接口 94

6.2　汇编程序编程框架 95

6.2.1　08汇编主程序组成 96

6.2.2　第一个可执行的08汇编程序 97

6.3　08汇编语言编译过程所涉及的文件 98

6.4　SD-HC08嵌入式MCU在线编程集成开发系统 101

6.4.1　硬件系统说明 101

6.4.2　软件使用说明 103

7.1.1　MCU编程语言 107

7.1 MCU的C语言编程概述 107

第7章　08C语言 107

7.1.2　CPU的C语言 108

7.2　标准C语言的基本语法 108

7.2.1　数据类型 109

7.2.2　运算符 109

7.2.3　流程控制 110

7.2.4 函数 114

7.2.5　指针 115

7.2.6　结构体 116

7.2.7　编译预处理 118

7.2.8　用typedef定义类型 119

7.3　08C语言的使用 119

7.3.1　寄存器和I/O端口的使用 119

7.3.2　使用汇编指令 120

7.3.3 中断处理 121

7.3.4　08C语言的常用库函数 122

7.4　08C语言程序编程框架 123

7.4.1　实践环境 123

7.4.3　第一个08C语言例程 124

7.4.2　08C语言程序的组成 124

7.5　08C语言的编译过程 126

7.5.1 编译过程 127

7.5.2　编译文件输出 127

7.6　08C编程技巧 133

7.6.1　数据类型的选用 133

7.6.2　算法设计问题 134

7.6.3　数据存储器的分配 134

7.6.4　MCU08C语言与汇编语言的混合编程 135

8.1.1　基本概念 138

8.1 串行通信基本知识概要 138

第8章 串行通信接口（SCI）与串行外设接口（SPI） 138

第2部分 HC08系列MCU的功能模块及基本应用 138

8.1.2　RS-232C总线标准 140

8.2　SCI的外围硬件电路与基本编程原理 142

8.2.1 SCI的外围硬件电路 142

8.2.2　SCI的基本编程原理 143

8.3　SCI模块的编程结构 144

8.3.1 SCI的寄存器 145

8.3.2 串行接口初始化与收发编程的基本方法 149

8.4.1　08汇编语言串行通信子程序 150

8.4　串行通信编程实例 150

8.4.2　08汇编语言串行通信测试实例 153

8.4.3　08C语言串行通信子程序与测试实例 158

8.5　SPI模块的编程结构及应用实例 162

8.5.1　SPI的基本工作原理 163

8.5.2　SPI的寄存器 164

8.5.3　SPI编程基本方法 166

8.6 SPI应用实例——高位A/D扩展接口 167

8.6.1 TLC2543芯片简介 167

8.6.2 TLC2543与GP32 MCU接口扩展 169

9.1.1　键盘的基本问题 174

第9章　键盘中断模块与A/D转换模块 174

9.1　键盘基本问题与GP32的键盘中断接口 174

9.1.2 MC68HC908GP32 MCU的键盘中断模块 175

9.2　汇编语言键盘中断模块编程实例 177

9.2.1　按键识别与键盘定义子程序 177

9.2.2　键盘中断编程举例 180

9.3　08C语言键盘中断模块编程实例 183

9.3.1　按键识别与键盘定义函数 183

9.3.2　键盘中断编程08C语言举例 185

9.4.1 A/D转换相关基础知识 187

9.4 MC68HC908GP32 MCU内部的A/D转换模块 187

9.4.2 MC68HC908GP32 A/D转换模块的寄存器 188

9.4.3　A/D转换模块的基本编程方法 189

9.5 MC68HC908GP32 MCU A/D转换编程实例 190

9.5.1 A/D转换汇编语言编程实例 190

9.5.2 A/D转换08C语言编程实例 193

第10章　定时接口模块 196

10.1　计数器／定时器的基本工作原理 196

10.1.1 实现计数与定时的基本方式 196

10.1.2 MC68HC908GP32 MCU的定时接口的基本原理概述 197

10.2.1　定时器模块的3个基本寄存器 199

10.2　定时器模块的编程基础 199

10.2.2　定时溢出中断编程汇编程序例 201

10.2.3　定时溢出中断编程C语言程序例 205

10.3　定时器模块的输入捕捉功能 208

10.3.1　输入捕捉功能的基本含义 208

10.3.2　输入捕捉的寄存器 209

10.3.3　输入捕捉中断编程实例 211

10.4　定时器模块的输出比较功能 214

10.4.2　输出比较的寄存器 215

10.4.1　输出比较功能的基本含义 215

10.4.3　不带缓冲输出比较与带缓冲的输出比较 216

10.5　定时器模块的脉宽调制输出功能 217

10.5.1　脉冲宽度调制器PWM 217

10.5.2　用定时器通道实现PWM 218

10.5.3　不带缓冲脉宽调制输出与带缓冲脉宽调制输出 218

10.5.4　PWM编程汇编语言例 219

10.5.5　PWM编程C语言例 221

第11章　Flash存储器的在线编程 224

11.1　Flash存储器概述与编程模式 224

11.1.2 M68HC08系列MCU Flash存储器的特点与编程模式 225

11.1.1 Flash存储器的基本特点与编程模式 225

11.2 MC68HC908GP32 MCU Flash存储器编程方法 227

11.2.1　Flash存储器编程的基本概念 227

11.2.2　Flash存储器的编程寄存器 228

11.2.3　Flash存储器的编程过程 229

11.3　GP32 MCU Flash在线编程汇编语言实例 231

11.3.1　Flash存储器的擦除及写入汇编子程序 231

11.3.2　Flash存储器在线编程汇编主程序及计算机方程序 235

11.4 GP32 MCU Flash存储器在线编程C语言实例 242

11.4.1 Flash存储器的擦除及写入C语言子函数 242

11.4.2　Flash存储器在线编程C语言主函数 245

11.5 HCS08系列MCU的Flash存储器编程方法 246

11.5.1　Flash存储器的编程寄存器 246

11.5.2　Flash存储器的编程过程 249

11.5.3　Flash存储器的安全性 251

第12章　GP32 MCU的其他功能模块 253

12.1　CONFIG寄存器 253

12.2　时钟发生模块与锁相环 254

12.2.1 PLL的基本概念 255

12.2.2 MC68HC908GP32的CGM结构及外部连接器件 256

12.2.3　CGM的编程基础 258

12.2.4　PLL参数计算与编程步骤 262

12.2.5　初始化及PLL编程实例 263

12.3 中断 265

12.3.1 中断源与中断向量地址 265

12.3.2　IRQ引脚中断 267

12.3.3　断点模块与软件中断指令 267

12.4　复位与系统集成模块 268

12.4.1　复位 268

12.4.2　系统集成模块 268

12.5.1　低功耗模式 269

12.5　低功耗模式与看门狗功能 269

12.5.2　系统正常操作监视模块 270

12.6　监控模块MON 271

12.7　定时基模块 272

第13章　LCD与LED编程 273

13.1 LCD概述 273

13.1.1 LCD的特点 273

13.1.2　LCD的分类 274

13.2　点阵字符型LCD的接口特性 274

13.2.2 HD44780的引脚与时序 275

13.2.1 点阵字符型LCD模块的基本特点 275

13.2.3 HD44780的编程结构 277

13.2.4 HD44780的指令集 279

13.3 点阵字符型LCD编程实例 280

13.3.1 LCD编程汇编程序例 281

13.3.2 LCD编程C语言程序例 286

13.4　数码管编程实例 288

13.4.1 扫描法LED显示编程原理 288

13.4.2　接口编程实例 290

14.1　USB通信基本知识概要 296

14.1.1　有关基本概念 296

第14章　USB接口 296

第3部分　常用外部设备的应用扩展 296

14.1.2　USB总线标准 299

14.2　USB的通信协议 299

14.2.1 包 300

14.2.2　封包格式 301

14.2.3　事务 302

14.2.4　控制传输 304

14.2.5　设备列举 305

14.3　USB模块的编程方法 309

14.3.2　USB复位信号 310

14.3.3　USB悬挂 310

14.3.1　USB功能模块 310

14.3.4　USB低速设备 311

14.3.5　USB寄存器 311

14.3.6　USB中断 317

14.3.7　USB接口初始化与数据的收发编程 318

第15章　CAN通信接口 327

15.1　现场总线概述 327

15.2.1 CAN的基本概念 328

15.2　CAN技术规范 328

15.2.2　CAN总线的位数值表示与通信距离 329

15.2.3　报文传输和帧结构 330

15.2.4　错误处理 333

15.2.5 故障界定 334

15.2.6　位定时与同步 334

15.3 MSCAN08模块及其外围接口硬件电路 335

15.3.1　MSCAN08模块 335

15.3.2 总线驱动芯片PCA82C250 336

15.3.4　MSCAN08编程原理 337

15.3.3　MSCAN08通信接口硬件电路 337

15.4　MSCAN08模块的编程结构 338

15.4.1 报文存储 338

15.4.2　控制寄存器 340

15.4.3 CAN接口初始化与CAN报文收发编程的基本方法 348

15.5　MSCAN08编程实例 350

第16章　08系列MCU编程器的开发 355

16.1　编程器技术基础 355

16.1.1 HC08系列MCU的监控模式 355

16.1.2 HC08系列MCU的监控ROM程序 356

16.1.3 HC08系列MCU在监控模式下的工作过程 357

16.1.4 HC08系列MCU的监控命令 359

16.2 HC08系列MCU编程器的实现方法 361

16.2.1 HC08编程器硬件设计方案 361

16.2.2 HC08编程器软件设计思想 362

16.3 HC08系列MCU编程器实例 363

16.3.1 硬件设计 363

16.3.2 主控MCU发送和接收1个字节子程序 364

16.3.3 主控MCU发送保密字节 366

16.3.4　发送监控命令 367

16.3.5　针对目标芯片JB8的编程 368

16.3.6 基板中主控MCU的编程 371

16.4 HCS08系列MCU编程器原理 374

16.4.1 两种系列MCU的结构差异 374

16.4.2　激活的背景工作模式 375

16.4.3　数据通信格式 375

16.4.4 BDC命令 378

第17章　工业以太网 380

17.1　工业以太网概要 380

17.1.1　技术概要 380

17.1.2 工业以太网的优势 381

17.1.3 工业以太网互连模型 382

17.1.4　工业以太网技术应解决的问题及相关措施 383

17.2　8位MCU的嵌入式以太网接口设计实例 384

17.2.1　嵌入式以太网接口分析 385

17.2.2　硬件设计 388

17.2.3　工业以太网接口驱动程序设计 388

第18章 非接触式IC卡及其读写设备 395

18.1　智能卡基本知识概要 395

18.1.1　关于智能卡 395

18.1.3　智能卡的国际标准 396

18.1.2　智能卡的接口设备 396

18.2　非接触式IC卡 397

18.2.1　非接触式IC卡 397

18.2.2　非接触卡的应用 398

18.2.3　非接触式IC卡Mifare 399

18.2.4 非接触式IC卡标准ISO/IEC 14443 401

18.3　非接触式IC卡读写设备设计 402

18.3.1　概述 402

18.3.2　硬件设计 404

18.3.3　低端软件设计 408

18.3.4　计算机软件设计 415

附录 417

附录A　GP32寄存器及中断向量简表 417

附录B　MC9S08GB60的寄存器和向量表 422

附录C　CPU08按字母索引的指令系统 427

附录D　HC08标准头文件（GP32-汇编语言用） 437

附录E　HC08标准头文件（GP32-C语言用） 439

附录F　08C函数库 441

附录G　射频读写芯片MF RC500寄存器 445

参考书目 448