《計算機科學叢書·微控制器：架構、編程、接口和系統設計》是2009年09月01日機械工業出版社出版的圖書，作者是印度作家卡莫。
基本介紹
- 書名：計算機科學叢書·微控制器：架構、編程、接口和系統設計
- 作者：(印) 卡莫
- 譯者：張炯 等
- ISBN：9787111270300
- 類別：軟體
- 出版社：機械工業出版社
- 出版時間：2009年09月01日
- 地區：大陸
- 語言：簡體中文
- 資源格式：PDF
- 版本：掃描版本
內容簡介,目錄,
內容簡介
微控制器：架構、編程、接口和系統設計》全面介紹各種主流微處理器、控制與通信接口、嵌入式系統編程、嵌入式實時作業系統以及開發調試工具和系統設計等內容，系統完整地討論了嵌入式系統開發的相關技術和知識，適合電學、電子學、計算機科學工程專業的本科生閱讀。對嵌入式系統設計感興趣的軟體工程師和對單片機互動感興趣的硬體工程師而言，《微控制器：架構、編程、接口和系統設計》也是難得的軟硬體兼備的優秀參考書。《微控制器：架構、編程、接口和系統設計》從8051微控制器著眼，講解使用8051、68HC11、80x96和ARM系列微控制器進行系統開發的方法，並通過實例對RTOS，軟體構件塊、中斷處理機制、定時器、IDE和接口電路的使用進行詳解。除微控制器的通用體系結構以外，《微控制器：架構、編程、接口和系統設計》還覆蓋了程式設計、接口設計和系統設計等主題。
目錄
出版者的話 譯者序
前言
第1章 微控制器的種類、選擇和套用
本章目標
1.1 微控制器
1.1.1 中央處理單元
1.1.2 微處理器
1.1.3 微計算機
1.1.4 計算機系統
1.1.5 微控制器
1.1.6 嵌入式處理器
1.2 微控制器的種類
1.2.1 8位、16位、32位微控制器
1.2.2 全內嵌式和帶外部存儲器的微控制器
1.2.3 CISC和RISC結構微控制器
1.2.4 哈佛和普林斯頓存儲結構微控制器
1.3 主流微控制器概覽
1.3.1 8051、擴展8051XA和8051MX系列
1.3.2 MC68HCll/68HCl2系列
1.4 微控制器的選擇
1.4.1 所需特性列表及需要考慮的因素
1.4.2 處理器和處理器系列的選擇
1.4.3 基於片上資源的選擇
1.4.4 軟體構建塊的選擇
1.4.5 基於開發工具的選擇
1.5 套用實例
1.5.1 自動加工控制
1.5.2 儀器套用
本章小結
關鍵術語
問題回顧
實踐練習
多項選擇題
第2章 微控制器的體系結構和資源概述
本章目標
2.1 微控制器體系結構
2.1.1 8048和8049微控制器體系結構的功能概述
2.1.2 8048系列微計算機的管腳和信號
2.2 系列成員
2.3 微控制器資源
2.3.1 匯流排寬度
2.3.2 程式和數據存儲器
2.3.3 並口
2.3.4 EEPROM和Flash
2.3.5 脈寬調製輸出
2.3.6 使用PWM或者定時器的片上D/A轉換
2.3.7 片上A/D轉換
2.3.8 復位電路
2.3.9 看門狗定時器設備
2.3.10 靈活位處理能力
2.3.11 節電模式
2.3.12 定時器
2.3.13 實時時鐘
2.3.14 異步和同步串列通信接口
2.4 高級和下一代微控制器中的資源
本章小結
關鍵術語
問題回顧
實踐練習
多項選擇題
第3章 8051/8031系列的體系結構
本章目標
3.1 8051微控制器
3.1.1 硬體
3.1.2 連線埠和電路的10管腳
3.2 內部和外部存儲器
3.3 計數器和定時器
3.4 Intel8051的同步串列和異步串列通信接口
3.4.1 串列同步通信
3.4.2 串列異步模式通信
3.4.3 與RS232連線
3.5 中斷
本章小結
關鍵術語
問題回顧
實踐練習
多項選擇題
第4章 8501系列微控制器指令集
本章目標
4.1 基本彙編語言編程
4.1.1 機器碼
4.1.2 指令中的操作碼和運算元
4.1.3 指令周期
4.1.4 指令執行時間
4.1.5 作為指令集合的程式和例程
4.1.6 定址模式
4.1.7 指令集的指令分類
4.2 數據傳送指令
4.2.1 MOV指令
4.2.2 MOVC類型指令
4.2.3 MOVx類型指令
4.2.4 套用SP來使用堆疊區域的PUSH和POP指令
4.2.5 xCH類型指令
4.3 數據和位處理指令
4.3.1 位元組數據處理(清除、求補、循環移位和交換)指令
4.3.2 布爾變數(位)處理和布爾處理指令
4.4 算術指令
4.5 對暫存器、內部RAM和SFR位元組進行邏輯操作的指令
4.6 程式流控制指令
4.6.1 周期延遲(NOP)指令
4.6.2 長跳轉、絕對跳轉和短跳轉
4.6.3 條件相對短跳轉
4.6.4 遞減然後根據是否為O進行條件跳轉
4.6.5 比較後跳轉
4.6.6 例程調用——無條件返回和從例程中返回
4.7 中斷控制流程(RETI指令)
本章小結
關鍵術語
問題回顧
實踐練習
多項選擇題
第5章 實時控制：中斷
本章目標
5.1 MCU的中斷處理結構
5.1.1 例程、中斷和中斷服務例程
5.1.2 8051中的中斷服務
5.1.3 中斷源的標識
5.1.4 中斷服務例程的地址
5.2 中斷等待時間和中斷最終期限
5.3 多重中斷源
5.4 不可禁止中斷源
5.5 中斷源的使能(解除禁止)或者禁用
5.6 輪詢來確定中斷源及其優先權分配
5.6.1 輪詢更高優先權中斷源的優點
5.6.2 在ISR結束時輪詢更高優先權待回響中斷源的優點
5.7 Intel805l中的中斷結構
本章小結
關鍵術語
問題回顧
實踐練習
多項選擇題
第6章 實時控制：定時器
本章目標
6.1.MCU中的可程式定時器
6.1.1 編程特性
6.1.2 溢出事件
6.2 自由運行計數器和實時控制
6.2.1 使用輸出比較暫存器以及作為自由運行計數器運行的定時器
6.2.2 使用輸入採集暫存器
6.2.3 實時鐘中斷
6.2.4 軟體定時器
6.3 中斷間隔和密度、約束
6.3.1 中斷服務延遲
6.3.2 中斷服務間隔
6.3.3 中斷密度
6.3.4 中斷約束
本章小結
關鍵術語
問題回顧
實踐練習
多項選擇題
第7章 系統設計：外設與接口
本章目標
7.1 8251串列10USART通信接口
7.1.1 825l的編程
7.1.2 處理器和DCE的連線
7.2 8255並行連線埠接口
7.2.1 8255編程
7.2.2 連線8255到處理器
7.3 8257可程式DMA控制器
7.3.1 10事務的方法
7.3.2 8257編程
7.3.3 連線到8086、8085、8096和86HCll12
7.4 可程式中斷控制器8259
7.5 ADC電路接口
7.6 DAC電路接口
7.7 內部積體電路接口(I2C匯流排標準)
本章小結
關鍵術語
問題回顧
實踐練習
多項選擇題
第8章 系統設計：數字和模擬接口方法
本章目標
8.1 開關、小鍵盤和鍵盤接口
8.1.1 單鍵按鍵(開關)及其接口
8.1.2 按鍵陣列和它的接口
8.1.3 小鍵盤或者鍵盤(按鍵矩陣)和它的接口
8.2 LED和LED陣列
8.2.1 LED和LED信號器
8.2.2 LED或信號器的陣列
8.2.3 7段十六進制數字的LED陣列
8.3 鍵盤/顯示器控制器(8279)
8.4 文字數字式設備——顯示系統和它的接口
8.4.1 16段數碼顯示器
8.4.2 點陣顯示器
8.4.3 LCD顯示器
8.4.4 LCD顯示器控制器
8.4.5 LcD顯示控制器的接口連線
8.4.6 Hitachi44780、OptrexDMC16xx、DMCl6 xxx、DMC20xxx和DMC24XXX系列兼容LCD控制器的編程
8.5 印表機接口
8.5.1 並行接口來連線印表機中的列印控制器
8.5.2 串列RS232C：接口來連線印表機中的列印控制器
8.6 使用IEEE488(GPIB)匯流排來實現可程式指令接口
8.7 與Flash存儲器連線的接口
8.8 其他一些接口
8.8.1 將MCU連線埠10管腳與連線的物理系統光隔離
8.8.2 與線圈的接口
8.8.3 與擴音器的接口
8.8.4 在音樂播放盒中與小鍵盤和揚聲器的接口
8.8.5 在機器人、印表機或工業驅動器中與步進電機的接口
8.9 與大功率設備連線的接口
8.9.1 與輸入和輸出模組連線的接口
8.9.2 與大功率電機和加熱器連線的接口
8.9.3 使用高級微控制器來與功率器件連線的接口
8.10 模擬輸入接口
8.11 模擬輸出接口
8.11.1 DC電機控制
8.11.2 伺服電機控制
8.12 光學電機轉軸編碼器
8.12.1 增量式轉動編碼器
8.12.2 旋轉絕對角度編碼器
8.13 工業控制
8.13.1 控制套用
8.13.2 基於MCU的刻度尺
8.14 工業過程控制系統
8.15 基於MCU測量儀表的原型
8.16 機器人和嵌入式控制
8.17 數位訊號處理和數字濾波器
8.17.1 數位訊號處理
8.17.2 數字濾波器
本章小結
關鍵術語
問題回顧
實踐練習
多項選擇題
第9章 編程框架：彙編語言和C語言編程
本章目標
9.1 編程基礎
9.1.1 暫存器
9.1.2 Intel80518位PSW(程式狀態字)
9.1.3 Intel80x9616位PSW(程式狀態字)
9.1.4 Motorola8位68HC11CCR(狀態條件碼)
9.1.5 累加器
9.1.6 指向記憶體的暫存器(變址暫存器和基址暫存器)
9.1.7 通用數據/地址暫存器和臨時記憶體或暫存器檔案
9.1.8 位可訪問暫存器
9.1.9 cPU暫存器結構的考慮
9.1.1 0指令和定址模式
9.2 CPU暫存器和內部RAM的結構
9.3 彙編語言編程
9.4 彙編程式
9.5 在中斷期間保持CPU狀態
9.6 傳遞參數
9.6.1 傳遞參數
9.6.2 將參數傳遞到堆疊中
9.7 控制結構
9.7.1 N路分支(決策塊)
9.7.2 循環
9.8 運行時計算分支轉移目的地
9.9 C語言編程和使用GNU工具
9.9.1 用C語言編程
9.9.2 內嵌代碼
9.9.3 參數傳遞
9.9.4 程式編譯過程和開發工具
9.9.5 GNU工具
本章小結
關鍵術語
問題回顧
實踐練習
多項選擇題
第10章 編程框架：軟體構建模組
本章目標
10.1 堆疊
10.2 佇列
10.3 表
lO.3.1 表數據和軟體構建模組
10.3.2 查詢表
10.3.3 Hash表
10.4 字元串
10.4.1 字元串作為可變長度的字元數組
10.4.2 將字元串作為程式存儲中的常量使用
10.5 狀態機
10.6 按鍵處理
10.6.1 實際使用中的按鍵處理
第11章 系統設計中的實時作業系統
第12章 微控制器應用程式開發工具
第13章 16位微控制器809680196系列
第14章 MotorolaMC68HCll系列
第15章 ARM32位McU：架構、編程和開發工具
附錄A
附錄B
附錄C
附錄D
附錄E
附錄F
附錄G
多項選擇題答案
參考文獻
前言
第1章 微控制器的種類、選擇和套用
本章目標
1.1 微控制器
1.1.1 中央處理單元
1.1.2 微處理器
1.1.3 微計算機
1.1.4 計算機系統
1.1.5 微控制器
1.1.6 嵌入式處理器
1.2 微控制器的種類
1.2.1 8位、16位、32位微控制器
1.2.2 全內嵌式和帶外部存儲器的微控制器
1.2.3 CISC和RISC結構微控制器
1.2.4 哈佛和普林斯頓存儲結構微控制器
1.3 主流微控制器概覽
1.3.1 8051、擴展8051XA和8051MX系列
1.3.2 MC68HCll/68HCl2系列
1.4 微控制器的選擇
1.4.1 所需特性列表及需要考慮的因素
1.4.2 處理器和處理器系列的選擇
1.4.3 基於片上資源的選擇
1.4.4 軟體構建塊的選擇
1.4.5 基於開發工具的選擇
1.5 套用實例
1.5.1 自動加工控制
1.5.2 儀器套用
本章小結
關鍵術語
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實踐練習
多項選擇題
第2章 微控制器的體系結構和資源概述
本章目標
2.1 微控制器體系結構
2.1.1 8048和8049微控制器體系結構的功能概述
2.1.2 8048系列微計算機的管腳和信號
2.2 系列成員
2.3 微控制器資源
2.3.1 匯流排寬度
2.3.2 程式和數據存儲器
2.3.3 並口
2.3.4 EEPROM和Flash
2.3.5 脈寬調製輸出
2.3.6 使用PWM或者定時器的片上D/A轉換
2.3.7 片上A/D轉換
2.3.8 復位電路
2.3.9 看門狗定時器設備
2.3.10 靈活位處理能力
2.3.11 節電模式
2.3.12 定時器
2.3.13 實時時鐘
2.3.14 異步和同步串列通信接口
2.4 高級和下一代微控制器中的資源
本章小結
關鍵術語
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實踐練習
多項選擇題
第3章 8051/8031系列的體系結構
本章目標
3.1 8051微控制器
3.1.1 硬體
3.1.2 連線埠和電路的10管腳
3.2 內部和外部存儲器
3.3 計數器和定時器
3.4 Intel8051的同步串列和異步串列通信接口
3.4.1 串列同步通信
3.4.2 串列異步模式通信
3.4.3 與RS232連線
3.5 中斷
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多項選擇題
第4章 8501系列微控制器指令集
本章目標
4.1 基本彙編語言編程
4.1.1 機器碼
4.1.2 指令中的操作碼和運算元
4.1.3 指令周期
4.1.4 指令執行時間
4.1.5 作為指令集合的程式和例程
4.1.6 定址模式
4.1.7 指令集的指令分類
4.2 數據傳送指令
4.2.1 MOV指令
4.2.2 MOVC類型指令
4.2.3 MOVx類型指令
4.2.4 套用SP來使用堆疊區域的PUSH和POP指令
4.2.5 xCH類型指令
4.3 數據和位處理指令
4.3.1 位元組數據處理(清除、求補、循環移位和交換)指令
4.3.2 布爾變數(位)處理和布爾處理指令
4.4 算術指令
4.5 對暫存器、內部RAM和SFR位元組進行邏輯操作的指令
4.6 程式流控制指令
4.6.1 周期延遲(NOP)指令
4.6.2 長跳轉、絕對跳轉和短跳轉
4.6.3 條件相對短跳轉
4.6.4 遞減然後根據是否為O進行條件跳轉
4.6.5 比較後跳轉
4.6.6 例程調用——無條件返回和從例程中返回
4.7 中斷控制流程(RETI指令)
本章小結
關鍵術語
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多項選擇題
第5章 實時控制：中斷
本章目標
5.1 MCU的中斷處理結構
5.1.1 例程、中斷和中斷服務例程
5.1.2 8051中的中斷服務
5.1.3 中斷源的標識
5.1.4 中斷服務例程的地址
5.2 中斷等待時間和中斷最終期限
5.3 多重中斷源
5.4 不可禁止中斷源
5.5 中斷源的使能(解除禁止)或者禁用
5.6 輪詢來確定中斷源及其優先權分配
5.6.1 輪詢更高優先權中斷源的優點
5.6.2 在ISR結束時輪詢更高優先權待回響中斷源的優點
5.7 Intel805l中的中斷結構
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關鍵術語
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實踐練習
多項選擇題
第6章 實時控制：定時器
本章目標
6.1.MCU中的可程式定時器
6.1.1 編程特性
6.1.2 溢出事件
6.2 自由運行計數器和實時控制
6.2.1 使用輸出比較暫存器以及作為自由運行計數器運行的定時器
6.2.2 使用輸入採集暫存器
6.2.3 實時鐘中斷
6.2.4 軟體定時器
6.3 中斷間隔和密度、約束
6.3.1 中斷服務延遲
6.3.2 中斷服務間隔
6.3.3 中斷密度
6.3.4 中斷約束
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關鍵術語
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實踐練習
多項選擇題
第7章 系統設計：外設與接口
本章目標
7.1 8251串列10USART通信接口
7.1.1 825l的編程
7.1.2 處理器和DCE的連線
7.2 8255並行連線埠接口
7.2.1 8255編程
7.2.2 連線8255到處理器
7.3 8257可程式DMA控制器
7.3.1 10事務的方法
7.3.2 8257編程
7.3.3 連線到8086、8085、8096和86HCll12
7.4 可程式中斷控制器8259
7.5 ADC電路接口
7.6 DAC電路接口
7.7 內部積體電路接口(I2C匯流排標準)
本章小結
關鍵術語
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實踐練習
多項選擇題
第8章 系統設計：數字和模擬接口方法
本章目標
8.1 開關、小鍵盤和鍵盤接口
8.1.1 單鍵按鍵(開關)及其接口
8.1.2 按鍵陣列和它的接口
8.1.3 小鍵盤或者鍵盤(按鍵矩陣)和它的接口
8.2 LED和LED陣列
8.2.1 LED和LED信號器
8.2.2 LED或信號器的陣列
8.2.3 7段十六進制數字的LED陣列
8.3 鍵盤/顯示器控制器(8279)
8.4 文字數字式設備——顯示系統和它的接口
8.4.1 16段數碼顯示器
8.4.2 點陣顯示器
8.4.3 LCD顯示器
8.4.4 LCD顯示器控制器
8.4.5 LcD顯示控制器的接口連線
8.4.6 Hitachi44780、OptrexDMC16xx、DMCl6 xxx、DMC20xxx和DMC24XXX系列兼容LCD控制器的編程
8.5 印表機接口
8.5.1 並行接口來連線印表機中的列印控制器
8.5.2 串列RS232C：接口來連線印表機中的列印控制器
8.6 使用IEEE488(GPIB)匯流排來實現可程式指令接口
8.7 與Flash存儲器連線的接口
8.8 其他一些接口
8.8.1 將MCU連線埠10管腳與連線的物理系統光隔離
8.8.2 與線圈的接口
8.8.3 與擴音器的接口
8.8.4 在音樂播放盒中與小鍵盤和揚聲器的接口
8.8.5 在機器人、印表機或工業驅動器中與步進電機的接口
8.9 與大功率設備連線的接口
8.9.1 與輸入和輸出模組連線的接口
8.9.2 與大功率電機和加熱器連線的接口
8.9.3 使用高級微控制器來與功率器件連線的接口
8.10 模擬輸入接口
8.11 模擬輸出接口
8.11.1 DC電機控制
8.11.2 伺服電機控制
8.12 光學電機轉軸編碼器
8.12.1 增量式轉動編碼器
8.12.2 旋轉絕對角度編碼器
8.13 工業控制
8.13.1 控制套用
8.13.2 基於MCU的刻度尺
8.14 工業過程控制系統
8.15 基於MCU測量儀表的原型
8.16 機器人和嵌入式控制
8.17 數位訊號處理和數字濾波器
8.17.1 數位訊號處理
8.17.2 數字濾波器
本章小結
關鍵術語
問題回顧
實踐練習
多項選擇題
第9章 編程框架：彙編語言和C語言編程
本章目標
9.1 編程基礎
9.1.1 暫存器
9.1.2 Intel80518位PSW(程式狀態字)
9.1.3 Intel80x9616位PSW(程式狀態字)
9.1.4 Motorola8位68HC11CCR(狀態條件碼)
9.1.5 累加器
9.1.6 指向記憶體的暫存器(變址暫存器和基址暫存器)
9.1.7 通用數據/地址暫存器和臨時記憶體或暫存器檔案
9.1.8 位可訪問暫存器
9.1.9 cPU暫存器結構的考慮
9.1.1 0指令和定址模式
9.2 CPU暫存器和內部RAM的結構
9.3 彙編語言編程
9.4 彙編程式
9.5 在中斷期間保持CPU狀態
9.6 傳遞參數
9.6.1 傳遞參數
9.6.2 將參數傳遞到堆疊中
9.7 控制結構
9.7.1 N路分支(決策塊)
9.7.2 循環
9.8 運行時計算分支轉移目的地
9.9 C語言編程和使用GNU工具
9.9.1 用C語言編程
9.9.2 內嵌代碼
9.9.3 參數傳遞
9.9.4 程式編譯過程和開發工具
9.9.5 GNU工具
本章小結
關鍵術語
問題回顧
實踐練習
多項選擇題
第10章 編程框架：軟體構建模組
本章目標
10.1 堆疊
10.2 佇列
10.3 表
lO.3.1 表數據和軟體構建模組
10.3.2 查詢表
10.3.3 Hash表
10.4 字元串
10.4.1 字元串作為可變長度的字元數組
10.4.2 將字元串作為程式存儲中的常量使用
10.5 狀態機
10.6 按鍵處理
10.6.1 實際使用中的按鍵處理
第11章 系統設計中的實時作業系統
第12章 微控制器應用程式開發工具
第13章 16位微控制器809680196系列
第14章 MotorolaMC68HCll系列
第15章 ARM32位McU：架構、編程和開發工具
附錄A
附錄B
附錄C
附錄D
附錄E
附錄F
附錄G
多項選擇題答案
參考文獻
