内容简介
Kinetis系列微控制器将ARM Cortex-M4内核与的低功耗设计技术相结合,是业内功耗的基于Cortex-M4的MCU解决方案。
本书以飞思卡尔(Freescale)的ARM Cortex-M4内核的Kinetis系列微控制器为蓝本阐述嵌入式系统的软件与硬件设计,全书共15章,其中第1章为概述,简要阐述嵌入式系统的知识体系、学习误区、学习建议和基于硬件构件的嵌入式系统开发方法;第2章给出ARM Cortex-M4简介及K60硬件系统;第3章给出第一个样例程序及开发环境下的工程组织方法,完成第一个K60工程的入门任务;第4章阐述串行通信接口UART,并给出第一个带中断的实例,1~4章囊括了学习一个新MCU完整要素的入门环节;5~14分别给出了GPIO的应用实例(键盘、LED与LCD)、定时器、A/D、D/A、比较器、TSI、SPI、I2C、I2S、Flash、CAN、SDHC、USB、以太网及K60其他模块等;第15章给出了进一步学习指导。
目录
目 录
第1章 概 述 1
1.1 嵌入式系统定义、由来及特点 1
1.1.1 嵌入式系统的定义 1
1.1.2 嵌入式系统的由来及其与
微控制器的关系 2
1.1.3 嵌入式系统的特点 3
1.2 嵌入式系统的知识体系、学习误区及
学习建议 4
1.2.1 嵌入式系统的知识体系 4
1.2.2 嵌入式系统的学习误区 5
1.2.3 基础阶段的学习建议 7
1.2.4 嵌入式系统开发所遇到的
若干问题 8
1.3 嵌入式硬件构件的基本思想与
应用方法 9
1.4 基于硬件构件的嵌入式系统
硬件电路设计 9
1.4.1 设计时需要考虑的基本问题 9
1.4.2 硬件构件化电路原理图绘制的
简明规则 11
1.4.3 实验PCB板设计的简明规则 13
1.5 基于硬件构件的嵌入式底层软件构件的
编程方法 16
1.5.1 嵌入式硬件构件和软件构件的
层次模型 16
1.5.2 底层构件的实现方法与
编程思想 17
1.5.3 硬件构件及底层软件构件的
重用与移植方法 18
1.6 嵌入式系统的常用术语 19
1.6.1 与硬件相关的术语 19
1.6.2 与通信相关的术语 21
1.6.3 与功能模块及软件相关的术语 21
1.7 本章小结 22
习题 23
第2章 Kinetis微控制器概述与K60硬件
系统 24
2.1 学习一个新MCU芯片的基本要素 24
2.2 ARM背景知识简介 25
2.2.1 ARM简介 25
2.2.2 Cortex-M4处理器特性简介 28
2.3 Kinetis系列微控制器概述及型号标识 29
2.3.1 Kinetis系列微控制器概述 29
2.3.2 Kinetis系列微控制器型号标识 31
2.4 K60系列微控制器的存储器映像与
编程结构 31
2.4.1 K60系列MCU性能概述与
内部结构简图 31
2.4.2 K60系列存储器映像 33
2.5 K60的引脚功能与硬件系统 34
2.5.1 K60的引脚功能 35
2.5.2 K60的硬件系统原理图 37
2.5.3 Kinetis器写入器与K60核心板 39
2.5.4 硬件系统测试方法 40
2.6 ARM Cortex-M4的寄存器及指令简介 41
2.6.1 ARM Cortex-M4的寄存器简介 41
2.6.2 ARM Cortex-M4的指令
系统简介 43
2.7 本章小结 44
习题 44
第3章 第一个样例程序及工程组织 45
3.1 GPIO模块的驱动构件设计 45
3.1.1 GPIO的基础知识 45
3.1.2 GPIO模块概要与编程要点 46
3.1.3 GPIO驱动构件设计 48
3.2 CodeWarrior开发环境简介 54
3.3 嵌入式设计编码基本规范 55
3.3.1 硬件驱动构件文件 56
3.3.2 数据类型 56
3.3.3 函数 57
3.3.4 源码文件夹结构 58
3.4 第一个C语言工程:控制小灯闪烁 59
3.4.1 Light构件设计 59
3.4.2 Light构件测试工程主程序 62
3.4.3 在CW环境下导入样例工程 63
3.5 理解第一个C工程 63
3.5.1 CW开发环境下工程文件
组织框架 64
3.5.2 文件说明 65
3.5.3 芯片上电启动执行过程 72
3.6 在CW环境下创建一个新的工程 72
3.7 本章小结 73
习题 74
第4章 异步串行通信 75
4.1 异步串行通信的基础知识 75
4.1.1 基本概念 75
4.1.2 RS-232C总线标准 77
4.1.3 电平转换电路原理 78
4.2 UART模块功能概述 79
4.3 UART模块的编程结构 80
4.4 UART模块的底层驱动构件设计 85
4.4.1 UART构件的函数原型设计 85
4.4.2 UART构件的头文件
(hw_uart.h) 85
4.4.3 UART构件的源程序文件
(hw_uart.c) 88
4.5 以查询方式接收的UART模块
测试实例 92
4.6 以中断方式接收的UART模块
测试实例 94
4.7 本章小结 96
习题 97
第5章 GPIO的应用实例:键盘、LE