第1章 绪论 1
1.1 嵌入式系统概述 1
1.1.1 嵌入式系统的定义 1
1.1.2 嵌入式系统的特点 1
1.1.3 嵌入式系统的应用与发展 2
1.2 嵌入式系统硬件设计 3
1.2.1 概述 3
1.2.2 设计流程 3
1.3 嵌入式系统软件设计 6
1.3.1 嵌入式系统软件架构 7
1.3.2 嵌入式系统软件设计流程 8
1.3.3 软硬件协同设计 9
1.4 嵌入式系统开发形式 11
第2章 背景与开发工具 13
2.1 系统概述 13
2.2 LPC2136处理器 14
2.2.1 ARM7体系结构 14
2.2.2 LPC2136片上资源 17
2.3 Keil集成开发环境 19
2.3.1 Keil开发环境 20
2.3.2 Keil安装简介 21
2.3.3 基于LPC2136的系统开发流程 23
2.4 MSP430单片机 30
2.4.1 MSP430单片机概述 30
2.4.2 MSP430F161X系列单片机 32
2.5 IAR集成开发环境 34
2.5.1 IAR Embedded Workbench集成开发环境概述 35
2.5.2 EW430安装简介 36
2.5.3 EW430的系统开发流程 40
2.6 JTAG工作原理 47
第3章 需求分析与总体设计 50
3.1 嵌入式系统设计流程 50
3.1.1 需求分析的主要问题 50
3.1.2 嵌入式处理器选型 52
3.1.3 系统软硬件功能分配 53
3.1.4 系统结构设计 53
3.1.5 嵌入式系统工艺设计 55
3.1.6 抗干扰设计 55
3.1.7 嵌入式系统工业设计 56
3.2 系统需求分析 56
3.2.1 硬件需求分析 57
3.2.2 软件需求分析 59
3.3 总体设计 60
3.3.1 核心板设计 60
3.3.2 主板硬件模块设计 62
3.3.3 主板跳线器设计 66
3.4 LPC2136核心板设计与实现 68
3.4.1 LPC2136核心板设计 68
3.4.2 LPC2136核心板原理说明 69
3.4.3 LPC2136核心板跳线说明 71
3.5 MSP430核心板设计与实现 76
3.5.1 MSP430核心板设计 76
3.5.2 MSP430核心板原理说明 77
3.5.3 MSP430核心板跳线说明 78
3.6 仿真器设计与实现 80
3.6.1 JTAG仿真器 81
3.6.2 H-JTAG仿真器 81
3.6.3 仿真器的使用 84
第4章 开发框架和公共模块 85
4.1 开发框架 85
4.2 GPIO介绍 86
4.2.1 LPC2136处理器GPIO介绍 86
4.2.2 MSP430F1611处理器GPIO介绍 88
4.3 SPI模块介绍 90
4.3.1 LPC2136的SPI接口 91
4.3.2 MSP430F1611的SPI接口 96
4.4 模拟总线介绍 98
第5章 典型电路设计与软件分析 102
5.1 步进电机 102
5.1.1 工作原理 102
5.1.2 电路介绍 103
5.1.3 软件设计 103
5.2 UART模块 105
5.2.1 UART工作原理概述 105
5.2.2 UART模块结构 106
5.2.3 SP3232及UART模块电路简介 110
5.2.4 UART模块编程示例 111
5.3 IIC总线 113
5.3.1 IIC概述 114
5.3.2 IIC模块结构 115
5.3.3 EEPROM存储器简介 118
5.3.4 IIC模块编程示例 119
5.4 点阵型LCD 124
5.4.1 工作原理 124
5.4.2 电路设计 128
5.4.3 软件设计 129
5.5 TFT型LCD 132
5.5.1 工作原理 132
5.5.2 电路介绍 134
5.5.3 软件设计 134
5.6 温度传感器 141
5.6.1 工作原理 141
5.6.2 电路介绍 144
5.6.3 软件设计 144
5.7 实时时钟 149
5.7.1 实时时钟概述 149
5.7.2 实时时钟模块结构 150
5.7.3 RTC模块编程示例 155
5.8 脉宽调制器 159
5.8.1 脉宽调制器概述 159
5.8.2 PWM模块结构 160
5.8.3 PWM模块编程示例 165
5.9 看门狗 169
5.9.1 看门狗工作原理 169
5.9.2 看门狗模块结构 169
5.9.3 看门狗编程示例 171
5.10 模数／数模转换 174
5.10.1 工作原理 175
5.10.2 LPC2136的A/D模块介绍 175
5.10.3 LPC2136的D/A模块介绍 179
5.10.4 电路硬件结构 180
5.10.5 软件设计 180
5.11 PS/2接口 182
5.11.1 PS/2接口工作原理 182
5.11.2 PS/2键盘编码与命令集 184
5.11.3 硬件结构 186
5.11.4 软件设计与代码分析 186
5.12 MP3音乐播放 190
5.12.1 MP3文件格式 190
5.12.2 电路介绍 190
5.12.3 软件设计 195
5.13 SD卡 199
5.13.1 SD卡原理 200
5.13.2 电路介绍 204
5.13.3 软件设计 205
5.14 USB接口 211
5.14.1 USB接口 212
5.14.2 USB协议 212
5.14.3 USB控制芯片介绍 214
5.14.4 电路设计 216
5.14.5 软件设计 217
5.15 CAN总线 223
5.15.1 CAN总线概述 223
5.15.2 CAN协议概述 224
5.15.3 CAN总线控制器SJA1000概述 225
5.15.4 实验使用的通信协议及主要程序分析 229
第6章 基于Proteus的硬件模块仿真 235
6.1 蜂鸣器与继电器 235
6.1.1 工作原理 235
6.1.2 电路介绍 236
6.1.3 软件设计 238
6.1.4 Proteus仿真 239
6.2 键盘 240
6.2.1 工作原理 240
6.2.2 电路介绍 242
6.2.3 软件设计 243
6.2.4 Proteus仿真 244
6.3 LED与数码管 245
6.3.1 工作原理 245
6.3.2 电路介绍 247
6.3.3 软件设计 247
6.3.4 Proteus仿真 250
6.4 LED点阵 250
6.4.1 工作原理 251
6.4.2 电路介绍 251
6.4.3 软件设计 253
6.4.4 Proteus仿真 254
6.5 字符型LCD 256
6.5.1 1602工作原理 256
6.5.2 1602工作环境和主要操作 257
6.5.3 电路介绍 260
6.5.4 软件设计 260
6.5.5 Proteus仿真 265
第7章 综合实例 267
7.1 实例需求和设计 267
7.2 代码分析 270
第8章 工具软件介绍 278
8.1 Altium Designer介绍 278
8.1.1 Altium Designer嵌入式系统简介 278
8.1.2 PCB设计入门 279
8.2 Proteus简介 288
8.2.1 Proteus开发环境简介 288
8.2.2 基于Proteus的仿真电路设计流程 289
8.2.3 Proteus程序设计实例 291
8.3 必要的工具软件 294
8.3.1 H-JTAG 294
8.3.2 串口通信工具 299
8.3.3 USB调试工具 301
8.3.4 图像转换工具 305
8.3.5 MP3音频转换工具 307
参考文献 309