基于ARM Cortex-M0+的 CW32嵌入式開發(fā)實戰(zhàn)

第1章　CW32單片機概述 1
1.1　單片機及Cortex-M0 內(nèi)核概述 1
1.1.1　單片機發(fā)展史簡述 1
1.1.2　Cortex-M0 內(nèi)核介紹 4
1.1.3　Cortex-M0 到底“ ”了什么 5
1.2　CW32單片機介紹 5
1.2.1　武漢芯源半導(dǎo)體有限公司簡介 6
1.2.2　CW32全系列產(chǎn)品概覽 6
1.2.3　通用高性能CW32F系列簡介 8
1.2.4　安全低功耗CW32L系列簡介 10
1.2.5　無線射頻系列簡介 13
1.2.6　車規(guī)級CW32A系列簡介 14
1.3　CW32單片機的優(yōu)點 15
1.3.1　質(zhì)量可靠 15
1.3.2　性能優(yōu)越 16
1.3.3　開發(fā)者友好 17
1.4　CW32官方網(wǎng)站及芯片選型 17
1.4.1　CW32官方網(wǎng)站及資料獲取 17
1.4.2　CW32芯片選型 19
第2章　CW32開發(fā)快速入門 20
2.1　軟件開發(fā)環(huán)境搭建 20
2.1.1　MDK開發(fā)環(huán)境概述 20
2.1.2　MDK的安裝與配置 22
2.2　固件庫及PACK的安裝 29
2.2.1　CW32固件庫簡介 29
2.2.2　PACK的安裝 29
2.3　CW32的開發(fā)工具 30
2.3.1　與M0 兼容的調(diào)試工具 30
2.3.2　CW-DAPLINK調(diào)試工具 31
2.4　快速開發(fā)入門 32
2.4.1　創(chuàng)建CW32工程模板 32
2.4.2　快速點亮一個LED 37
2.5　CW32的量產(chǎn)工具 40
2.5.1　燒錄器CW-Writer 40
2.5.2　軟件CW-Programmer 41
第3章　CW32F030原理及基礎(chǔ) 47
3.1　芯片特性及內(nèi)部框圖 47
3.1.1　芯片特性 47
3.1.2　內(nèi)部框圖 55
3.2　芯片存儲器組織 57
3.2.1　存儲器映射和寄存器邊界地址 58
3.2.2　SRAM 58
3.2.3　FLASH存儲器 59
3.2.4　OTP存儲器 59
3.2.5　系統(tǒng)啟動配置 59
3.3　芯片電源 59
3.3.1　電源監(jiān)控 60
3.3.2　工作模式 63
3.3.3　低功耗應(yīng)用 63
3.4　芯片復(fù)位 63
3.4.1　系統(tǒng)復(fù)位 63
3.4.2　外設(shè)復(fù)位 65
3.5　芯片時鐘控制 65
3.5.1　系統(tǒng)內(nèi)部時鐘樹 65
3.5.2　系統(tǒng)時鐘及工作模式 66
3.5.3　系統(tǒng)時鐘源 66
3.5.4　片內(nèi)外設(shè)時鐘控制 71
3.5.5　時鐘啟動及校準(zhǔn) 72
3.6　芯片中斷系統(tǒng) 73
3.6.1　概述 73
3.6.2　中斷向量表 73
3.7　芯片調(diào)試接口 74
3.7.1　概述 74
3.7.2　SWD接口 75
第4章　GPIO端口 76
4.1　概述 76
4.2　主要特性 76
4.3　功能描述 76
4.3.1　功能框圖 76
4.3.2　數(shù)字輸出 77
4.3.3　數(shù)字輸入 77
4.3.4　模擬功能 78
4.3.5　復(fù)用功能 78
4.3.6　中斷功能 80
4.3.7　其他功能 80
4.4　編程示例 81
4.4.1　數(shù)字輸出編程示例 81
4.4.2　數(shù)字輸入編程示例 81
4.4.3　模擬功能編程示例 81
4.4.4　復(fù)用功能編程示例 81
4.4.5　中斷功能編程示例 81
4.5　寄存器 82
第5章　高級定時器 83
5.1　高級定時器簡介 83
5.2　主要特性 83
5.3　功能描述 84
5.3.1　功能框圖 84
5.3.2　輸入捕獲功能 91
5.3.3　輸出比較功能 93
5.3.4　正交編碼計數(shù) 101
5.3.5　觸發(fā)ADC 102
5.3.6　DMA功能 102
5.3.7　主從模式 103
5.3.8　內(nèi)部級聯(lián)ITR 104
5.3.9　片內(nèi)外設(shè)互聯(lián)ETR 105
5.4　調(diào)試支持 105
5.5　編程示例 106
5.5.1　輸入捕獲 106
5.5.2　PWM輸入 106
5.5.3　輸出比較功能 106
5.5.4　互補PWM輸出 107
5.5.5　DMA功能 108
5.5.6　觸發(fā)模式 109
5.5.7　門控模式 109
5.5.8　內(nèi)部級聯(lián)ITR 109
5.6　寄存器 109
第6章　ADC 111
6.1　概述 111
6.1.1　主要特性 111
6.1.2　功能框圖 112
6.2　ADC轉(zhuǎn)換性能 112
6.2.1　轉(zhuǎn)換時序 112
6.2.2　轉(zhuǎn)換速度 113
6.2.3　轉(zhuǎn)換精度 114
6.2.4　轉(zhuǎn)換結(jié)果 114
6.3　工作模式 114
6.3.1　單通道單次轉(zhuǎn)換模式 114
6.3.2　單通道多次轉(zhuǎn)換模式 116
6.3.3　單通道連續(xù)轉(zhuǎn)換模式 117
6.3.4　序列連續(xù)轉(zhuǎn)換模式 118
6.3.5　序列掃描轉(zhuǎn)換模式 119
6.3.6　序列多次轉(zhuǎn)換模式 120
6.3.7　序列斷續(xù)轉(zhuǎn)換模式 122
6.4　累加轉(zhuǎn)換功能 123
6.5　自動關(guān)閉模式 124
6.6　外部觸發(fā)源 125
6.7　模擬看門狗 125
6.8　溫度傳感器 126
6.9　ADC中斷 127
6.10　寄存器 127
第7章　嵌入式硬件設(shè)計工具 128
7.1　嵌入式硬件設(shè)計概述 128
7.2　常用EDA軟件 129
7.2.1　常用的商用EDA軟件 130
7.2.2　常用的開源EDA軟件 131
7.3　嘉立創(chuàng)EDA簡介 131
7.4　嘉立創(chuàng)EDA功能特點 133
7.4.1　共享系統(tǒng)庫 134
7.4.2　電路仿真與PCB設(shè)計 134
7.4.3　3D外殼建模功能 135
7.4.4　開源廣場 136
7.4.5　豐富的學(xué)習(xí)資源 137
7.4.6　團(tuán)隊管理 138
第8章　CW32最小系統(tǒng)電路設(shè)計 139
8.1　CW32核心板原理圖設(shè)計 139
8.1.1　設(shè)計流程 139
8.1.2　創(chuàng)建工程 140
8.1.3　創(chuàng)建原理圖 140
8.1.4　放置元件 141
8.1.5　電氣連接 144
8.1.6　模塊式原理圖繪制 145
8.1.7　原理圖檢查 146
8.1.8　CW32最小系統(tǒng)原理圖 147
8.2　CW32的PCB設(shè)計 147
8.2.1　設(shè)計流程 147
8.2.2　新建PCB文件 147
8.2.3　導(dǎo)入原理圖與更新PCB 148
8.2.4　PCB的圖層 149
8.2.5　邊框、定位孔設(shè)計 151
8.2.6　元件布局 152
8.2.7　元件布線 155
8.2.8　添加絲印 158
8.2.9　添加淚滴 160
8.2.10　PCB覆銅 161
8.2.11　PCB檢查 162
8.3　CW32硬件配置要求檢查 162
8.4　電路設(shè)計注意事項 163
8.4.1　默認(rèn)快捷鍵 163
8.4.2　注意事項與設(shè)計技巧 164
8.4.3　電路設(shè)計的十大原則 164
第9章　CW32F030基礎(chǔ)應(yīng)用實例 166
9.1　CW32_IoT_EVA評估板簡介 166
9.2　CW32_IoT_EVA評估板原理圖 167
9.3　GPIO應(yīng)用實驗 169
9.3.1　流水燈實驗 169
9.3.2　按鍵指示燈實驗 171
9.3.3　蜂鳴器實驗 173
9.4　定時器應(yīng)用實驗 174
9.4.1　實驗要求 174
9.4.2　硬件原理 174
9.4.3　參考程序 175
9.4.4　運行結(jié)果與驗證 176
9.5　OLED顯示應(yīng)用實驗 176
9.5.1　實驗要求 176
9.5.2　硬件原理 176
9.5.3　參考程序 178
9.5.4　運行結(jié)果與驗證 180
9.6　ADC應(yīng)用實驗 180
9.6.1　實驗要求 180
9.6.2　硬件原理 180
9.6.3　參考程序 180
9.6.4　運行結(jié)果與驗證 181
9.7　串行接口應(yīng)用實驗 181
9.7.1　實驗要求 182
9.7.2　硬件原理 182
9.7.3　參考程序 184
9.7.4　運行結(jié)果與驗證 186
第10章　CW32L083超低功耗開發(fā)實戰(zhàn) 187
10.1　CW32L083芯片優(yōu)勢 187
10.1.1　產(chǎn)品特性 187
10.1.2　內(nèi)部框圖 189
10.1.3　功能特性 190
10.2　CW32L083評估板簡介 197
10.2.1　評估板特性 198
10.2.2　快速開始 198
10.2.3　硬件布局 198
10.3　CW32L083評估板原理圖 199
10.3.1　電源電路 199
10.3.2　最小系統(tǒng)電路 200
10.3.3　外擴FLASH芯片電路 201
10.3.4　外擴EEPROM芯片電路 201
10.3.5　編程接口電路 202
10.3.6　USB轉(zhuǎn)串口電路 202
10.3.7　按鍵指示燈電路 203
10.3.8　擴展接口電路 203
10.3.9　IR收發(fā)電路 204
10.3.10　蜂鳴器電路 205
10.3.11　LCD接口電路 206
10.4　CW32L083低功耗應(yīng)用實驗 208
10.4.1　低功耗設(shè)計概念 208
10.4.2　低功耗工作原理 208
10.4.3　低功耗之外部中斷喚醒實驗 210
10.4.4　低功耗之串口喚醒實驗 213
10.4.5　低功耗之不同主頻功耗實驗 218
10.4.6　低功耗之不同外設(shè)功耗測試實驗 222
第11章　CW32多功能測試筆產(chǎn)品開發(fā) 230
11.1　項目簡介 230
11.1.1　項目起因 230
11.1.2　初步構(gòu)想 230
11.1.3　設(shè)計思路 231
11.1.4　實物及原理圖 231
11.2　電路設(shè)計說明 232
11.2.1　電源與電池管理 232
11.2.2　單片機及外設(shè)等 234
11.2.3　模擬前端 236
11.3　硬件焊接與組裝 244
11.3.1　PCB焊接 244
11.3.2　硬件組裝說明 244
11.3.3　燒錄方法說明 246
11.4　軟、硬件聯(lián)調(diào)及測試 246
11.4.1　電壓輸入測量模式 246
11.4.2　PWM輸出模式 248
11.4.3　DC輸出模式 249
11.4.4　通斷檢測模式 249
11.4.5　二極管擋位 250
11.4.6　校準(zhǔn)模式 250
11.5　軟件編寫說明 250
11.5.1　文件構(gòu)成 250
11.5.2　GPIO初始化 251
11.5.3　ADC初始化 252
11.5.4　PWM初始化 255
11.5.5　LCD驅(qū)動 256
11.5.6　測試筆模式真值 257
11.5.7　RTOS 257
11.5.8　UI 259
11.5.9　功能概覽 260
11.5.10　藍(lán)牙功能 261
第12章　基于CW32微處理器的運動目標(biāo)控制系統(tǒng)與自動追蹤系統(tǒng) 262
12.1　項目背景及要求 262
12.1.1　全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽 近十二年題目匯總 262
12.1.2　2023年全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽E題題目及要求 264
12.2　系統(tǒng)總體設(shè)計方案 265
12.2.1　任務(wù)概述 265
12.2.2　總體設(shè)計方案與論證 265
12.3　運動目標(biāo)控制理論及自動追蹤 方法 269
12.3.1　運動目標(biāo)控制理論 269
12.3.2　自動追蹤系統(tǒng)方法 269
12.4　系統(tǒng)硬件設(shè)計 269
12.4.1　運動目標(biāo)控制系統(tǒng)設(shè)計 269
12.4.2　自動追蹤系統(tǒng)設(shè)計 270
12.5　OpenMV模塊軟件設(shè)計 270
12.5.1　色塊識別原理 270
12.5.2　色塊識別及坐標(biāo)輸出 271
12.5.3　運動目標(biāo)控制系統(tǒng)中OpenMV模塊程序代碼 272
12.5.4　自動追蹤系統(tǒng)中OpenMV模塊程序代碼 273
12.6　CW32控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 274
12.6.1　運動目標(biāo)控制系統(tǒng)中CW32
程序設(shè)計 274
12.6.2　自動追蹤系統(tǒng)中CW32程序設(shè)計 275
12.6.3　CW32串口通信程序設(shè)計 276
12.7　CW32軟件編寫說明 277
12.7.1　運動目標(biāo)控制系統(tǒng)中CW32的軟件編寫 277
12.7.2　自動追蹤系統(tǒng)中CW32的軟件編寫 283
12.8　系統(tǒng)測試 287
12.8.1 測試方案設(shè)計 287
12.8.2 測試結(jié)果及分析 288
12.9　比賽經(jīng)驗分享 288
12.9.1 賽前準(zhǔn)備環(huán)節(jié) 288
12.9.2 比賽過程 289
參考文獻(xiàn) 290