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| 內容簡介： |
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本书以飞思卡尔全国大学生智能汽车竞赛组委会推荐芯片MC9S12XS128为蓝本，深入讲解CPU及片内外设工作原理，介绍单片机嵌入式应用的开发方法。本书首先简要介绍了单片机的基本概念，从门电路到单片机的硬件演进过程；然后按CPU、存储器、IO口、时钟和复位的顺序，讲述MCU内部结构和工作原理，对中断系统、串行口、定时计数模块和AD转换模块进行了详细分析，介绍了单片机嵌入式应用的开发方法，并给出相应的范例。
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| 目錄：
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前 言
第１ 章 单片机概述１
１ １ 单片机简介１
１. ２ 单片机的广泛应用１
１. ３ 单片机的发展历史３
１. ４ 从门电路到单片机４
１. ４. １ 半导体晶体管的开关特性４
１. ４. ２ 组合逻辑电路４
１. ４. ３ 时序逻辑电路９
１. ４. ４ 单片机的硬件构成１０
１. ５ 数制转换１１
１. ６ 飞思卡尔１６ 位单片机１３
１. ６. １ Ｆｒｅｅｓｃａｌｅ １６ 位单片机命名参考
规则１３
１. ６. ２ ＭＣ９Ｓ１２Ｘ 系列单片机１４
思考题与习题１５
第２ 章 Ｓ１２ＸＳ 单片机的内部结构
分析１６
２. １ ＭＣ９Ｓ１２ＸＳ 单片机的性能１６
２. １. １ ＭＣ９Ｓ１２ＸＳ 内部模块１６
２. １. ２ ＭＣ９Ｓ１２ＸＳ 单片机的引脚及
功能１８
２. ２ ＣＰＵ 的构成２１
２. ２. １ 算术逻辑单元ＡＬＵ ２１
２. ２. ２ 控制单元２１
２. ２. ３ 核心寄存器组２２
２. ３ 存储器２４
２. ３. １ 基本存储空间２４
２. ３. ２ 扩展地址空间２４
２. ３. ３ 全局存储器映射２５
２. ３. ４ ＭＣ９Ｓ１２ＸＳ１２８ 全局存储器
映射２７
２. ４ 并行Ｉ Ｏ 口２９
２. ４. １ Ａ、Ｂ、Ｅ 和Ｋ 口２９
２. ４. ２ Ｔ、Ｓ、Ｍ、Ｐ、Ｈ 和Ｊ 口３０
２. ４. ３ ＡＤ 口３２
２. ５ 时钟与复位模块３２
２. ５. １ 时钟模块３２
２. ５. ２ 锁相环应用范例３６
２. ５. ３ 复位３８
思考题与习题３９
第３ 章 单片机最小系统与软件运行
环境４０
３. １ 硬件电路设计４０
３. １. １ 单片机电源电路设计４０
３. １. ２ Ｓ１２ 单片机时钟电路设计４１
３. １. ３ 复位电路设计４２
３. １. ４ ＢＤＭ 接口电路设计４２
３. ２ Ｃｏｄｅ Ｗａｒｒｉｏｒ Ｖ５. １ 软件使用指南４３
３. ２. １ 软件安装４３
３. ２. ２ 关于ＢＤＭ 驱动４４
３. ２. ３ 创建一个新的工程４５
３. ２. ４ 编译与调试４８
３. ３ 并口输出范例５０
３. ３. １ 编写简单的应用程序５１
３. ３. ２ ＬＥＤ 闪动程序５２
３. ３. ３ 复位自检程序５２
３. ３. ４ 流水灯程序５４
思考题与习题５５
第４ 章 中断系统５６
４. １ 中断的概念５６
４. ２ 中断源５６
４. ３ Ｓ１２ＸＳ 单片机的中断响应和中断
返回５９
４. ４ 优先权排队６０
４. ５ 中断嵌套６０
４. ６ 中断服务子程序设计６１
４. ６. １ ＩＲＱ 使用范例６２
４. ６. ２ ＸＩＲＱ 使用范例６４
思考题与习题６６
第５ 章 串行口６７
５. １ 串行通信概述６７
５. １. １ 串行通信的两种基本方式６７
５. １. ２ 发送时钟和接收时钟６８
５. １. ３ 串行通信标准６９
ＭＣ９Ｓ１２ 单片机原理及嵌入式应用开发技术第２ 版
Ⅵ
５. ２ 同步外设接口ＳＰＩ 模块７１
５. ２. １ ＳＰＩ 模块概述７１
５. ２. ２ ＳＰＩ 寄存器７２
５. ２. ３ ＳＰＩ 应用范例７６
５. ３ ＳＣＩ 模块７９
５. ３. １ ＳＣＩ 模块的结构及功能７９
５. ３. ２ ＳＣＩ 模块寄存器８０
５. ３. ３ ＳＣＩ 应用范例８４
思考题与习题９７
第６ 章 定时器相关模块９８
６. １ 定时器计数器概述９８
６. ２ ＴＩＭ 模块９８
６. ２. １ ＴＩＭ 模块的结构及功能９９
６. ２. ２ ＴＩＭ 模块寄存器１００
６. ２. ３ ＴＩＭ 模块应用范例１０６
６. ３ ＰＩＴ 模块１１２
６. ３. １ ＰＩＴ 模块的结构及功能１１３
６. ３. ２ ＰＩＴ 模块寄存器１１４
６. ３. ３ ＰＩＴ 模块应用范例１１７
６. ４ ＰＷＭ 模块１２２
６. ４. １ ＰＷＭ 功能１２３
６. ４. ２ ＰＷＭ 模块寄存器１２３
６. ４. ３ ＰＷＭ 模块应用范例１２７
思考题与习题１３２
第７ 章 Ａ￣Ｄ 转换模块１３３
７. １ Ａ￣Ｄ 转换模块概述１３３
７. １. １ Ａ￣Ｄ 转换原理１３３
７. １. ２ Ｓ１２ＸＳ 系列ＭＣＵ 内置Ａ￣Ｄ 转换
模块１３４
７. ２ Ａ￣Ｄ 转换寄存器１３５
７. ２. １ Ａ￣Ｄ 输入使能寄存器１３５
７. ２. ２ Ａ￣Ｄ 控制寄存器１３５
７. ２. ３ Ａ￣Ｄ 比较寄存器１３９
７. ２. ４ Ａ￣Ｄ 转换状态寄存器１４０
７. ２. ５ Ａ￣Ｄ 结果寄存器１４０
７. ３ Ａ￣Ｄ 转换应用范例１４１
７. ３. １ 应用注意事项１４１
７. ３. ２ 应用范例１４２
思考题与习题１４３
第８ 章 嵌入式实时操作系统使用
范例１４４
８. １ 嵌入式实时操作系统１４４
８. １. １ 嵌入式实时操作系统简介１４４
８. １. ２ 嵌入式实时操作系统
μＣ ＯＳ￣ＩＩ １４４
８. ２ 移植μＣ ＯＳ￣ＩＩ １４６
８. ２. １ 重新定义内核的大小和功能１４７
８. ２. ２ ＯＳ—ＣＰＵ. Ｈ １５０
８. ２. ３ 编写与硬件相关的代码１５２
８. ２. ４ 中断服务子程序ＯＳＴｉｃｋＩＳＲ １５２
８. ２. ５ 任务堆栈初始化函数
ＯＳＴａｓｋＳｔｋＩｎｉｔ １５４
８. ２. ６ 让优先级最高的就绪态任务开始
运行函数ＯＳＳｔａｒｔＨｉｇｈＲｄｙ １５５
８. ２. ７ 任务级任务切换函数
ＯＳＣｔｘＳｗ １５６
８. ２. ８ 中断级任务切换函数
ＯＳＩｎｔＣｔｘＳｗ １５７
８. ２. ９ 相关接口函数１５９
８. ３ 应用范例１５９
８. ３. １ 相关声明１６０
８. ３. ２ 主函数ｍａｉｎ １６１
８. ３. ３ 系统任务函数ＡｐｐＳｔａｒｔＴａｓｋ １６２
８. ３. ４ 用户任务１ ＡｐｐＴａｓｋ１ １６４
８. ３. ５ 用户任务２ ＡｐｐＴａｓｋ２ １６５
８. ３. ６ 用户任务３ ＡｐｐＴａｓｋ３ １６６
８. ３. ７ 链接与程序定位１６８
第９ 章 单片机测控系统设计１６９
９. １ 微机测控系统的组成１６９
９. １. １ 微机测控系统硬件１６９
９. １. ２ 微机测控系统软件１７０
９. ２ 微机测控系统的常用器件１７１
９. ２. １ 集成运算放大器及其应用１７１
９. ２. ２ 电压比较器１７４
９. ２. ３ 隔离放大器１７５
９. ２. ４ 光耦合器１７７
９. ２. ５ 固态继电器１７９
９. ３ 键盘、显示接口１８１
９. ３. １ 键盘１８１
９. ３. ２ ７ 段ＬＥＤ 显示１８２
９. ３. ３ 键盘显示接口范例１８３
思考题与习题１８６
参考文献１８７
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| 內容試閱：
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本书系统介绍了Ｆｒｅｅｓｃａｌｅ 飞思卡尔 公司的Ｓ１２ＸＳ 微控制器 ＭＣＵ 的硬件结构和工作原理. 以ＭＣ９Ｓ１２ＸＳ１２８ 为例详细分析了各个片内外设功能模块的硬件结构、工作原理和使用方法. 同时介绍了ＭＣＵ 最小系统. 程序设计、下载和动态调试方法. 单片机嵌入式应用系统的设计方法.单片机的学习不仅要学习硬件. 还要学习软件. 根据我们多年的教学实践. 学生在学习单片机时. 由于前期电类基础不尽相同. 如何能够深入理解单片机的工作原理. 并尽快上手操作. 实现针对硬件编程、调试. 一直是单片机教学和学习过程中的难点. 为此. 本书在章节的编排和内容的选取上. 尽量做到零基础起步. 采用从原理到实践. 最后到系统设计的方法. 使得电类基础薄弱的读者也能尽快掌握单片机的工作原理. 本书在硬件上讲述单片机内部结构和工作原理时. 采用ＣＰＵ、存储器、Ｉ Ｏ 口、时钟和复位的顺序. 读者在了解单片机内部结构之后. 马上就能够组成单片机最小系统. 并上手操作.只要有一点计算机基础的读者. 就能够通过范例操作. 看到Ｉ Ｏ 控制发光二极管的亮灭.激发读者的学习兴趣. 达到快速入门的目的.本书是在第１ 版的基础上. 根据读者和任课教师的反馈意见进行了章节调整和部分内容的修改. 具体如下： 由于目前使用Ｃ 语言编程比汇编语言编程更加简单易学. 而且原书中给出的范例也是Ｃ 语言编程. 所以将第４ 章指令系统删掉. 考虑到篇幅所限. 删掉了第１１ 章飞思卡尔智能车设计范例. 这部分内容在相关网站上有许多高手的经验介绍和交流文章. 各章都增加了思考题与习题. 便于读者对所学章节的内容进行复习和总结.第１ 章简要讲述单片机的概念. 单片机的广泛应用. 单片机的发展历程. 从门电路到单片机的硬件演进过程. 并对常用的数制转换进行了介绍. 对飞思卡尔１６ 位单片机的特点及命名规则也进行了介绍.第２ 章主要介绍Ｓ１２ＸＳ 单片机的内部模块及引脚功能. 以ＭＣ９Ｓ１２ＸＳ１２８ 为例. 从硬件上详细分析ＣＰＵ 取指、译码、操作以及标志设定和堆栈使用过程. 存储器结构及地址映射管理过程的地址管理、Ｉ Ｏ 口管理方法. 通过内部锁相环获得内部总线时钟的相关寄存器设置方法. 介绍了复位的工作原理.第３ 章讲述如何用最简单的硬件和软件使单片机运行起来. 通过实例告诉你. 其实单片机入门并不难.第４ 章讲述中断的概念、ＭＣ９Ｓ１２ＸＳ１２８ 中断源、中断响应和执行过程、中断优先级和中断嵌套. 通过外部中断范例. 理解中断响应是如何实现的.第５ 章从总体上介绍串行通信的基本知识. 包括并行通信与串行通信. 同步串行通信和异步串行通信及数据格式. 常用异步串行通信标准. 介绍Ｓ１２ＸＳ 同步串行模块ＳＰＩ 和异步串行模块ＳＣＩ 的工作原理及相关寄存器的功能和设置方法.第６ 章讲述定时中断ＰＩＴ、定时器ＴＩＭ 和ＰＷＭ 等内容. 每部分内容都有相应的范例.第７ 章介绍Ａ￣Ｄ 转换模块中包含的逐次比较式Ａ￣Ｄ 转换器的工作原理. ＭＣ９Ｓ１２ＸＳ１２８的Ａ￣Ｄ 转换模块结构和工作原理. 按功能分类介绍了相关寄存器的设置方法. 通过范例 ＭＣ９Ｓ１２ 单片机原理及嵌入式应用开发技术第２ 版Ⅳ 理解相关寄存器的设置和使用方法.第８ 章讲述了ＭＣ９Ｓ１２ＸＳ１２８ 单片机嵌入式应用的开发方法. 介绍μＣ ＯＳⅡ的概念及其移植和任务编写方法. 通过范例介绍单片机嵌入式应用系统的开发流程.第９ 章介绍了单片机测控系统的设计原则. 阐述了键盘、显示接口扩展方法.本书原理的讲述力求简洁透彻. 范例的选择具有工程背景. 便于读者移植使用. 本书对寄存器是按功能分类介绍的.本书由陈万忠担任主编. 李洪霞、赵静荣担任副主编. 参加编写的人员还有： 顾海军、马海涛、洪伟、刘聪、康冰、逄鹏、封淑玲. 感谢研究生李勇强、姜瑞、孙保峰、高韧杰、崔冰一、雷俊、张勇和范越宇在调试程序和绘制插图方面的贡献. 本书编写过程中参考了许多单片机专家的著作. 谨向作者致以崇高的敬意.感谢清华大学飞思卡尔中心的支持和帮助.本书为读者提供了一个单片机学习的快速入门方法. 作者深感自己知识的局限. 深入的内容未作讨论. 书中难免会有疏漏和不妥之处. 诚请读者指正. 联系信箱： ｃｈｅｎｗｚ＠ｊｌｕ.. ｅｄｕ.. ｃｎ.作 者
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