嵌入式微處理器程序設(shè)計(jì)：從Arduino到ARM

【章名目錄】
01　初識(shí)ARM微處理器　1
02　Arduino Due簡(jiǎn)介　17
03　Arduino編程基礎(chǔ)　32
04　基于Arduino的應(yīng)用開發(fā)　53
05　ARM編程基礎(chǔ)　76
06　Cortex-M3微處理器　96
07　Thumb-2指令集　114
08　PIO接口　141
09　異常處理　157
10　定時(shí)/計(jì)數(shù)器TC　182
11　UART　199
12　ADC　216
13　DAC　237
【詳細(xì)目錄】
01　初識(shí)ARM微處理器　1
1．1 ARM微處理器概述　1
1．1．1 ARM公司的發(fā)展歷史　2
1．1．2 ARM微處理器的架構(gòu)　3
1．1．3 ARM微處理器的特點(diǎn)　6
1．1．4 ARM微處理器的應(yīng)用領(lǐng)域　6
1．2 ARM微處理器的開發(fā)工具　8
1．2．1 交叉編譯環(huán)境　8
1．2．2 軟件開發(fā)工具　9
1．2．3 硬件開發(fā)工具　12
1．3 ARM微處理器的開發(fā)方法簡(jiǎn)介　13
1．3．1 基于Arduino的應(yīng)用開發(fā)　13
1．3．2 基于CMSIS的應(yīng)用開發(fā)　14
思考與練習(xí)　16
02　Arduino Due簡(jiǎn)介　17
2．1 Arduino Due概述　17
2．2 功能特點(diǎn)　18
2．3 參數(shù)規(guī)格　19
2．4 硬件平臺(tái)的結(jié)構(gòu)　20
2．4．1 元件布局　20
2．4．2 連接器　20
2．4．3 跳線器　21
2．5 硬件電路的設(shè)計(jì)原理　21
2．5．1 微處理器電路　21
2．5．2 電源電路　23
2．5．3 復(fù)位電路　25
2．5．4 時(shí)鐘源電路　25
2．5．5 LED顯示電路　25
2．5．6 JTAG接口電路　26
2．5．7 SWD接口電路　26
2．5．8 電源擴(kuò)展接口電路　27
2．5．9 I/O擴(kuò)展接口電路　27
2．5．10 USB接口電路　28
2．5．11 USB轉(zhuǎn)串口電路　29
2．5．12 擦除按鍵接口電路　30
2．5．13 TWI電路　30
2．5．14 SPI電路　30
思考與練習(xí)　31
03　Arduino編程基礎(chǔ)　32
3．1 搭建Arduino開發(fā)環(huán)境　32
3．1．1 安裝Arduino IDE　32
3．1．2 Arduino IDE結(jié)構(gòu)　34
3．1．3 Arduino IDE的主界面　35
3．2 Arduino編程語言基礎(chǔ)　39
3．2．1 語法符號(hào)　40
3．2．2 數(shù)據(jù)類型　41
3．2．3 常量與變量　42
3．2．4 控制結(jié)構(gòu)　44
3．3 Arduino程序的結(jié)構(gòu)　47
3．4 Arduino入門項(xiàng)目——Blink　48
3．4．1 實(shí)驗(yàn)材料　48
3．4．2 硬件電路　48
3．4．3 連接硬件電路并安裝驅(qū)動(dòng)　48
3．4．4 編輯程序　50
3．4．5 設(shè)置開發(fā)板及串行通信接口　50
3．4．6 編譯程序　51
3．4．7 下載并運(yùn)行程序　51
思考與練習(xí)　52
04　基于Arduino的應(yīng)用開發(fā)　53
4．1 數(shù)字量I/O　53
4．1．1 數(shù)字量I/O函數(shù)　53
4．1．2 編程實(shí)驗(yàn)：鍵控流水燈　54
4．2 模擬量I/O　56
4．2．1 模擬量輸入函數(shù)　56
4．2．2 編程實(shí)驗(yàn)：光強(qiáng)度自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)　57
4．2．3 模擬量輸出函數(shù)　58
4．2．4 編程實(shí)驗(yàn)：簡(jiǎn)易調(diào)色LED燈　59
4．2．5 編程實(shí)驗(yàn)：三角波發(fā)生器　61
4．3 串行通信　61
4．3．1 串行通信接口函數(shù)　62
4．3．2 編程實(shí)驗(yàn)：回音壁　66
4．4 中斷處理　67
4．4．1 中斷處理函數(shù)　67
4．4．2 編程實(shí)驗(yàn)：鍵控LED燈　68
4．4．3 編程實(shí)驗(yàn)：中斷方式的回音壁　69
4．4．4 編程實(shí)驗(yàn)：控制中斷　70
4．5 其他功能函數(shù)　72
4．5．1 時(shí)間函數(shù)　72
4．5．2 高級(jí)I/O操作函數(shù)　72
4．5．3 編程實(shí)驗(yàn)：測(cè)量程序的執(zhí)行時(shí)間　73
4．5．4 編程實(shí)驗(yàn)：74HC595芯片驅(qū)動(dòng)多路LED燈　74
思考與練習(xí)　75
05　ARM編程基礎(chǔ)　76
5．1 ARM編程與Arduino編程的比較　76
5．1．1 Arduino編程的局限性　76
5．1．2 Arduino引腳　77
5．2 ARM開發(fā)工具概述　78
5．2．1 MDK概述　78
5．2．2 ULINK 2概述　81
5．3 ARM編程入門向?qū)А?1
5．3．1 MDK環(huán)境簡(jiǎn)介　81
5．3．2 簡(jiǎn)單工程示例　86
思考與練習(xí)　95
06　Cortex-M3微處理器　96
6．1 Cortex-M3微處理器內(nèi)核　96
6．1．1 Cortex-M3微處理器內(nèi)核簡(jiǎn)介　98
6．1．2 三級(jí)流水線　99
6．1．3 總線系統(tǒng)　100
6．2 Cortex-M3微處理器工作模式和訪問級(jí)別　101
6．3 Cortex-M3寄存器組成　103
6．3．1 通用寄存器R0～R12　103
6．3．2 通用寄存器R13　104
6．3．3 通用寄存器R14　104
6．3．4 通用寄存器R15　105
6．3．5 特殊功能寄存器　105
6．4 存儲(chǔ)器系統(tǒng)　109
6．4．1 存儲(chǔ)器映射　109
6．4．2 位帶操作　110
6．4．3 非對(duì)齊數(shù)據(jù)傳送　113
思考與練習(xí)　113
07　Thumb-2指令集　114
7．1 Thumb-2指令集概述　114
7．2 尋址方式　116
7．3 Thumb-2指令集分類　121
7．4 Thumb-2常用指令詳細(xì)介紹　122
7．4．1 數(shù)據(jù)傳送指令　122
7．4．2 存儲(chǔ)器訪問指令　123
7．4．3 算術(shù)運(yùn)算指令　126
7．4．4 邏輯運(yùn)算指令　130
7．4．5 比較和測(cè)試指令　131
7．4．6 子程序調(diào)用與無條件轉(zhuǎn)移指令　132
7．4．7 移位指令　134
7．4．8 符號(hào)擴(kuò)展指令　134
7．4．9 字節(jié)調(diào)序指令　135
7．4．10 位操作指令　136
7．4．11 飽和運(yùn)算指令　137
7．4．12 隔離指令　139
7．4．13 If-Then指令　140
思考與練習(xí)　140
08　PIO接口　141
8．1 PIO接口概述　141
8．2 PIO接口結(jié)構(gòu)　143
8．3 PIO接口的基本功能　144
8．3．1 輸出控制　145
8．3．2 輸入控制　146
8．4 PIO接口的寄存器描述　147
8．5 PIO接口的輸入/輸出操作　152
8．5．1 PIO接口的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　152
8．5．2 PIO接口的操作步驟　154
8．5．3 編程實(shí)驗(yàn)：鍵控?zé)簟?54
思考與練習(xí)　156
09　異常處理　157
9．1 異常類型　158
9．2 異常優(yōu)先級(jí)　164
9．2．1 優(yōu)先級(jí)的定義　164
9．2．2 優(yōu)先級(jí)分組　165
9．3 異常向量表　166
9．4 異常處理過程　167
9．4．1 異常響應(yīng)過程　167
9．4．2 異常處理返回過程　169
9．4．3 特殊情況的處理　169
9．5 NVIC　171
9．6 異常處理的基本操作　178
9．6．1 異常處理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　178
9．6．2 異常處理的操作步驟　179
9．6．3 編程實(shí)驗(yàn)：定時(shí)閃爍燈　179
思考與練習(xí)　181
10　定時(shí)/計(jì)數(shù)器TC　182
10．1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器概述　182
10．2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作原理　184
10．2．1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作模式　184
10．2．2 時(shí)鐘的選擇和控制　185
10．2．3 觸發(fā)器　187
10．2．4 捕獲模式　187
10．2．5 波形模式　188
10．3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的寄存器描述　194
10．4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的基本操作　195
10．4．1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　195
10．4．2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的操作步驟　196
10．4．3 編程實(shí)驗(yàn)：呼吸燈　196
思考與練習(xí)　198
11　UART　199
11．1 UART概述　199
11．2 UART的基本功能　200
11．3 UART的寄存器描述　206
11．4 UART通信的基本操作　212
11．4．1 UART的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　212
11．4．2 UART的操作步驟　212
11．4．3 編程實(shí)驗(yàn)：回音壁　213
思考與練習(xí)　215
12　ADC　216
12．1 ADC概述　216
12．1．1 ADC的工作原理　216
12．1．2 ADC的分類和特點(diǎn)　217
12．1．3 ADC的主要技術(shù)指標(biāo)　218
12．2 ADC的結(jié)構(gòu)　219
12．2．1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖　219
12．2．2 ADC的主要特性　220
12．2．3 基本信號(hào)描述　220
12．3 ADC的基本功能　221
12．3．1 模數(shù)轉(zhuǎn)換過程　221
12．3．2 分辨率設(shè)置　222
12．3．3 轉(zhuǎn)換結(jié)果　222
12．3．4 觸發(fā)轉(zhuǎn)換的類型　222
12．3．5 睡眠模式和序列轉(zhuǎn)換器　222
12．4 ADC的寄存器描述　223
12．5 ADC的基本操作　231
12．5．1 ADC的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　231
12．5．2 ADC的操作步驟　232
12．5．3 編程實(shí)驗(yàn)：電壓表　233
思考與練習(xí)　236
13　DAC　237
13．1 DAC概述　237
13．1．1 DAC的工作原理　237
13．1．2 DAC的分類　238
13．1．3 DAC的主要技術(shù)指標(biāo)　239
13．2 DAC的結(jié)構(gòu)　239
13．2．1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖　239
13．2．2 DAC的主要特性　240
13．2．3 基本信號(hào)描述　240
13．3 DAC的基本功能　241
13．3．1 數(shù)模轉(zhuǎn)換過程　241
13．3．2 工作時(shí)序　242
13．4 DAC的寄存器描述　243
13．5 DAC的基本操作　250
13．5．1 DAC的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　250
13．5．2 DAC的操作步驟　250
13．5．3 編程實(shí)驗(yàn)：方波發(fā)生器　251
思考與練習(xí)　252