內容介紹
陳萬忠主編的《MC9S12單片機原理及嵌入式套用開發技術(普通高等教育十二五電氣信息類規劃教材)》以飛思卡爾全國大學生智慧型汽車競賽組委會推薦晶片MC9S12XSl28為藍本,深入講解CPU及片內外設工作原理,介紹單片機嵌入式套用的開發方法。本書首先簡要介紹了單片機的基本概念,從門電路到單片機的硬體演進過程;然後按CPU、存儲器、I/O口、時鐘和復位的順序,講述MCU內部結構和工作原理;對MC9S12XSl28的指令系統、中斷系統、串列口、定時計數模組和A—D轉換模組進行了詳細分析;介紹了單片機嵌入式套用的開發方法,並給出相應的範例。最後給出智慧型車製作調試範例。本書原理的講述力求簡潔透徹,範例的選擇具有工程背景,便於讀者移植使用。本書的內容為讀者提供了單片機學習和智慧型車製作的一個快速入門的方法。
適用範圍
《MC9S12單片機原理及嵌入式套用開發技術(普通高等教育十二五電氣信息類規劃教材)》可以作為電氣信息類、機電一體化類和儀器儀表類等相關專業本科生和研究生的教材或教學參考書,並適合作為參加全國大學生智慧型汽車競賽參賽人員的參考用書。
目錄信息
前言
第1章單片機概述1
1 1單片機簡介1
1 2單片機的廣泛套用1
1 3單片機的發展歷史3
1 4從門電路到單片機3
1 4 1半導體電晶體的開關特性3
1 4 2組合邏輯電路4
1 4 3時序邏輯電路8
1 4 4單片機的硬體構成9
1 5數制轉換10
1 6飛思卡爾16位單片機12
1 6 1Freescale 16位單片機命名參考
規則12
1 6 2MC9S12X系列單片機12
第2章S12XS單片機的內部結構
分析15
2 1MC9S12XS單片機的性能15
2 1 1MC9S12XS內部模組15
2 1 2MC9S12XS單片機的引腳及功能16
2 2CPU的構成19
2 2 1算術邏輯單元(ALU)19
2 2 2控制單元20
2 2 3核心暫存器組21
2 3存儲器22
2 3 1基本存儲空間22
2 3 2擴展地址空間23
2 3 3全局存儲器映射23
2 3 4MC9S12XS128全局存儲器映射25
2 4並行I/O口26
2 4 1A、B、E和K口27
2 4 2T、S、M、P、H和J口28
2 4 3AD口29
2 5時鐘與復位模組29
2 5 1時鐘模組29
2 5 2鎖相環套用範例33
2 5 3復位35
第3章單片機最小系統與軟體運行
環境36
3 1硬體電路設計36
3 1 1單片機電源電路設計36
3 1 2S12單片機時鐘電路設計37
3 1 3復位電路設計38
3 1 4BDM接口電路設計38
3 2Code Warrior V5 1軟體使用指南39
3 2 1軟體安裝39
3 2 2關於BDM驅動40
3 2 3創建一個新的工程40
3 3並口輸出範例43
3 3 1編寫簡單的應用程式44
3 3 2LED閃動程式45
3 3 3復位自檢程式45
3 3 4流水燈程式46
第4章指令系統48
4 1S12彙編指令集48
4 2指令的分類48
4 2 1數據傳送類指令48
4 2 2算術運算類指令50
4 2 3邏輯運算類指令52
4 2 4程式控制指令55
4 3定址方式57
4 4彙編語言程式設計59
4 4 1彙編管理指令59
4 4 2彙編語言程式設計舉例60
第5章中斷系統61
5 1中斷的概念61
5 2中斷源61
5 3S12XS單片機的中斷回響和中斷
返回64
5 4優先權排隊65
5 5中斷嵌套65
5 6中斷服務子程式設計66
5 6 1IRQ使用範例66
5 6 2XIRQ使用範例68
第6章串列口71
6 1串列通信概述71
6 1 1串列通信的兩種基本方式71
6 1 2傳送時鐘和接收時鐘72
6 1 3串列通信標準73
6 2同步外設接口SPI模組75
6 2 1SPI模組概述75
6 2 2SPI暫存器76
6 2 3SPI套用範例80
6 3SCI模組82
6 3 1SCI模組的結構及功能82
6 3 2SCI模組暫存器84
6 3 3SCI套用範例87
第7章定時器相關模組101
7 1定時器/計數器概述101
7 2TIM模組101
7 2 1TIM模組的結構及功能102
7 2 2TIM模組暫存器103
7 2 3TIM模組套用範例108
7 3PIT模組114
7 3 1PIT模組的結構及功能115
7 3 2PIT模組暫存器116
7 3 3PIT模組套用範例118
7 4PWM模組124
7 4 1PWM功能124
7 4 2PWM模組暫存器124
7 4 3PWM模組套用範例128
第8章A D轉換模組134
8 1A D轉換模組概述134
8 1 1A D轉換原理134
8 1 2S12XS系列MCU內置A D
轉換模組135
8 2A D轉換暫存器136
8 2 1A D輸入使能暫存器136
8 2 2A D控制暫存器136
8 2 3A D比較暫存器140
8 2 4A D轉換狀態暫存器140
8 2 5A D結果暫存器141
8 3A D轉換套用範例141
8 3 1套用注意事項141
8 3 2套用範例142
第9章嵌入式實時作業系統使用
範例144
9 1嵌入式實時作業系統144
9 1 1嵌入式實時作業系統簡介144
9 1 2嵌入式實時作業系統μC/OS II144
9 2移植μC/OS II145
9 2 1重新定義核心的大小和功能147
9 2 2OS—CPU H150
9 2 3編寫與硬體相關的代碼152
9 2 4中斷服務子程式OSTickISR()152
9 2 5任務堆疊初始化函式OSTask
StkInit()153
9 2 6讓優先權最高的就緒態任務開
始運行函式OSStartHighRdy()155
9 2 7任務級任務切換函式
OSCtxSw()155
9 2 8中斷級任務切換函式
OSIntCtxSw()157
9 2 9相關接口函式158
9 3套用範例159
9 3 1相關聲明159
9 3 2主函式main()160
9 3 3系統任務函式AppStartTask()161
9 3 4用戶任務1 AppTask1()162
9 3 5用戶任務2 AppTask2()164
9 3 6用戶任務3 AppTask3()165
9 3 7連結與程式定位167
第10章單片機測控系統設計168
10 1微機測控系統的組成168
10 1 1微機測控系統硬體168
10 1 2微機測控系統軟體169
10 2微機測控系統的常用器件169
10 2 1集成運算放大器及其套用169
10 2 2電壓比較器173
10 2 3隔離放大器174
10 2 4光耦合器176
10 2 5固態繼電器178
10 3鍵盤、顯示接口179
10 3 1鍵盤179
10 3 27段LED顯示180
10 3 3鍵盤顯示接口範例181
第11章飛思卡爾智慧型車設計範例185
11 1關於飛思卡爾智慧型車大賽185
11 2光電智慧型車設計技術186
11 2 1機械結構及安裝工藝186
11 2 2硬體電路設計190
11 2 3算法實現197
11 2 4系統調試199
11 3CCD攝像頭智慧型車設計技術209
11 3 1系統方案209
11 3 2機械結構的設計與實現209
11 3 3硬體電路設計210
11 3 4軟體系統的設計與實現212
附錄260
附錄AS12X CPU 彙編指令表260
附錄B最小系統板和擴展板的PCB元器
件布置圖304
參考文獻306第2章 S12XS單片機內部結構分析 17
2 1MC9S12XS單片機性能 17
2 1 1MC9S12XS內部模組 17
2 1 2MC9S12XS單片機引腳及功能 19
2 2 CPU構成 22
2 2 1算術邏輯單元ALU 22
2 2 2控制單元 22
2 2 3核心暫存器組 24
2 3存儲器 25
2 3 1 基本存儲空間 25
2 3 2 擴展地址空間 26
2 3 3 全局存儲器映射 27
2 3 4 MC9S12XS128全局存儲器映射 29
2 4並行I/O口 30
2 4 1A、B、E和K口 31
2 4 2 T、S、M、P、H和J口 32
2 4 3 AD口 34
2 5時鐘與復位模組 34
2 5 1時鐘模組 34
2 5 3復位 41