最小系统设计与应用PDF电子书下载

第一部分 最小系统设计概述 2

第1章 微控制器基础 2

1.1微处理器、微控制器和嵌入式系统 2

1.1.1三种处理器 3

1.1.2微控制器与嵌入式系统 3

1.2微控制器的发展 5

1.3微控制器的体系结构 6

1.3.1微控制器的基本组成 7

1.3.2精简指令集微控制和复杂指令集微控制器 9

1.4微控制器的软件系统 13

1.5常用微控制器介绍 15

1.5.1 MCS-51微控制器 15

1.5.2 AVR微控制器 17

1.5.3 MSP430系列微控制器 20

1.5.4 Motorola M68HC系列微控制器 23

1.5.5 NS单片机的COP8系列 26

1.5.6 Zilog微控制器Z8系列 27

1.5.7瑞萨电子MCU 29

第2章 最小系统设计基础 35

2.1微控制器最小系统的设计 35

2.1.1微控制器最小系统的硬件设计方法与步骤 35

2.1.2最小系统的设计举例 36

2.2微控制器最小系统的可靠性设计 42

2.2.1可靠性复位技术 43

2.2.2电压监测及掉电保护技术 44

2.2.3指令冗余技术 44

2.3低功耗系统的电源设计 44

2.3.1移动终端的电池选择 44

2.3.2高效率低功耗稳压电路设计 50

2.4最小系统中低功耗设计 56

2.4.1微控制器的选择 57

2.4.2外围芯片的选择 60

2.4.3软件超低功耗运行管理策略 63

第二部分MSP430处理器与最小系统设计 66

第3章MSP430单片机基础 66

3.1 MSP430单片机概述 66

3.1.1 MSP430单片机的结构特点和主要功能 66

3.1.2 MSP430单片机系列产品 67

3.1.3存储器结构与地址空间 68

3.2 MSP430指令系统与程序设计 70

3.2.1指令系统 70

3.2.2 MSP430程序设计 76

第4章MSP430单片机最小系统设计 88

4.1 MSP430FG4618单片机结构及引脚定义 88

4.2 MSP430FG4618最小系统硬件设计 93

4.2.1 MSP430最小系统组成 93

4.2.2最小系统电源设计 94

4.2.3系统复位电路设计 94

4.2.4系统时钟电路设计 97

4.2.5 MSP430功耗管理模块 99

4.3 MSP430常用人机界面接口设计 100

4.3.1键盘接口 100

4.3.2数码管显示接口 104

4.3.3液晶驱动接口 105

4.4 MSP430片内外围模块应用设计 119

4.4.1定时器 119

4.4.2模拟比较器 128

4.4.3 SPI同步操作 130

4.4.4 A/D、D/A和DMA 135

第5章MSP430软件开发工具 141

5.1 IAR Embedded Workbench概述 141

5.2 Embedded Workbench的软件结构 141

5.3 Embedded Workbench的使用 143

5.3.1创建一个工程及编译链接 143

5.3.2项目设置 148

5.3.3调试 153

5.3.4语言扩展与提高编程效率 158

第6章MSP430最小系统应用 164

6.1基于MSP430单片机的并行比较型ADC设计 164

6.2基于MSP430单片机的数模转换器 167

6.2.1原理分析 167

6.2.2硬件设计 168

6.2.3软件设计 168

6.3低频数字式相位测量仪 169

6.3.1任务与要求 170

6.3.2题目分析 171

6.3.3方案论证 171

6.3.4相位测量仪详细设计 173

6.3.5数字式移相信号发生器的设计 183

6.3.6作品总结 191

第三部分TMS320C28x处理器与最小系统设计 195

第7章TMS320C/F28系列DSP概述 195

7.1 TMS320C/F28系列CPU的体系结构 195

7.1.1 C28x结构概述 195

7.1.2 CPU单元 197

7.2 TMS320C/F28系列DSP的存储器映射与管理 207

7.2.1 C/F28系列DSP的存储器映射及接口 207

7.2.2 C/F28系列 DSP片内存储器 209

7.2.3 C/F28系列DSP外部存储器扩展 211

7.3 TMS320C/F28系列DSP指令系统 216

7.3.1寻址方式 216

7.3.2汇编指令集 216

7.4 TMS320C/F28的片内外设模块 228

7.4.1 32位定时器模块 229

7.4.2事件管理器（Event Manager）模块 230

7.4.3增强的ADC模块 235

7.4.4增强的控制器局域网（eCAN）模块 238

7.4.5多通道缓冲串口（McBSP）模块 241

7.4.6串行通信接口（SCI）模块 244

7.4.7串行外设（SPI）模块 247

7.4.8通用功能输入输出（GPIO）模块 249

7.5 TMS320C/F28系列DSP的中断结构 252

7.5.1 CPU中断与复位 252

7.5.2 TMS320C/F28的中断结构 258

第8章TMS320C/F28系列DSP的最小系统硬件设计 260

8.1 TMS320C/F28系列DSP的引脚定义 261

8.1.1几种TMS320C/F28芯片硬件特点的对比 261

8.1.2引脚配置及功能说明 262

8.2 TMS320C/F28芯片的基本硬件设计 271

8.2.1时钟电路设计 272

8.2.2看门狗设计 274

8.2.3系统电源设计 275

8.2.4系统复位电路设计 276

8.2.5芯片上重要引脚的处理 277

8.3 TMS320C/F28的外设硬件设计 279

8.3.1程序、数据和I/O空间的接口设计 279

8.3.2引导模式与Flash程序选择 280

8.3.3 SCI接口设计 280

8.3.4 SPI接口设计 281

8.3.5 AD、DA接口设计 282

8.3.6 JTAG接口设计 284

第9章TMS320C/F281 x软件开发 286

9.1 DSP的软件开发流程 286

9.1.1 DSP的软件开发流程 286

9.1.2代码生成工具 288

9.1.3代码调试工具 289

9.2 TMS320C/F281x的编程 290

9.2.1汇编源程序的编写 290

9.2.2汇编伪指令 291

9.2.3汇编源文件与COFF文件 292

9.2.4宏及宏的使用 295

9.2.5 C与汇编混合编程 296

9.3集成编译仿真环境CCS 300

9.3.1 CCS简介 300

9.3.2 CCS的安装与配配置 301

9.3.3 CCS基本仿真工具的使用 309

9.3.4 CCS的提高使用——DSP/BIOS 314

第10章TMS320C/F28系列最小系统具体应用 319

10.1通信接口的设计 319

10.1.1 TMS320F2812的SPI接口 319

10.1.2 TLC5620I简介 320

10.1.3 TLC5620I与TMS320F2812的接口电路 321

10.1.4软件设计 322

10.2基于F281x的直流电机驱动设计 323

10.2.1系统硬件设计 324

10.2.2系统控制策略及软件设计 325

10.3基于F281x的电能质量监测仪设计 327

10.3.1电能质量测试分析仪器的功能与特点 327

10.3.2系统硬件设计 327

10.3.3系统软件设计 328

第四部分Cortex-M3处理器与最小系统设计 335

第11章ARM Cortex-M3的处理器硬件结构 335

11.1 Cortex-M3处理器的结构 335

11.1.1 Cortex-M3的组成及基本特点 335

11.1.2 Cortex-M3的存储器 338

11.2 Cortex-M3的编程模型 343

11.2.1 Cortex-M3的操作模式 343

11.2.2 Cortex-M3的操作状态 343

11.2.3特权访问和用户访问 343

11.2.4寄存器 344

11.2.5数据类型 348

11.2.6存储器格式 348

11.2.7指令集 349

11.2.8指令时序 358

11.3 Cortex-M3的中断与异常 360

11.3.1异常模型 360

11.3.2异常类型 361

11.3.3异常优先级及相应操作 362

11.3.4复位和向量表 368

11.4 Cortex-M3的片上外设 371

11.4.1片内存储器 371

11.4.2定时器Timer 374

11.4.3模数转换器模块ADC 378

11.4.4控制器局域网模块CAN 380

11.4.5通用异步串行通信模块UART 382

11.4.6同步串行通信接口SSI 383

11.4.7通用输入输出模块GPIO 385

11.4.8内部集成电路I2C接口 386

11.4.9模拟比较器 388

11.4.10微直接存储器访问μDMA 389

11.4.11 JTAG接口设计 392

第12章ARM Cortex-M3的最小系统硬件设计 394

12.1 Stellaris系列微控制器硬件特点对比 394

12.2 LM3S9B96引脚配置及功能说明 395

12.3 Cortex-M3的硬件设计 409

12.3.1时钟电路设计 409

12.3.2系统节拍定时器（SysTick）设计 412

12.3.3系统电源电路设计 415

12.3.4系统复位电路设计 418

12.3.5 JTAG/SWD电路设计 421

第13章ARM Cortex-M3软件开发 423

13.1 LM3S9B96的软件开发 423

13.1.1编程语言的选择 423

13.1.2编程模式的选择 423

13.1.3选择开发环境和工具 424

13.2 RealViewMDK的基本使用 424

13.2.1 MDK的安装 424

13.2.2 MDK的注册 426

13.2.3 μVision IDE主框架窗口 427

13.2.4工程的创建 428

13.2.5建立一个新的源文件 430

13.2.6工程中文件的加入 430

13.2.7工程基本配置 430

13.2.8工程的编译链接 431

13.2.9加载调试 432

第14章LM3 S9B96微控制器最小系统应用 433

14.1 LM3S9B96显示设计 433

14.1.1 LED控制接口 433

14.1.2背光灯 434

14.1.3供电 435

14.1.4软件设计 435

14.2 LM3S9B96定时器设计 438

14.2.1定时器模块小结 438

14.2.2软件设计 439

附录 442

附录1 LM3S9B96显示设计程序 442

附录2 LM3S9B96定时器设计程序 444

参考文献 446