嵌入式系统与单片机基础教程PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 嵌入式系统简介 1

1.1.1 嵌入式系统的定义和组成 1

1.1.2 嵌入式系统的特点 2

1.2 嵌入式系统发展史 3

1.2.1 现代计算机技术的两大分支 3

1.2.2 嵌入式系统的独立发展史 3

1.3 嵌入式微处理器简介 4

1.4 嵌入式系统的应用领域 5

习题1 6

第2章 PIC16F87X系列单片机的内部结构 7

2.1 PIC16F87X系列单片机概述 7

2.2 PIC16F87X系列单片机的内部结构及引脚 9

2.2.1 PIC16F87X系列单片机的内部结构 9

2.2.2 PIC16F87X系列单片机的引脚及功能 11

2.2.3 时序图和指令流 16

2.3 PIC16F87X系列单片机的存储器组织结构 18

2.3.1 程序存储器组织 18

2.3.2 数据存储器组织 19

习题2 33

第3章 PIC系列单片机指令系统与汇编语言程序设计 34

3.1 概述 34

3.2 PIC16F87X系列单片机的指令格式 34

3.3 PIC16F87X系列单片机的寻址方式 35

3.3.1 绝对寻址 35

3.3.2 相对寻址 36

3.3.3 直接寻址 36

3.3.4 间接寻址 37

3.4 PIC16F87X单片机指令集 38

3.4.1 字节操作类指令 39

3.4.2 位操作类指令 46

3.4.3 立即数与控制操作类指令 48

3.5 PIC系列单片机汇编语言程序设计 53

3.5.1 PIC单片机汇编语言程序的基本格式 53

3.5.2 伪指令 55

3.5.3 PIC汇编语言编程实例 64

习题3 68

第4章 PIC单片机的外围模块及应用 70

4.1 I/O端口 70

4.1.1 PORTA端口 71

4.1.2 PORTB端口 73

4.1.3 PORTC端口 76

4.1.4 PORTD端口 78

4.1.5 PORTE端口 79

4.1.6 并行从动端口PSP 82

4.1.7 I/O端口基本功能的应用举例 84

4.2 定时器／计数器 87

4.2.1 定时／计数器0 89

4.2.2 定时／计数器1 98

4.2.3 定时／计数器2 106

4.3 中断系统 113

4.3.1 中断源 113

4.3.2 中断控制寄存器 114

4.3.3 中断现场保护 114

4.4 A/D转换模块 120

4.4.1 概述 120

4.4.2 与A/D转换模块相关的寄存器 121

4.4.3 A/D转换 123

4.5 捕捉、比较和脉宽调制模块 130

4.5.1 捕捉工作方式 131

4.5.2 比较工作方式 135

4.5.3 脉宽调制方式 137

4.6 主同步串行端口 145

4.6.1 概述 145

4.6.2 串行外设接口SPI模式 146

4.6.3 芯片间互联总线I2C模式 153

4.6.4 MSSP模块初始化举例 175

4.7 通用同步异步收发器USART 175

4.7.1 与USART相关的寄存器 175

4.7.2 USART波特率发生器BRG 178

4.7.3 USART异步工作方式 179

4.7.4 USART同步主控工作方式 187

4.7.5 USART同步从动工作方式 191

4.7.6 同步／异步收发器USART的应用举例 193

4.8 数据存储器EEPROM和程序存储器Flash 194

4.8.1 相关的寄存器 196

4.8.2 对EEPROM数据存储器的操作 198

4.8.3 对Flash程序存储器的操作 200

4.8.4 误写操作保护 202

4.8.5 代码保护期间的操作 202

4.8.6 EEPROM数据存储器操作举例 203

习题4 205

第5章 CPU的特殊功能 208

5.1 系统配置寄存器 209

5.2 振荡器配置 210

5.2.1 振荡器分类 210

5.2.2 晶体振荡器／陶瓷谐振器 210

5.2.3 RC振荡器 212

5.3 复位 213

5.3.1 上电复位POR 216

5.3.2 上电延时定时器PWRT 216

5.3.3 起振定时器OST 216

5.3.4 欠压复位BOR 217

5.3.5 上电复位延时时序 217

5.3.6 电源控制／状态寄存器PCON 217

5.3.7 看门狗定时器WDT 219

5.4 休眠省电模式 221

5.4.1 休眠唤醒 221

5.4.2 中断唤醒 222

5.5 在线调试与串行编程 223

5.5.1 在线调试 223

5.5.2 在线串行编程 223

5.5.3 低电压在线串行编程 223

习题5 224

第6章 PIC单片机的开发工具 225

6.1 概述 225

6.2 MPLAB IDE集成开发软件 225

6.2.1 MPLAB IDE的组成 226

6.2.2 MPLAB IDE的功能与安装运行 227

6.3 Hitech-PICC编译器 229

6.3.1 PICC编译器的安装 229

6.3.2 PICC C程序设计基本结构 232

6.3.3 PICC中的变量 234

6.3.4 PICC中的函数 235

6.4 MPLAB ICD2调试器 236

6.4.1 MPLAB ICD2功能 236

6.4.2 MPLAB ICD2系统组件及配置 237

6.4.3 MPLAB ICD2工作原理 241

6.4.4 MPLAB ICD2开发过程 246

习题6 252

第7章 单片机系统开发过程及应用实例 253

7.1 单片机系统开发过程 253

7.1.1 前期调研 253

7.1.2 系统方案设计 253

7.1.3 系统硬件设计 255

7.1.4 系统软件设计 259

7.1.5 系统联机调试 261

7.2 单片机应用实例 261

7.2.1 单片机应用系统的基本组成 261

7.2.2 按键与键盘输入接口电路设计 262

7.2.3 显示输出接口电路的设计 264

7.2.4 基于单片机的室内环境监测系统 271

7.2.5 基于单片机的声源定位系统 279

7.2.6 基于超声波测距的导航系统 283

习题7 287

第8章 嵌入式微处理器体系结构 288

8.1 ARM简介 288

8.2 ARM微处理器系列 289

8.2.1 ARM7系列 289

8.2.2 ARM9系列 290

8.2.3 ARM10系列 291

8.2.4 ARM11系列 291

8.2.5 Xscale系列 292

8.2.6 SecurCore系列 292

8.2.7 Cortex系列 292

8.3 ARM微处理器体系结构 293

8.3.1 流水线技术 295

8.3.2 ARM处理器状态 297

8.3.3 ARM处理器模式 297

8.3.4 ARM寄存器组 297

8.3.5 异常与中断处理 300

8.3.6 ARM处理器的数据格式 301

习题8 303

第9章 ARM指令系统 304

9.1 ARM微处理器的寻址方式 304

9.1.1 立即寻址 304

9.1.2 寄存器寻址 304

9.1.3 寄存器移位寻址 305

9.1.4 寄存器间接寻址 305

9.1.5 基址变址寻址 305

9.1.6 多寄存器寻址 305

9.1.7 堆栈寻址 306

9.1.8 相对寻址 306

9.2 ARM微处理器的指令集 306

9.2.1 ARM指令集分类与格式 307

9.2.2 ARM指令的条件码 308

9.2.3 跳转指令 309

9.2.4 数据处理指令 310

9.2.5 load/store指令 318

9.2.6 协处理器指令 321

9.2.7 程序状态寄存器指令 323

9.2.8 异常中断指令 323

9.3 Thumb指令集简介 324

9.3.1 Thumb寄存器的使用 324

9.3.2 Thumb指令集 324

9.4 Thumb指令集与ARM指令集的对比 325

习题9 326

第10章 嵌入式操作系统 327

10.1 嵌入式操作系统简介 327

10.2 嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ 327

10.2.1 嵌入式实时操作系统的基本概念 327

10.2.2 嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ简介 328

10.2.3 μC/OS-Ⅱ内核结构分析 330

10.2.4 μC/OS-Ⅱ任务调度 331

10.2.5 μC/OS-Ⅱ初始化 334

10.2.6 μC/OS-Ⅱ内核实现 334

10.3 嵌入式Linux操作系统 338

10.3.1 嵌入式Linux操作系统组成与编程基础 339

10.3.2 Linux应用程序设计 348

10.3.3 Linux内核结构分析与系统移植 356

10.4 嵌入式Windows CE操作系统 363

10.4.1 Windows CE发展简史 363

10.4.2 Windows CE的功能 364

10.4.3 Windows CE系统结构 364

10.4.4 开发工具简介 368

习题10 370

第11章 嵌入式系统设计方法 371

11.1 嵌入式系统设计过程 371

11.2 嵌入式系统的需求分析 372

11.2.1 需求与规格 372

11.2.2 需求分析 373

11.2.3 制作需求表格 373

11.3 嵌入式系统的体系结构设计 375

11.4 嵌入式系统的硬件设计 376

11.4.1 硬件设计方法和原则 377

11.4.2 嵌入式处理器的选择 379

11.5 嵌入式系统的软件设计 380

11.6 嵌入式系统的集成 381

11.7 嵌入式系统的调试 381

习题11 383

参考文献 384