第1篇 嵌入式系统开发概述 3
第1章 绪论 3
1.1嵌入式系统概述 3
1.1.1嵌入式系统的定义 3
1.1.2嵌入式系统的特点 3
1.1.3嵌入式系统的应用与发展 4
1.2嵌入式系统硬件设计 5
1.2.1概述 5
1.2.2设计流程 5
1.3嵌入式系统软件设计 9
1.3.1嵌入式系统软件架构 9
1.3.2嵌入式系统软件设计流程 10
1.3.3软硬件协同设计 12
1.4嵌入式系统开发形式 13
第2章 处理器与开发环境 15
2.1 LPC2136处理器 15
2.1.1 ARM7体系结构 15
2.1.2 LPC2136片上资源 18
2.2 8051单片机 20
2.2.1 8051单片机概述 21
2.2.2 AT89S51系列单片机 22
2.3 Keil集成开发环境 24
2.3.1 Keil开发环境 24
2.3.2基于LPC2136的系统开发流程 26
2.4 MSP430单片机 32
2.4.1 MSP430单片机概述 32
2.4.2 MSP430F161X系列单片机 35
2.5 AVR单片机 38
2.5.1 AVR单片机概述 38
2.5.2 ATmega32系列单片机 40
2.6 J TAG工作原理 42
2.7 Altium Designer介绍 45
2.7.1 Altium Designer工具简介 45
2.7.2 PCB设计入门 46
2.8工具软件 55
2.8.1 H-JTAG 55
2.8.2串口通信工具 60
2.8.3 USB调试工具 64
2.8.4图像转换工具 66
2.8.5 MP3音频转换工具 69
2.8.6 PROGISP 70
第3章 嵌入式系统设计流程 73
3.1需求分析的主要问题 73
3.2嵌入式处理器选型 75
3.3系统软硬件功能分配 76
3.4系统结构设计 76
3.5嵌入式系统工艺设计 78
3.6抗干扰设计 78
3.7嵌入式系统工业设计 79
第2篇 多核心嵌入式教学科研平台设计 83
第4章 嵌入式平台系统需求分析与总体设计 83
4.1系统概述 83
4.2系统需求分析 84
4.2.1硬件需求分析 85
4.2.2软件需求分析 87
4.3总体设计 88
4.3.1核心板设计 88
4.3.2主板硬件模块设计 90
4.3.3主板跳线器设计 94
4.4 LPC2136核心板设计与实现 95
4.4.1 LPC2136核心板设计 95
4.4.2 LPC2136核心板原理说明 96
4.4.3 LPC2136核心板跳线说明 98
4.5 MSP430核心板设计与实现 103
4.5.1 MSP430核心板设计 103
4.5.2 MSP430核心板原理说明 104
4.5.3 MSP430核心板跳线说明 105
4.6仿真器设计与实现 108
4.6.1 JTAG仿真器 108
4.6.2 H-JTAG仿真器 108
4.6.3仿真器的使用 111
第5章 开发框架和公共模块 112
5.1开发框架 112
5.2 GPIO介绍 113
5.2.1 LPC2136处理器GPIO介绍 113
5.2.2 MSP430F1611处理器GPIO介绍 115
5.3 SPI模块介绍 117
5.3.1 LPC2136的SPI接口 118
5.3.2 MSP430F1611的SPI接口 123
5.4模拟总线介绍 126
第6章 电路设计与软件分析 129
6.1步进电机 129
6.1.1工作原理 129
6.1.2电路介绍 130
6.1.3软件设计 131
6.2 UART模块 133
6.2.1 UART工作原理概述 133
6.2.2 UART模块结构 134
6.2.3 SP3232及UART模块电路简介 138
6.2.4 UART模块编程示例 139
6.3 IIC总线 142
6.3.1 IIC概述 142
6.3.2 IIC模块结构 143
6.3.3 EEPROM存储器简介 146
6.3.4 IIC模块编程示例 148
6.4点阵型LCD 153
6.4.1工作原理 153
6.4.2电路介绍 157
6.4.3软件设计 158
6.5 TFT型LCD 161
6.5.1工作原理 162
6.5.2电路介绍 164
6.5.3软件设计 165
6.6温度传感器 171
6.6.1工作原理 171
6.6.2电路介绍 174
6.6.3软件设计 174
6.7实时时钟 180
6.7.1实时时钟概述 180
6.7.2实时时钟模块结构 181
6.7.3 RTC模块编程示例 186
6.8脉宽调制器 191
6.8.1脉宽调制器概述 191
6.8.2 PWM模块结构 192
6.8.3 PWM模块编程示例 197
6.9看门狗 201
6.9.1工作原理 201
6.9.2模块结构 201
6.9.3编程示例 203
6.10模／数、数／模转换 207
6.10.1工作原理 207
6.10.2 LPC2136的A／D模块介绍 208
6.10.3 LPC2136的D／ A模块介绍 211
6.10.4电路介绍 212
6.10.5软件设计 212
6.11 PS／2接口 215
6.11.1 PS／2接口工作原理 215
6.11.2 PS／2键盘编码与命令集 217
6.11.3电路介绍 219
6.11.4软件设计 219
6.12 MP3音乐播放 223
6.12.1 MP3文件格式 223
6.12.2电路介绍 223
6.12.3软件设计 229
6.13 SD卡 232
6.13.1工作原理 233
6.13.2电路介绍 238
6.13.3软件设计 239
6.14 USB接口 244
6.14.1 USB接口简介 245
6.14.2 USB协议 245
6.14.3 USB控制芯片介绍 247
6.14.4电路介绍 250
6.14.5软件设计 250
6.15 CAN总线 257
6.15.1 CAN总线概述 257
6.15.2 CAN协议概述 258
6.15.3 CAN总线控制器SJA1000概述 259
6.15.4实验使用的通信协议及主要程序分析 263
第3篇 多核心单片机教学实验平台设计 271
第7章 单片机平台系统需求分析与总体设计 271
7.1系统概述 271
7.2系统需求分析 272
7.2.1硬件需求分析 272
7.2.2软件需求分析 274
7.3系统设计 274
7.3.1 AVR转接板设计 274
7.3.2主板硬件模块设计 275
7.3.3处理器资源分配 277
7.4软件框架 278
第8章 模块设计与软件分析 280
8.1流水灯 280
8.1.1工作原理 280
8.1.2电路介绍 280
8.1.3软件设计 280
8.2键盘和数码管 281
8.2.1工作原理 282
8.2.2电路介绍 284
8.2.3软件设计 285
8.3点阵LCD 287
8.3.1电路介绍 287
8.3.2软件设计 288
8.4语音模块 291
8.4.1工作原理 291
8.4.2电路介绍 293
8.4.3软件设计 293
8.5继电器 299
8.5.1工作原理 299
8.5.2电路介绍 300
8.5.3软件设计 300
8.6串口模块 301
8.6.1工作原理 301
8.6.2电路介绍 301
8.6.3软件设计 301
8.7蜂鸣器 303
8.7.1工作原理 303
8.7.2电路介绍 303
8.7.3软件设计 304
8.8红外模块 306
8.8.1工作原理 306
8.8.2电路介绍 307
8.8.3软件设计 307
8.9步进电机 310
8.9.1电路介绍 310
8.9.2软件设计 311
第4篇 嵌入式系统仿真设计 317
第9章 基于Proteus的嵌入式系统仿真 317
9.1 Proteus开发环境简介 317
9.2基于Proteus的仿真电路设计流程 318
第10章 基于ARM的嵌入式系统仿真 326
10.1蜂鸣器与继电器 326
10.1.1电路介绍 326
10.1.2软件设计 327
10.1.3 Proteus仿真 328
10.2键盘 329
10.2.1工作原理 329
10.2.2电路介绍 330
10.2.3软件设计 330
10.2.4 Proteus仿真 333
10.3 LED与数码管 334
10.3.1电路介绍 334
10.3.2软件设计 335
10.3.3 Proteus仿真 336
10.4 LED点阵 337
10.4.1工作原理 338
10.4.2电路介绍 338
10.4.3软件设计 339
10.4.4 Proteus仿真 341
10.5字符型LCD 342
10.5.1 1602工作原理 342
10.5.2 1602工作环境和主要操作 343
10.5.3电路介绍 347
10.5.4软件设计 348
10.5.5 Proteus仿真 352
第11章 基于单片机的嵌入式系统仿真 353
11.1 CRC校验码 353
11.1.1工作原理 353
11.1.2电路介绍 354
11.1.3软件设计 354
11.1.4 Proteus仿真 358
11.2数据存储器扩展 359
11.2.1工作原理 359
11.2.2电路介绍 361
11.2.3软件设计 362
11.2.4 Proteus仿真 362
11.3中断式按键 363
11.3.1电路介绍 363
11.3.2软件设计 364
11.3.3 Proteus仿真 365
11.4 LED点阵 366
11.4.1电路介绍 366
11.4.2软件设计 366
11.4.3 Proteus仿真 369
11.5温度传感器 369
11.5.1电路介绍 369
11.5.2软件设计 370
11.5.3 Proteus仿真 373
附录A Keil安装简介 374
附录B Altium Designer安装简介 377
附录C Proteus安装简介 382