嵌入式系统设计基础

本书首先介绍嵌入式系统基本概念及开发设计方法，然后以8位微控制器为基础，介绍芯片的内部组成、结构、资源等嵌入式系统硬件基本知识，再详细介绍嵌入式程序设计基础及编码规范，最后介绍32位ARM嵌入式系统的开发方法。本书共分8章，每章后附习题，便于读者学习嵌入式系统知识，掌握嵌入式系统应用开发基本技术。本书结构紧凑、语言简练，讲解由浅入深、通俗易懂，适合作为高等学校相关专业的本科生和研究生教材，也可供从事嵌入式系统开发应用的工程技术人员、科研人员学习和参考。

前言
第1章嵌入式系统概述1
1.1嵌入式系统简介1
1.1.1嵌入式系统定义1
1.1.2嵌入式系统特点2
1.1.3嵌入式系统组成3
1.1.4嵌入式系统分类5
1.2嵌入式处理器6
1.2.1MCU6
1.2.2MPU6
1.2.3DSP7
1.2.4SoC7
1.3嵌入式操作系统8
1.4嵌入式系统的应用和发展9
1.4.1嵌入式系统的应用9
1.4.2嵌入式系统的发展13
本章小结16
习题16
第2章嵌入式系统工程设计17
2.1嵌入式系统的项目开发生命周期17
2.1.1概述17
2.1.2需求分析18
2.1.3方案设计21
2.1.4项目执行24
2.1.5项目结题33
2.2嵌入式系统的工程设计方法34
2.2.1面向过程思想34
2.2.2面向对象思想35
2.2.3面向对象建模基础36
2.2.4基于UML的车载GPS终端设计39
本章小结43
习题43
第3章8位嵌入式MCU芯片硬件基础44
3.18051单片机的基本组成44
3.28051中央处理器46
3.2.1运算器46
3.2.2控制器48
3.38051存储器49
3.3.1程序存储器49
3.3.2数据存储器50
3.48051的I/O端口51
3.58051的中断系统53
3.5.1中断技术的优势及中断系统的功能53
3.5.2中断系统结构54
3.5.3中断处理过程59
3.68051的定时器/计数器60
3.6.1定时器/计数器的结构和功能60
3.6.2方式寄存器和控制寄存器61
3.6.3定时/计数器的工作方式63
3.78051的串行口66
3.7.1串行口结构及控制寄存器66
3.7.2串行口的工作方式69
3.7.3波特率设计71
3.7.4串行口应用72
3.88051的最小系统74
3.9MCS-51扩展基础77
3.9.1单片机扩展及系统结构77
3.9.2外部存储器扩展79
3.9.3外部简单I/O扩展82
3.9.4外部A/D扩展83
本章小结86
习题87
第4章嵌入式C程序设计基础及编码规范88
4.1C51简介88
4.1.1C51特点88
4.1.2C51程序结构89
4.1.3C51关键字90
4.2C51程序设计基础92
4.2.1数据类型92
4.2.2变量定义96
4.2.3特殊功能寄存器及位变量定义97
4.2.4绝对地址访问99
4.2.5基本运算与流程控制100
4.2.6宏定义与文件包含106
4.2.7函数108
4.2.8C51程序设计实例109
4.3嵌入式C语言编码规范123
本章小结128
习题129
第5章ARM体系结构与指令集简介130
5.1ARM处理器130
5.1.1ARM处理器简介130
5.1.2典型ARM系列处理器131
5.1.3ARM微处理器特点133
5.2ARM处理器体系结构133
5.2.1嵌入式微处理器体系结构134
5.2.2ARM微处理器工作模式及状态135
5.2.3ARM微处理器的寄存器136
5.2.4ARM微处理器的异常处理139
5.2.5ARM支持的数据类型和存储模式141
5.3ARMCortex-M3处理器142
5.3.1ARMCortex-M3组成结构142
5.3.2ARMCortex-M3寄存器组143
5.3.3ARMCortex-M3操作模式和特权级别143
5.3.4ARMCortex-M3的异常和中断145
5.3.5ARMCortex-M3存储器系统147
5.4ARM指令系统简介149
5.4.1ARM指令格式149
5.4.2ARM寻址方式151
5.4.3ARM指令分类153
本章小结154
习题154
第6章STM32基本原理155
6.1STM32性能和结构155
6.1.1STM32性能155
6.1.2STM32内部结构156
6.1.3STM32芯片封装和引脚功能157
6.2STM32存储地址映射160
6.3STM32系统控制模块161
6.3.1系统启动模式161
6.3.2系统复位162
6.3.3系统时钟162
6.3.4时钟设置相关主要寄存器164
6.4STM32F103中断系统170
6.4.1嵌套向量中断控制器170
6.4.2STM32F103中断优先级分组与向量表171
6.4.3STM32F103外部中断/事件控制器174
6.4.4EXTI相关寄存器176
6.5通用输入/输出端口177
6.5.1GPIO基本结构177
6.5.2GPIO寄存器178
6.5.3GPIO复用181
6.6定时器181
6.6.1基本定时器182
6.6.2基本定时器相关寄存器183
6.6.3通用定时器的内部结构183
6.6.4通用定时器相关寄存器185
6.6.5高级定时器190
6.7模数转换191
6.7.1ADC特性191
6.7.2ADC内部结构191
6.7.3ADC相关寄存器简介192
6.8STM32F103的最小系统194
本章小结195
习题196
第7章STM32库函数及应用举例197
7.1STM32库函数简介197
7.1.1STM32库函数概述197
7.1.2固件库函数文件描述198
7.1.3STM32编码规范200
7.1.4外设的初始化和设置202
7.2STM32常用库函数204
7.2.1通用输入/输出库函数204
7.2.2外部中断/事件控制器库函数208
7.2.3通用定时器库函数215
7.3STM32库函数编程实例220
7.3.1STM32GPIO库函数编程实例220
7.3.2STM32EXTI库函数编程实例221
7.3.3STM32TIM库函数编程实例223
本章小结224
习题225
第8章嵌入式实时操作系统μC/OS在STM32上的移植226
8.1嵌入式实时操作系统概述226
8.1.1嵌入式操作系统简介226
8.1.2常用嵌入式实时操作系统简介229
8.2μC/OS-II实时操作系统简介229
8.2.1μC/OS-II实时操作系统的结构229
8.2.2任务及其调度231
8.2.3信号量与邮箱234
8.2.4消息队列、信号量集和软件定时器237
8.3μC/OS-II实时操作系统的移植243
本章小结247
习题247
参考文献248