單片機認識與實踐

《單片機認識與實踐》是2006-8-1北京航空航天大學出版社出版的圖書，作者是邵貝貝//龔光華

基本介紹

• 書名：單片機認識與實踐
• 作者：邵貝貝//龔光華
• 頁數：348
• 出版社：北京航空航天大學出版社

基本信息

ISBN:781077797

作者:邵貝貝//龔光華

出版社:北京航空航天大學出版社

定價:32

頁數:348

出版日期:2006-8-1

版次:

開本:16開

包裝:平裝

簡介:本書前8章是為高等院校電類低年級本科生“單片機認識與實踐”課程撰寫的教材，目的是使學生在尚不具備微機原理等相關知識的情況下也能儘快入門，儘早上手開始相關實踐活動。書中強調單片機套用的多樣性和個性化。從補充相關硬體知識開始，講解如何設計基本硬體系統，從而在不使用仿真器的情況下搭建基本硬體開發條件；從編寫簡單的單片機監控程式開始，講解如何使用C語言進行單片機編程，從而建立軟體的開發環境，即從硬體、軟體兩個方面引導讀者快速入門。後4章適用於嵌入式套用工程師，也可供高校研究生參考，首先講述如何在8位單片機上運行嵌入式實時作業系統μC/OS-II，並以C語言的形式給出監控程式原始碼，搭建起完整的嵌入式軟體開發環境；然後以最新出現的S08單片機為例，提供各I/O模組的設備驅動程式；最後討論套用系統的低功耗設計方法。書中還介紹目前先進的單片機BDM調試方式，這種線上開發方法同樣適用於16位、32位單片機。.

本書可作為高等院校電類相關專業本科生或研究生單片機課程的教材，也可作為單片機開發工程技術人員以及單片機愛好者的參考用書。...

目錄

第1章 單片機的廣泛選擇

1.1 單片機世界1

1.2 開發單片機套用不再需要仿真器4

1.3 Freescale單片機5

1.4 Freescale公司的32位單片機6

1.4.1 以68K、CPU32為CPU的32位單片機6

1.4.2 以ColdFire為CPU的32位單片機7

1.4.3 用於控制的以PowerPC為CPU的32位單片機8

1.4.4 用於通信的以PowerPC為CPU的32位單片機8

1.4.5 ARM系列32位單片機9

1.5 Freescale公司的DSP型單片機10

1.5.1 普通16位DSP型單片機10

1.5.2 使用增強型核心的16位DSP型單片機14

1.5.3 StarCore系列16位DSP型單片機15

1.5.4 24位DSP型單片機15

1.6 Freescale公司的16位單片機16

1.6.1 MC68HC12系列單片機16

1.6.2 MC9S12系列單片機17

1.6.3 MC9S12X系列單片機20

1.7 Freescale公司的8位單片機20

1.7.1 MC68HC08系列單片機20

1.7.2 MC9S08系列單片機24

1.7.3 MC9RS08系列單片機28

1.8 相關軟體開發工具30

第2章 數字電路基礎及S08單片機簡介

2.1 數字電路基礎31

2.1.1 高速CMOS 電路與邏輯電平31

2.1.2 “與非”門和“或非”門32

2.1.3 三態門33

2.1.4 組合邏輯電路34

2.1.5 D觸發器與時序電路34

2.1.6 數的表示法與運算35

2.1.7 中央處理器示意36

2.1.8 存儲器38

2.1.9 中斷與復位40

2.2 真實單片機——MC9S08GT6040

2.2.1 S08 CPU結構40

2.2.2 S08 CPU暫存器41

2.2.3 MC9S08GT60功能模組結構43

2.2.4 MC9S08GT60單片機存儲器組織45

2.2.5 MC9S08GT60的復位與中斷46

2.2.6 MC9S08GT60的引腳與封裝47

2.2.7 MC9S08GT60復位及系統暫存器設定50

第3章 S08單片機的指令系統及彙編語言程式設計

3.1 指令與定址方式51

3.1.1 指令助記符、操作碼和運算元51

3.1.2 彙編指令集52

3.1.3 指令按功能分類52

3.1.4 定址方式58

3.2 S08彙編語言程式設計63

3.2.1 機器語言和彙編語言63

3.2.2 彙編語言源程式的格式64

3.2.3 彙編管理指令67

3.2.5 S記錄72

3.2.6 彙編語言程式設計和舉例74

第4章 單片機基本系統設計

4.1 晶片選型——初識MC9S08GT6081

4.2 設計規劃84

4.3 基本系統的電路設計85

4.3.1 電源電路85

4.3.2 時鐘電路86

4.3.3 復位電路86

4.3.4 BDM調試接口88

4.3.5 RS232驅動電路89

4.3.6 外部接口定義89

4.4 系統綜合90

第5章 異步串列通信

5.1 串列通信協定RS232標準93

5.1.1 串列數據格式95

5.1.2 RS232電纜的連線方法95

5.1.3 通信速率96

5.1.4 ASCII碼96

5.2 SCI功能簡介98

5.2.1 SCI傳送器99

5.2.2 SCI接收器99

5.3 SCI暫存器100

5.3.1 波特率暫存器100

5.3.2 串列通信控制暫存器1（SCI1C1）100

5.3.3 串列通信控制暫存器2（SCI1C2）101

5.3.4 串列通信控制暫存器3（SCI1C3）102

5.3.5 串列通信狀態暫存器1（SCI1S1）102

5.3.6 串列通信狀態暫存器2（SCS2）103

5.3.7 串列通信數據暫存器（SCIxD）103

5.4 SCI的軟體開發方法104

5.4.1 SCI1的初始化104

5.4.2 SCI的查詢方式105

5.4.3 SCI的中斷方式106

5.5 SCI套用108

第6章 單片機片內I/O模組

6.1 並行I/O連線埠111

6.1.1 並行口簡述111

6.1.2 並行口套用舉例112

6.2 定時器114

6.2.1 定時器的結構及基本功能114

6.2.2 輸入捕捉117

6.2.3 輸出比較118

6.2.4 脈寬調製輸出118

6.3 同步串列外設接口SPI119

6.3.1 SPI的數據流動121

6.3.2 SPI功能121

6.3.3 SPI引腳122

6.3.4 SPI暫存器124

6.4 A/D轉換模組127

6.4.1 A/D控制暫存器128

6.4.2 A/D狀態和控制暫存器130

6.4.3 A/D數據結果暫存器131

6.4.4 A/D引腳允許暫存器131

第7章 用C語言開發應用程式

7.1 C語言是開發單片機套用軟體的有力工具132

7.2 開發嵌入式套用的C編譯器的特點133

7.2.1 關於初始化變數134

7.2.2 函式的可重入性問題135

7.3 交叉編譯和C語言程式運行環境的建立135

7.3.1 應用程式的構成與模組化程式結構139

7.3.2 全局變數與局部變數140

7.3.3 函式的結構與函式間參數的傳遞141

7.3.4 C語言中的I/O語句143

7.3.5 程式模組的框架與組織144

7.3.6 程式的連結與定位145

7.4 嵌入式套用中的I/O函式146

7.4.1 關於“Hello， World”146

7.4.2 自己編寫printf( )函式147

第8章 HCS08實驗開發系統及實驗指導

8.1 HCS08實驗開發系統簡介158

8.1.1 HCS08實驗開發系統特點158

8.1.2 HCS08實驗開發系統套件159

8.1.3 HCS08實驗開發系統對PC的要求159

8.1.4 HCS08實驗開發系統與PC的連線159

8.2 HCS08實驗系統設計框架159

8.2.1 目標評估母板與單片機的接口定義160

8.2.2 8位數字量輸入電路160

8.2.3 8位數字量顯示電路161

8.2.4 A/D模擬電平產生電路161

8.2.5 數碼管顯示電路161

8.2.6 鍵盤中斷信號產生電路161

8.2.7 IRQ中斷信號產生電路163

8.2.8 SPI輸入電路163

8.2.9 SPI輸出電路164

8.2.10 MC68HC908QY4編程/調試電路164

8.2.11 麵包板165

8.3 基於HCS08實驗開發系統的實驗165

8.3.1 實驗1——熟悉監控程式與實驗環境165

8.3.2 實驗2——並行口實驗167

8.3.3 實驗3——機器語言和彙編程式168

8.3.4 實驗4——使用CodeWarrior for S08彙編編譯器169

8.3.5 實驗5——用彙編語言顯示“Hello World”173

8.3.6 實驗6——用SCI的中斷方式接收字元175

8.3.7 實驗7——使用CodeWarrior for S08的C編譯器編程177

8.3.8 實驗8——用C語言實現SCI通信與LED數碼管驅動182

8.3.9 實驗9——定時器中斷實驗184

8.3.10 實驗10——定時中斷程式設計186

8.3.11 實驗11——通用I/O及IRQ中斷程式設計189

8.3.12 實驗12——鍵盤中斷程式設計190

8.3.13 實驗13——SCI中斷與A/D轉換程式設計192

第9章 建立實用的線上調試環境

9.1 建立單片機的運行環境——系統初始化197

9.2 實現人機互動——串口通信199

9.3 控制CPU的行為——利用CPU固定映像200

9.4 查看和修改RAM區 203

9.5 下載目標程式205

9.5.1 S格式檔案205

9.5.2 向RAM下載程式206

9.5.3 在RAM程式中設定斷點206

9.5.4 Flash編程基本方法208

9.5.5 將S格式檔案下載到Flash區213

9.6 Flash的塊保護和保密設定215

9.6.1 塊保護215

9.6.2 加密設定217

9.6.3 加密方法218

9.6.4 解密方法218

9.7 實現斷點功能——在監控程式中使用DBG模組219

9.8 中斷向量重新定向223

9.9 幫助信息224

第10章 BDM後台調試模式

10.1 BDM08概述227

10.2 進入BDM模式228

10.3 BDM通信協定及底層軟體230

10.3.1 BDM相關暫存器230

10.3.2 BDM時鐘的同步231

10.3.3 BDM基本指令——讀、寫單位元組233

10.3.4 BDM指令的組織237

10.4 BDM簡單套用240

10.4.1 用BDM對Flash編程240

10.4.2 通過BDM顯示存儲器內容243

10.5 使用DBG模組完成複雜調試244

10.5.1 利用DBG來增加兩個硬體斷點244

10.5.2 利用DBG捕獲指定地址的信息245

10.5.3 獲取指定條件下的程式分支跟蹤信息246

10.5.4 實時獲取運行記錄246

第11章 嵌入式實時作業系統μC/OSII在HCS08上的實現

11.1 實時系統249

11.2 前後台系統250

11.3 嵌入式實時作業系統250

11.3.1 不可剝奪型核心的多任務實時系統251

11.3.2 可剝奪型核心的多任務實時系統251

11.3.3 使用嵌入式實時作業系統的優缺點252

11.4 嵌入式實時作業系統μC/OSII253

11.5 在HCS08上移植μC/OSII254

11.6 為核心編寫與硬體相關的代碼257

11.6.1 OS_CPU.H257

11.6.2 OS_CPU_C.C和OS_CPU_A.ASM259

11.6.3 產生時鐘節拍中斷265

11.6.4 編寫自己的任務代碼266

11.6.5 啟動μC/OSII 268

第12章 時鐘和低功耗模式

12.1 HCS08的內部時鐘發生模組269

12.1.1 時鐘發生模組的4種工作模式及特點271

12.1.2 時鐘發生模組的初始化272

12.2 看門狗278

12.3 HCS08單片機的低功耗設計279

12.3.1 單片機中功耗的來源279

12.3.2 HCS08的低功耗模式279

12.3.3 降低單片機的供電電壓282

12.3.4 嵌入式套用的低功耗設計284

附錄A S08Monitor用戶手冊和原始碼

A.1 S08Monitor命令行方式指令列表291

A.2 S08Monitor命令行方式指令詳解291

A.3 利用監控代碼編寫自己的程式295

A.4 S08監控程式(C語言版)296

附錄B THUBDM08系統使用說明書

B.1 系統硬體設定說明317

B.2 Serial Monitor方式說明319

B.3 命令行方式說明323

附錄C HCS08GT60資源速查

C.1 S08GT60存儲空間分配圖330

C.2 暫存器匯總331

C.3 中斷向量表335

附錄D S08CPU指令集

D.1 助記符指令表337

D.2 機器碼指令表346