微机原理与接口技术——嵌入式系统描述_PDF下载[98MB-百度云]姚琳，万亚东，汪红兵编著

本书特色

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本书内容全面、重点明确、表述简洁,注重将微机接口控制器的基本原理和实际操作相结合,突出软硬件设计中的计算思维模式。全书共12章,内容包括微机原理及基本概念、Cortex�睲3处理器体系结构、ARM汇编、嵌入式系统开发基础、GPIO控制器、NVIC及EXTI中断控制器、定时器、USART总线、IIC总线、SPI总线、ADC以及低功耗控制,并配套基于STM32L15x系列的实验教程。本书适合作为非计算机专业微机原理及接口技术的教材,也可作为计算机类嵌入式系统课程的参考教材。

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内容简介

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本书共12章, 内容包括: 微机原理及基本概念、Cortex-M3处理器体系结构、ARM汇编、嵌入式系统开发基础、GPIO控制器、NVIC及EXTI中断控制器、定时器、USART总线、IIC总线、SPI总线、ADC以及低功耗控制, 并配套基于STM32L15x系列的实验教程。

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目录第1章微型计算机与嵌入式系统概论11.1微型计算机概述11.1.1微型计算机系统的组成11.1.2微处理器的发展31.2微型计算机的基本原理71.2.1冯·诺依曼体系结构71.2.2微机的总线81.2.3哈佛体系结构141.2.4微处理器的内部结构151.2.5I/O接口技术191.2.6存储器201.2.7程序的执行过程241.3嵌入式系统概述251.4嵌入式系统架构271.5嵌入式系统的典型应用281.6典型嵌入式开源硬件和软件系统311.6.1开源硬件平台311.6.2嵌入式开源操作系统33第2章Cortex�睲3微处理器的体系结构352.1ARM微处理器系列介绍352.2ARM Cortex�睲3体系结构372.2.1总体架构372.2.2操作模式392.2.3寄存器402.2.4总线442.2.5存储器452.2.6中断502.3STM32L152RET6微处理器介绍502.4STM32L152RET6微处理器的系统结构512.5STM32L152RET6微处理器的引脚说明542.6STM32L152RET6微处理器的复位和时钟控制572.7STM32L152RET6微处理器的存储映射59〖1〗微机原理与接口技术——嵌入式系统描述〖1〗目录第3章Cortex�睲3处理器的指令系统633.1Cortex�睲3处理器的指令系统概述633.1.1指令系统基本概念633.1.2指令格式653.1.3寻址方式673.1.4数据传送指令683.1.5存储器访问指令693.1.6算术运算指令743.1.7逻辑运算指令773.1.8移位和循环指令783.1.9比较指令793.1.10分支控制指令803.1.11其他指令813.2ARM汇编器中的伪指令833.2.1Thumb伪指令833.2.2符号定义伪指令843.2.3数据定义伪指令853.2.4汇编控制伪指令863.2.5其他常用的伪指令873.3汇编语言的程序结构88第4章开发板硬件系统及开发环境924.1*小系统设计924.2开发板电路原理图934.2.1电源934.2.2复位和启动电路954.2.3时钟954.2.4调试接口964.2.5按键974.2.6LED灯974.2.7显示屏984.2.8扩展I/O口984.3软件开发环境994.3.1嵌入式软件开发流程994.3.2程序开发库CMSIS1014.3.3STM32L52嵌入式程序开发预备知识103第5章通用输入输出1125.1GPIO原理1125.1.1GPIO功能1125.1.2I/O模式配置1135.2GPIO寄存器1155.3GPIO操作函数库1205.4GPIO实例1285.4.1GPIO寄存器基本操作1285.4.2GPIO LED灯控制1305.4.3GPIO按键输入131第6章异常和中断处理技术1336.1中断的基本概念1336.2中断向量表1346.3中断的执行过程1386.3.1中断响应基本流程1386.3.2中断优化技术1416.3.3系统异常1426.4嵌套向量中断控制器NVIC1446.4.1STM32L152 NVIC1446.4.2NVIC寄存器1446.4.3系统异常处理1496.4.4全局中断管理1506.4.5NVIC库函数1516.5外部中断/事件控制器EXTI1576.6寄存器说明1586.7EXTI函数库1626.8中断案例164第7章定时器1687.1定时器原理概述1687.2内部定时器SysTick1707.2.1SysTick寄存器1707.2.2SysTick定时器库函数1727.2.3SysTick定时器应用例程1747.3外围定时器基本概念1757.4基本定时器TIM6、TIM71797.5通用定时器TIM2～TIM4、TIM9～TIM111817.5.1通用定时器时基单元1827.5.2通用定时器输入捕获和输出比较单元1857.5.3TIMx的外部触发同步模式1897.6定时器寄存器1917.7外围定时器库函数1977.8定时器应用例程2057.8.1定时器寄存器操作案例2057.8.2基本计时中断示例2067.8.3比较输出示例2087.8.4输入捕获示例2127.8.5PWM输出和输入示例215第8章USART串口控制器2188.1串行输入输出接口的基本概念2188.2串行通信协议2198.2.1异步串行通信协议2198.2.2同步串行通信协议2208.2.3串行通信基本概念2218.3STM32L152 USART内部结构与原理2248.3.1发送器2268.3.2接收器2288.3.3校验控制2328.3.4硬件流控制2328.3.5USART中断请求2338.4USART寄存器2348.5USART 数据传输配置2408.5.1波特率计算2408.5.2异步双向通信模式配置2418.6USART 帧传输协议2428.6.1串行链路帧格式设计2428.6.2MODBUS帧格式2468.7USART 函数库2478.7.1寄存器定义2478.7.2USART库函数2508.8USART 案例2578.8.1串口寄存器操作案例2578.8.2串口配置基本流程2588.8.3PC串口通信案例2598.8.4状态机多字节数据帧发送和接收案例261第9章IIC总线2679.1IIC总线概述2679.2I2C总线的基本操作2689.3STM32L152 I2C总线控制器2739.4I2C寄存器描述2759.5I2C数据通信流程2819.5.1I2C从模式通信2819.5.2I2C主模式通信2839.5.3总线通信错误2859.5.4中断请求2859.6函数库2879.6.1I2C寄存器结构 2879.6.2I2C库函数2889.7I2C案例2989.7.1I2C寄存器操作案例2989.7.2I2C基本配置2999.7.3模拟I2C实现3019.7.4串行Flash通信3049.7.5ADT7420温度传感器通信306第10章SPI30910.1SPI总线概述30910.2SPI总线控制器架构31010.2.1接口信号和连接方式31010.2.2传输模式和时序31310.2.3STM32L15x SPI总线控制器31510.3SPI寄存器说明31710.4SPI通信流程32010.4.1SPI双工通信模式配置32110.4.2SPI单工/半双工通信32310.5函数库32610.5.1SPI寄存器结构32610.5.2SPI库函数32810.6SPI案例33310.6.1SPI寄存器操作案例33310.6.2SPI函数库案例33410.6.3温度传感器ADT7320案例335第11章模拟/数字转换33911.1ADC简介33911.2STM32L152 ADC34411.2.1STM32L152 ADC功能34611.2.2温度和电压转换35711.3ADC寄存器35811.4ADC寄存器结构及ADC库函数36511.4.1ADC寄存器结构36611.4.2ADC库函数36811.5ADC案例37711.5.1ADC寄存器操作案例37711.5.2ADC库函数操作案例378第12章低功耗技术38012.1处理器功耗的构成/类型38012.1.1动态功耗38012.1.2静态功耗38112.2STM32L1系列处理器低功耗设计38212.2.1STM32的电源系统38212.2.2动态电压调节管理38312.2.3电源检测38512.2.4低功耗模式38612.3功耗控制寄存器38912.4PWR寄存器结构及库函数39112.4.1PWR寄存器结构39112.4.2PWR库函数39112.5PWR案例394参考文献397