嵌入式應用技術基礎教程

第1部分相關基礎知識及08系列單片機入門
第1章嵌入式應用技術概述2
1.1嵌入式系統(tǒng)的基本含義2
1.1.1嵌入式系統(tǒng)與單片機2
1.1.2MCU的主要應用領域4
1.2MCU發(fā)展概況5
1.2.1MCU的發(fā)展簡史5
1.2.2MCU在我國的應用簡況6
1.3MCU發(fā)展新特點及選型原則7
1.3.1MCU發(fā)展的新特點7
1.3.2MCU的選型原則7
1.4如何學習嵌入式應用技術9
1.5嵌入式產(chǎn)品的一般構成與開發(fā)方法10
1.5.1嵌入式產(chǎn)品的一般構成10
1.5.2嵌入式產(chǎn)品的一般開發(fā)方法11
第2章嵌入式應用技術的硬件基礎15
2.1數(shù)字電路基礎知識15
2.1.1嵌入式應用技術中常用的數(shù)制及其轉換15
2.1.2數(shù)字電路中幾個名詞解釋17
2.1.3門電路18
2.2嵌入式應用的常用元器件20
2.2.1二極管20
2.2.2晶體管21
2.2.3鎖存器25
2.2.4可編程邏輯器件PLD25
2.3嵌入式應用技術的常用術語28
第3章高級語言的串行通信編程31
3.1VisualBasic6.0編程簡介31
3.1.1VisualBasic6.0概述31
3.1.2面向對象的程序設計概念32
3.1.3事件驅動的程序設計33
3.1.4VisualBasic6.0開發(fā)系統(tǒng)34
3.1.5VisualBasic6.0的幫助系統(tǒng)36
3.2VisualBasic6.0語言基礎36
3.2.1編碼基礎36
3.2.2基本語句38
3.3VisualBasic6.0的常用控件41
3.4VisualBasic6.0的串行通信控件MSComm42
3.4.1串行接口通信編程42
3.4.2MSComm控件的引用43
3.4.3MSComm控件的主要屬性43
3.4.4MSComm控件的事件47
3.4.5MSComm控件通信的方式48
3.5VisualBasic6.0的串行通信編程實例48
3.5.1實例概述48
3.5.2窗體設計49
3.5.3程序設計及測試50
第4章Freescale08系列MCU概述53
4.108系列MCU簡介53
4.1.1Freescale半導體公司MCU的命名規(guī)則53
4.1.208系列MCU資源簡介54
4.2HC08系列MCU56
4.2.1MC68HC908GP32MCU的性能概述56
4.2.2內(nèi)部結構簡圖與引腳功能57
4.2.3GP32存儲器組織60
4.3HCS08系列MCU61
4.3.1HCS08系列MCU的基本特征61
4.3.2MC9S08GB60的內(nèi)部結構簡圖與引腳功能62
4.3.3GB60存儲器組織64
第5章HC08CPU與匯編基礎66
5.1HC08CPU基本構成66
5.2尋址方式68
5.3指令系統(tǒng)73
5.3.1數(shù)據(jù)傳送類指令74
5.3.2算術運算類指令76
5.3.3邏輯運算類指令80
5.3.4位操作類指令81
5.3.5移位類指令81
5.3.6程序控制類指令83
5.3.7其他指令85
5.4HCS08CPU與HC08CPU的比較87
5.508匯編語言基礎88
5.5.108匯編源程序格式88
5.5.208偽指令89
第6章普通I/O與第一個匯編程序91
6.1MC68HC908GP32的普通I/O91
6.1.1A接口92
6.1.2B接口93
6.1.3C接口.D接口和E接口94
6.2匯編程序編程框架95
6.2.108匯編主程序組成96
6.2.2第一個可執(zhí)行的08匯編程序97
6.308匯編語言編譯過程所涉及的文件98
6.4SD-HC08嵌入式MCU在線編程集成開發(fā)系統(tǒng)101
6.4.1硬件系統(tǒng)說明101
6.4.2軟件使用說明103
第7章08C語言107
7.1MCU的C語言編程概述107
7.1.1MCU編程語言107
7.1.2CPU的C語言108
7.2標準C語言的基本語法108
7.2.1數(shù)據(jù)類型109
7.2.2運算符109
7.2.3流程控制110
7.2.4函數(shù)114
7.2.5指針115
7.2.6結構體116
7.2.7編譯預處理118
7.2.8用typedef定義類型119
7.308C語言的使用119
7.3.1寄存器和I/O端口的使用119
7.3.2使用匯編指令120
7.3.3中斷處理121
7.3.408C語言的常用庫函數(shù)122
7.408C語言程序編程框架123
7.4.1實踐環(huán)境123
7.4.208C語言程序的組成124
7.4.3第一個08C語言例程124
7.508C語言的編譯過程126
7.5.1編譯過程127
7.5.2編譯文件輸出127
7.608C編程技巧133
7.6.1數(shù)據(jù)類型的選用133
7.6.2算法設計問題134
7.6.3數(shù)據(jù)存儲器的分配134
7.6.4MCU08C語言與匯編語言的混合編程135
第2部分HC08系列MCU的功能模塊及基本應用
第8章串行通信接口(SCI)與串行外設接口(SPI)138
8.1串行通信基本知識概要138
8.1.1基本概念138
8.1.2RS-232C總線標準140
8.2SCI的外圍硬件電路與基本編程原理142
8.2.1SCI的外圍硬件電路142
8.2.2SCI的基本編程原理143
8.3SCI模塊的編程結構144
8.3.1SCI的寄存器145
8.3.2串行接口初始化與收發(fā)編程的基本方法149
8.4串行通信編程實例150
8.4.108匯編語言串行通信子程序150
8.4.208匯編語言串行通信測試實例153
8.4.308C語言串行通信子程序與測試實例158
8.5SPI模塊的編程結構及應用實例162
8.5.1SPI的基本工作原理163
8.5.2SPI的寄存器164
8.5.3SPI編程基本方法166
8.6SPI應用實例——高位A/D擴展接口167
8.6.1TLC2543芯片簡介167
8.6.2TLC2543與GP32MCU接口擴展169
第9章鍵盤中斷模塊與A/D轉換模塊174
9.1鍵盤基本問題與GP32的鍵盤中斷接口174
9.1.1鍵盤的基本問題174
9.1.2MC68HC908GP32MCU的鍵盤中斷模塊175
9.2匯編語言鍵盤中斷模塊編程實例177
9.2.1按鍵識別與鍵盤定義子程序177
9.2.2鍵盤中斷編程舉例180
9.308C語言鍵盤中斷模塊編程實例183
9.3.1按鍵識別與鍵盤定義函數(shù)183
9.3.2鍵盤中斷編程08C語言舉例185
9.4MC68HC908GP32MCU內(nèi)部的A/D轉換模塊187
9.4.1A/D轉換相關基礎知識187
9.4.2MC68HC908GP32A/D轉換模塊的寄存器188
9.4.3A/D轉換模塊的基本編程方法189
9.5MC68HC908GP32MCUA/D轉換編程實例190
9.5.1A/D轉換匯編語言編程實例190
9.5.2A/D轉換08C語言編程實例193
第10章定時接口模塊196
10.1計數(shù)器/定時器的基本工作原理196
10.1.1實現(xiàn)計數(shù)與定時的基本方式196
10.1.2MC68HC908GP32MCU的定時接口的基本原理概述197
10.2定時器模塊的編程基礎199
10.2.1定時器模塊的3個基本寄存器199
10.2.2定時溢出中斷編程匯編程序例201
10.2.3定時溢出中斷編程C語言程序例205
10.3定時器模塊的輸入捕捉功能208
10.3.1輸入捕捉功能的基本含義208
10.3.2輸入捕捉的寄存器209
10.3.3輸入捕捉中斷編程實例211
10.4定時器模塊的輸出比較功能214
10.4.1輸出比較功能的基本含義215
10.4.2輸出比較的寄存器215
10.4.3不帶緩沖輸出比較與帶緩沖的輸出比較216
10.5定時器模塊的脈寬調(diào)制輸出功能217
10.5.1脈沖寬度調(diào)制器PWM217
10.5.2用定時器通道實現(xiàn)PWM218
10.5.3不帶緩沖脈寬調(diào)制輸出與帶緩沖脈寬調(diào)制輸出218
10.5.4PWM編程匯編語言例219
10.5.5PWM編程C語言例221
第11章Flash存儲器的在線編程224
11.1Flash存儲器概述與編程模式224
11.1.1Flash存儲器的基本特點與編程模式225
11.1.2M68HC08系列MCUFlash存儲器的特點與編程模式225
11.2MC68HC908GP32MCUFlash存儲器編程方法227
11.2.1Flash存儲器編程的基本概念227
11.2.2Flash存儲器的編程寄存器228
11.2.3Flash存儲器的編程過程229
11.3GP32MCUFlash在線編程匯編語言實例231
11.3.1Flash存儲器的擦除及寫入?yún)R編子程序231
11.3.2Flash存儲器在線編程匯編主程序及計算機方程序235
11.4GP32MCUFlash存儲器在線編程C語言實例242
11.4.1Flash存儲器的擦除及寫入C語言子函數(shù)242
11.4.2Flash存儲器在線編程C語言主函數(shù)245
11.5HCS08系列MCU的Flash存儲器編程方法246
11.5.1Flash存儲器的編程寄存器246
11.5.2Flash存儲器的編程過程249
11.5.3Flash存儲器的安全性251
第12章GP32MCU的其他功能模塊253
12.1CONFIG寄存器253
12.2時鐘發(fā)生模塊與鎖相環(huán)254
12.2.1PLL的基本概念255
12.2.2MC68HC908GP32的CGM結構及外部連接器件256
12.2.3CGM的編程基礎258
12.2.4PLL參數(shù)計算與編程步驟262
12.2.5初始化及PLL編程實例263
12.3中斷265
12.3.1中斷源與中斷向量地址265
12.3.2IRQ引腳中斷267
12.3.3斷點模塊與軟件中斷指令267
12.4復位與系統(tǒng)集成模塊268
12.4.1復位268
12.4.2系統(tǒng)集成模塊268
12.5低功耗模式與看門狗功能269
12.5.1低功耗模式269
12.5.2系統(tǒng)正常操作監(jiān)視模塊270
12.6監(jiān)控模塊MON271
12.7定時基模塊272
第13章LCD與LED編程273
13.1LCD概述273
13.1.1LCD的特點273
13.1.2LCD的分類274
13.2點陣字符型LCD的接口特性274
13.2.1點陣字符型LCD模塊的基本特點275
13.2.2HD44780的引腳與時序275
13.2.3HD44780的編程結構277
13.2.4HD44780的指令集279
13.3點陣字符型LCD編程實例280
13.3.1LCD編程匯編程序例281
13.3.2LCD編程C語言程序例286
13.4數(shù)碼管編程實例288
13.4.1掃描法LED顯示編程原理288
13.4.2接口編程實例290
第3部分常用外部設備的應用擴展
第14章USB接口296
14.1USB通信基本知識概要296
14.1.1有關基本概念296
14.1.2USB總線標準299
14.2USB的通信協(xié)議299
14.2.1包300
14.2.2封包格式301
14.2.3事務302
14.2.4控制傳輸304
14.2.5設備列舉305
14.3USB模塊的編程方法309
14.3.1USB功能模塊310
14.3.2USB復位信號310
14.3.3USB懸掛310
14.3.4USB低速設備311
14.3.5USB寄存器311
14.3.6USB中斷317
14.3.7USB接口初始化與數(shù)據(jù)的收發(fā)編程318
第15章CAN通信接口327
15.1現(xiàn)場總線概述327
15.2CAN技術規(guī)范328
15.2.1CAN的基本概念328
15.2.2CAN總線的位數(shù)值表示與通信距離329
15.2.3報文傳輸和幀結構330
15.2.4錯誤處理333
15.2.5故障界定334
15.2.6位定時與同步334
15.3MSCAN08模塊及其外圍接口硬件電路335
15.3.1MSCAN08模塊335
15.3.2總線驅動芯片PCA82C250336
15.3.3MSCAN08通信接口硬件電路337
15.3.4MSCAN08編程原理337
15.4MSCAN08模塊的編程結構338
15.4.1報文存儲338
15.4.2控制寄存器340
15.4.3CAN接口初始化與CAN報文收發(fā)編程的基本方法348
15.5MSCAN08編程實例350
第16章08系列MCU編程器的開發(fā)355
16.1編程器技術基礎355
16.1.1HC08系列MCU的監(jiān)控模式355
16.1.2HC08系列MCU的監(jiān)控ROM程序356
16.1.3HC08系列MCU在監(jiān)控模式下的工作過程357
16.1.4HC08系列MCU的監(jiān)控命令359
16.2HC08系列MCU編程器的實現(xiàn)方法361
16.2.1HC08編程器硬件設計方案361
16.2.2HC08編程器軟件設計思想362
16.3HC08系列MCU編程器實例363
16.3.1硬件設計363
16.3.2主控MCU發(fā)送和接收1個字節(jié)子程序364
16.3.3主控MCU發(fā)送保密字節(jié)366
16.3.4發(fā)送監(jiān)控命令367
16.3.5針對目標芯片JB8的編程368
16.3.6基板中主控MCU的編程371
16.4HCS08系列MCU編程器原理374
16.4.1兩種系列MCU的結構差異374
16.4.2激活的背景工作模式375
16.4.3數(shù)據(jù)通信格式375
16.4.4BDC命令378
第17章工業(yè)以太網(wǎng)380
17.1工業(yè)以太網(wǎng)概要380
17.1.1技術概要380
17.1.2工業(yè)以太網(wǎng)的優(yōu)勢381
17.1.3工業(yè)以太網(wǎng)互連模型382
17.1.4工業(yè)以太網(wǎng)技術應解決的問題及相關措施383
17.28位MCU的嵌入式以太網(wǎng)接口設計實例384
17.2.1嵌入式以太網(wǎng)接口分析385
17.2.2硬件設計388
17.2.3工業(yè)以太網(wǎng)接口驅動程序設計388
第18章非接觸式IC卡及其讀寫設備395
18.1智能卡基本知識概要395
18.1.1關于智能卡395
18.1.2智能卡的接口設備396
18.1.3智能卡的國際標準396
18.2非接觸式IC卡397
18.2.1非接觸式IC卡397
18.2.2非接觸卡的應用398
18.2.3非接觸式IC卡Mifare399
18.2.4非接觸式IC卡標準ISO/IEC14443401
18.3非接觸式IC卡讀寫設備設計402
18.3.1概述402
18.3.2硬件設計404
18.3.3低端軟件設計408
18.3.4計算機軟件設計415
附錄
附錄AGP32寄存器及中斷向量簡表417
附錄BMC9S08GB60的寄存器和向量表422
附錄CCPU08按字母索引的指令系統(tǒng)427
附錄DHC08標準頭文件(GP32匯編語言用)437
附錄EHC08標準頭文件(GP32C語言用)439
附錄F08C函數(shù)庫441
附錄G射頻讀寫芯片MFRC500寄存器445
參考書目448