单片机原理及应用 使用Freescale S12X构建嵌入式系统PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1单片机的定义、发展、特点及应用 2

1.2 MCS-51单片机概况 4

1.2.1 MCS-51单片机功能特性 4

1.2.2 MCS-51单片机引脚说明 5

1.2.3 MCS-51单片机的最小系统 6

1.3 Freescale单片机 7

1.3.1 Freescale种类繁多的个性化单片机系列 8

1.3.2 Freescale S12（X）系列单片机简介 10

1.3.3 Freescale S12（X）系列单片机的命名规则 12

第2章S12X单片机的结构与组成 13

2.1 S12X单片机的主要功能与结构 13

2.1.1功能特性 13

2.1.2内部结构 15

2.1.3 MC9S12XS单片机的封装与引脚 18

2.2运行模式 23

2.3振荡器和时钟电路 25

2.4 MC9S12XS128单片机的最小系统设计 27

2.5系统复位、运行监视与时钟选择 28

2.6存储器 35

2.6.1存储器地址空间分配 36

2.6.2存储器映射管理控制 39

2.7中断系统 43

2.7.1中断源 43

2.7.2中断向量 44

2.7.3中断处理过程、优先级与嵌套 47

2.7.4中断的使用和配置 49

第3章 指令系统与汇编语言程序设计 53

3.1 CPU寄存器 53

3.2寻址方式 55

3.3指令概览 57

3.3.1数据传送类指令 58

3.3.2算术运算类指令 62

3.3.3逻辑运算类指令 65

3.3.4程序控制类指令 68

3.3.5中断类指令 72

3.3.6 CPU控制类指令 73

3.3.7全局读写类指令 74

3.3.8其他指令 74

3.4使用汇编语言的程序设计 76

3.4.1汇编语言的指令格式与伪指令 77

3.4.2汇编语言编程举例 81

3.4.3汇编语言编程小提示 85

第4章 仿真、调试及C语言编程 87

4.1 S12X单片机开发板 87

4.2集成开发环境CodeWarrior IDE 91

4.2.1 CodeWarrior开发入门 91

4.2.2完全软件仿真调试 96

4.2.3使用BDM的程序下载与在线调试 97

4.2.4 prm文件内容的简要说明 98

4.3使用C语言的S12X单片机编程开发 101

4.3.1常用的C语句操作示例 102

4.3.2基本变量类型和定义 102

4.3.3位域变量的定义和使用 103

4.3.4变量的特殊定义 104

4.3.5 # pragma程序管理 106

4.3.6 C语言结合汇编语言编程 109

4.3.7 C语言中断服务程序的编写 110

4.4基于CodeWarrior的S12X单片机编程开发实践 111

4.4.1应用实例：使用汇编语言的LED跑马灯控制程序 111

4.4.2应用实例：使用汇编语言的IRQ中断控制程序 112

4.4.3应用实例：使用C语言的 LED灯控制程序 114

4.4.4应用实例：使用C语言的定时器中断控制程序 115

第5章 并行输入/输出接口 118

5.1并行I/O接口功能描述 118

5.1.1并行I/O接口简介 118

5.1.2并行I/O接口功能 119

5.2并行I/O接口寄存器的使用与设置 120

5.3应用实例：简单数字量输入/输出接口设计 128

5.4应用实例：键盘输入接口设计 130

5.5应用实例：LED数码管显示接口设计 135

第6章 定时器 139

6.1 TIM/ECT定时器 139

6.1.1 TIM/ECT定时器功能描述 139

6.1.2输入捕捉/输出比较 141

6.1.3脉冲累加器 142

6.1.4模数递减计数器 143

6.1.5 TIM/ECT定时器的使用与设置 143

6.1.6应用实例：利用TIM定时器的输出比较功能实现定时 151

6.1.7应用实例：利用TIM定时器的输入捕捉功能实现脉冲计数 154

6.1.8应用实例：利用ECT定时器的脉冲累加器和模数递减计数器 155

6.2 PIT周期中断定时器 156

6.2.1 PIT定时器功能描述 156

6.2.2 PIT定时器的使用与设置 158

6.2.3应用实例：利用PIT定时器实现定时 161

6.3 RTI实时中断定时 162

第7章ATD模/数转换 165

7.1 A/D转换概述 165

7.2 ATD模块工作原理 167

7.3 ATD模块的使用与设置 169

7.4应用实例：A/D转换并输出结果 176

第8章SCI/SPI串行通信 178

8.1 SCI串行通信 178

8.1.1 SCI异步串行通信规范 178

8.1.2 SCI模块的功能与设置 180

8.1.3应用实例：利用SCI实现串行收发数据 186

8.2 SPI串行通信 188

8.2.1 SPI同步串行外设接口规范 188

8.2.2 SPI模块的功能与设置 189

8.2.3应用实例：利用SPI实现数字量输入/输出控制 195

第9章PWM脉宽调制 198

9.1 PWM概述 198

9.2 PWM结构原理和功能描述 199

9.3 PWM模块的使用与设置 205

9.4应用实例：使用PWM输出脉冲序列和D/A转换 211

第10章CAN总线、LIN总线与I2C总线 214

10.1 CAN总线 214

10.1.1 CAN总线规范 214

10.1.2 CAN模块的使用与设置 216

10.1.3应用实例：MSCAN模块实现数据收发 227

10.2 LIN总线 230

10.2.1 LIN总线协议 230

10.2.2 LIN模块的使用与设置 233

10.2.3应用实例：LIN总线通信的软件实现 235

10.3 I2C总线 238

10.3.1 I2C总线规范 238

10.3.2 I2C模块的使用与设置 239

第11章XGATE外设协处理器 244

11.1 S12X的XGATE概述 244

11.2 XGATE的使用与配置 247

11.3应用实例：使用XGATE系统的程序实现 250

第12章μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统应用 253

12.1嵌入式实时操作系统概述 253

12.2μC/OS-Ⅱ在S12X单片机上的移植与应用 255

12.2.1移植μC/OS-Ⅱ的必要性及条件 255

12.2.2在S12X单片机上移植μC/OS-Ⅱ 255

12.2.3测试移植代码 263

12.2.4应用实例：S12X使用μC/OS-Ⅱ的多任务实现 265

第13章S12X单片机综合应用系统实例 269

13.1 LCD液晶显示的温度检测系统 269

13.1.1应用分析 269

13.1.2硬件设计 270

13.1.3软件设计 271

13.2智能车控制系统 282

13.2.1硬件设计 283

13.2.2软件设计 286

第14章S12XS128开发平台的DIY设计与使用 289

14.1系统设计说明与配置 289

14.1.1设计说明 290

14.1.2开发平台跳线设置 290

14.1.3开发平台接口资源简述 293

14.2核心板硬件设计及描述 295

14.2.1核心板功能概述 295

14.2.2核心板硬件电路设计 295

14.3扩展板硬件设计及描述 298

14.3.1扩展板功能概述 298

14.3.2扩展板硬件电路描述 299

14.4开源仿真器制作方法 310

14.4.1 TBDML调试接口简介 310

14.4.2 TBDML调试工具制作步骤 310

14.4.3 TBDML调试工具原理图 312

附录A S12X汇编指令索引表 314

附录B CQUS12X开发板全电路原理图 349

附录C ASCII码表 354

参考文献 356