本書以8051單片機(jī)和ARM11微處理器S3C6410為主線全面并輔以相應(yīng)的編程實(shí)例、系統(tǒng)地闡述了單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的原理和應(yīng)用。主要內(nèi)容包括單片微型計(jì)算機(jī)概述、MCS-51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)與原理、MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)、MCS-51單片機(jī)匯編程序設(shè)計(jì)、MCS-51單片機(jī)的C語言程序設(shè)計(jì)、MCS-51單片機(jī)的片內(nèi)資源、MCS-51單片機(jī)的常用外設(shè)擴(kuò)展、MCS-51單片機(jī)接口技術(shù)、單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識、ARM微處理器體系結(jié)構(gòu)、ARM11微處理器S3C6410資源、S3C6410的I/O口及操作、S3C6410的中斷控制、S3C6410的串口UART、S3C6410的PWM控制、S3C6410的實(shí)時(shí)時(shí)鐘、S3C6410的看門狗電路、工程項(xiàng)目開發(fā)實(shí)例。
自20世紀(jì)70年代問世以來.單片機(jī)已對人類社會產(chǎn)生了巨大的影響.尤其是美國Intel公司生產(chǎn)的MCS51單片機(jī).由于其具有集成度高、體積小、功能強(qiáng)、可靠性高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn).已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控、智能儀器儀表、家用電器等領(lǐng)域.此外.MCS51單片機(jī)也是教學(xué)用單片機(jī)的最佳選擇.嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心.以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ).軟硬件可裁剪(這是指嵌入式系統(tǒng)的大小和規(guī)格會隨著具體應(yīng)用需求而改變).適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng).嵌入式系統(tǒng)可以說是當(dāng)前最熱門、最有發(fā)展前途的IT應(yīng)用領(lǐng)域之一.嵌入式系統(tǒng)通常會用在一些特定的專用設(shè)備上.特別是隨著家電的智能化.嵌入式系統(tǒng)更顯重要.目前國內(nèi)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人才是很稀缺的.因?yàn)檫@一領(lǐng)域較新.且發(fā)展太快.所以熟練掌握這些新技術(shù)的人才是相當(dāng)難找的.人才供需比是1∶8.所以就業(yè)前景非常好.本書以實(shí)用為宗旨.采用理論與實(shí)際相結(jié)合的形式.用眾多的實(shí)例來講解理論知識.在內(nèi)容安排上由淺入深、由易到難、通俗易懂.本書規(guī)劃授課學(xué)時(shí)為64學(xué)時(shí).章節(jié)內(nèi)容安排偏多.但各章節(jié)內(nèi)容之間既有相關(guān)繼承性.又有一定的獨(dú)立性.方便了讀者學(xué)習(xí)和參考.各授課教師可根據(jù)學(xué)習(xí)對象的基礎(chǔ)及需求不同.對授課學(xué)時(shí)進(jìn)行靈活的調(diào)整.本書的主要特點(diǎn)如下:1..本書圖文并茂、實(shí)用性強(qiáng).既可作為應(yīng)用型本科自動(dòng)化、電子信息類專業(yè)“單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用”課程的教材和參考書.同時(shí)又可供各類電子工程和自動(dòng)化技術(shù)人員、計(jì)算機(jī)愛好者以及嵌入式系統(tǒng)自學(xué)者參考.2..本書從實(shí)用角度出發(fā).與傳統(tǒng)的單片機(jī)與嵌入式基本原理書籍相比較.更注重面向?qū)嶋H應(yīng)用和實(shí)際開發(fā).書中案例大多來源于編者平時(shí)的教學(xué)、企業(yè)工程經(jīng)驗(yàn)以及科研工作.有利于初學(xué)者迅速掌握單片機(jī)與嵌入式技術(shù).3..本書致力于培養(yǎng)學(xué)生對學(xué)習(xí)方法的掌握.找出并抓住學(xué)科知識的內(nèi)在聯(lián)系.形成一個(gè)完整的體系.有利于學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí).全書共19章.第1章主要介紹了計(jì)算機(jī)的基本概念、計(jì)算機(jī)的基本組成及單片微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)原理.最后闡述了單片微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展.第2章主要講解了MCS51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)和片內(nèi)各功能部件的工作原理.第3章詳細(xì)介紹了MCS51單片機(jī)的尋址方式及指令系統(tǒng).第4章介紹了匯編程序設(shè)計(jì)的方法及步驟.并舉實(shí)例進(jìn)行了說明.第5章介紹了MCS51單片機(jī)的C語言程序設(shè)計(jì).通過本章的學(xué)習(xí).讀者能夠了解單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)的方法.第6章對單片機(jī)的內(nèi)部資源I/O口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷、串口進(jìn)行了詳細(xì)介紹.第7章主要介紹了程序存儲器(ROM)擴(kuò)展、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)擴(kuò)展以及并行I/O口的擴(kuò)展.第8章介紹了幾種單片機(jī)常用的外設(shè).包括鍵盤、顯示器、打印機(jī)、AD和DA轉(zhuǎn)換器等.第9章主要介紹單片機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā).具體討論了有關(guān)產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)的問題.第10章主要對嵌入式系統(tǒng)的基本知識.包括基本概念、應(yīng)用領(lǐng)域、特點(diǎn)、組成Ⅳ及嵌入式處理器分類等進(jìn)行了詳細(xì)介紹.使讀者對嵌入式系統(tǒng)有一個(gè)基本的了解.第11章主要介紹了常用ARM處理器系列.對ARM7內(nèi)核、存儲體系、總線結(jié)構(gòu)、流水線技術(shù)、處理器狀態(tài)與模式、寄存器組織和異常處理等進(jìn)行了詳細(xì)介紹.使學(xué)生對ARM的體系結(jié)構(gòu)有一個(gè)清楚的認(rèn)識.第12章主要介紹了S3C6410的內(nèi)部資源.如定義的頭文件、常用函數(shù)及其使用.第13章主要介紹了GPIO的功能、控制寄存器及其應(yīng)用.第14章主要介紹了S3C6410中斷控制系統(tǒng)的構(gòu)成及應(yīng)用實(shí)例.第15章主要介紹了S3C6410的串行端口RS232通信及編程方法.第16章主要介紹了PWM的工作原理、輸出控制、控制寄存器的功能和編程思路.第17、18章主要介紹了S3C6410的RTC和看門狗的原理.以及利用相關(guān)的資源來編寫相關(guān)的例程.第19章通過實(shí)際的工程項(xiàng)目介紹了一般嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程.本書的第1章由何永洪、王寶珠編寫.第2~6章和附錄由王寶珠編寫.第12~19章由馮文果編寫.第7~9章由王強(qiáng)編寫.第10、11章由諶麗編寫.全書由王寶珠統(tǒng)編定稿.由黃俊教授主審.同時(shí).在本書編寫過程中.黃沛、喻婷、費(fèi)莉幫助收集資料、整理書稿.給予了大力的支持和幫助.本書在編寫過程中參考了大量的相關(guān)書籍和資料.在此向這些書籍和資料的編寫者表示衷心的感謝.由于編者水平有限.書中難免有疏漏、錯(cuò)誤和不妥之處.敬請讀者批評指正.編者
前 言
第1 章 概述 1
1. 1 計(jì)算機(jī)基本概念 1
1. 1. 1 計(jì)算機(jī)的組成 1
1. 1. 2 信息在計(jì)算機(jī)中的表示 2
1. 1. 3 計(jì)算機(jī)的軟件 5
1. 2 微型計(jì)算機(jī)的基本構(gòu)成 5
1. 2. 1 微處理器 5
1. 2. 2 存儲器 6
1. 2. 3 系統(tǒng)總線 6
1. 3 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 6
1. 3. 1 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 6
1. 3. 2 單片機(jī)的主要特點(diǎn) 7
1. 4 單片機(jī)的重要指標(biāo)及類型 8
1. 5 單片機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展 8
1. 5. 1 單片機(jī)的應(yīng)用 8
1. 5. 2 單片機(jī)的發(fā)展 9
習(xí)題 12
第2 章。停茫 51 單片機(jī)的硬件
結(jié)構(gòu)與原理 13
2. 1。担 系列單片機(jī)簡介 13
2. 2 MCS 51 單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)原理 14
2. 2. 1 基本結(jié)構(gòu)組成 14
2. 2. 2 中央處理器 15
2. 2. 3 存儲器 18
2. 2. 4 外部引腳 23
2. 3。停茫 51 單片機(jī)的輸入/輸出端口 25
2. 3. 1 P0 口 26
2. 3. 2。校 口 28
2. 3. 3。校 口 28
2. 3. 4 P3 口 29
2. 4。停茫 51 單片機(jī)的最小系統(tǒng) 30
2. 4. 1 電源 30
2. 4. 2 時(shí)鐘電路 30
2. 4. 3 復(fù)位電路 33
2. 5。停茫 51 單片機(jī)的工作方式 34
2. 5. 1 全速執(zhí)行方式 34
第3 章 MCS 51 單片機(jī)指令系統(tǒng)38
第4 章。停茫 51 單片機(jī)匯編程序設(shè)計(jì)65
第5 章 MCS 51 單片機(jī)的C 語言程序設(shè)計(jì) 80
第6 章。停茫 51 單片機(jī)的內(nèi)部資源 114
第7 章 MCS 51 單片機(jī)的常用
外設(shè)擴(kuò)展151
第8 章 MCS 51 單片機(jī)接口技術(shù)166
第9 章。粒裕福梗茫担 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)與
開發(fā)186
第10 章 嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識219
第11 章。粒遥 微處理器體系結(jié)構(gòu)228
第12 章 ARM11 微處理器S3C6410253
第13 章。樱常茫叮矗保 的I / O 口及操作286
第14 章 S3C6410 的中斷控制320
第15 章。樱常茫叮矗保 的串口UART356
第16 章 S3C6410 的PWM 控制373
第17 章。樱常茫叮矗保 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘 389
17. 1。樱常茫叮矗保 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘概述 389
17. 1. 1 S3C6410 的RTC 單元 389
17. 1. 2。遥裕 控制寄存器 391
17. 2。遥裕 應(yīng)用編程實(shí)例 398
習(xí)題 400
第18 章。樱常茫叮矗保 看門狗電路 401
18. 1。樱常茫叮矗保 看門狗概述 401
18. 1. 1。樱常茫叮矗保 看門狗的工作原理 401
18. 1. 2。樱常茫叮矗保 看門狗的功能 401
18. 1. 3。樱常茫叮矗保 看門狗控制寄存器 402
18. 2 看門狗控制編程實(shí)例 404
18. 2. 1 例程思路 404
18. 2. 2 參考程序 404
習(xí)題 406
第19 章 工程項(xiàng)目開發(fā)實(shí)例 407
19. 1 工程項(xiàng)目任務(wù)和軟硬件準(zhǔn)備 407
19. 1. 1 項(xiàng)目任務(wù) 407
19. 1. 2 項(xiàng)目的軟硬件準(zhǔn)備 407
19. 2 工程項(xiàng)目建立步驟 407
19. 2. 1 項(xiàng)目整體思路 407
19. 2. 2 建立工程項(xiàng)目 409
19. 2. 3 編寫(參考) 程序 410
19. 2. 4 工程環(huán)境配置 412
19. 2. 5 工程編譯方法 417
19. 2. 6 工程文件下載 417
附錄 MCS 51 單片機(jī)指令表 420
參考文獻(xiàn) 424