嵌入式系統(tǒng)原理：基于Arm Cortex-M微控制器體系

01 緒論
1．1　綜述　2
1．2　概念　2
1．2．1 控制系統(tǒng)的意義　2
1．2．2 使用電子設備和嵌入式計算機的原因　3
1．2．3 計算機嵌入的方式　4
1．2．4 嵌入式系統(tǒng)案例　5
1．2．5 典型的嵌入式系統(tǒng)軟件操作　8
1．2．6 嵌入式系統(tǒng)屬性　8
1．3　應用平臺　12
1．3．1 概述　12
1．3．2 處理器　13
1．3．3 MCU　14
1．3．4 開發(fā)板　14
1．4　總結　15
1．5　練習　15
02　通用輸入/輸出接口
2．1　綜述　18
2．2　MCU外部：0和1，電壓和電流　18
2．2．1 輸入信號　19
2．2．2 輸出信號　19
2．2．3 與開關和LED燈交互　20
2．3　MCU內部　21
2．3．1 準備：控制寄存器和C代碼　21
2．3．2 配置I/O路徑　24
2．3．3 GPIO外圍設備　27
2．3．4 將C代碼組合起來　30
2．3．5 更多接口實例　31
2．3．6 其他引腳配置選項　34
2．4　總結　36
2．5　練習　36
03　軟件并行基礎
3．1　綜述　38
3．2　概念　38
3．2．1 初始程序　39
3．2．2 任務的創(chuàng)建與使用　41
3．3　提高響應　45
3．3．1 中斷和事件觸發(fā)　46
3．3．2 通過有限狀態(tài)機減少任務執(zhí)行次數　50
3．3．3 使用硬件節(jié)省CPU時間　54
3．4　高級調度問題　57
3．4．1 等待　58
3．4．2 任務優(yōu)先級　59
3．4．3 任務搶占　60
3．4．4 實時系統(tǒng)　61
3．5　總結　61
3．6　練習　61
04　Arm Cortex-M0+處理器內核和中斷
4．1　綜述　65
4．2　CPU內核　65
4．2．1 概念　65
4．2．2 架構　67
4．3　異常和中斷　77
4．3．1 CPU異常處理　77
4．3．2 中斷與異常硬件　79
4．3．3 中斷軟件　86
4．4　總結　92
4．5　練習　93
05　C匯編語言
5．1　綜述　95
5．2　背景　95
5．3　軟件開發(fā)工具　95
5．3．1 程序構建工具　96
5．3．2 編程器　99
5．3．3 調試器　99
5．4　C語言基礎　100
5．4．1 程序與函數　100
5．4．2 啟動代碼　101
5．4．3 存儲器類型　101
5．4．4 一個程序的存儲器需求　101
5．5　構建函數　102
5．5．1 寄存器使用規(guī)范　103
5．5．2 程序首部與程序尾部　104
5．5．3 異常處理程序　106
5．6　控制程序流程　107
5．6．1 條件結構　107
5．6．2 循環(huán)結構　110
5．6．3 調用子函數　113
5．7　訪問內存中的數據　114
5．7．1 靜態(tài)分配內存　114
5．7．2 自動分配內存　115
5．7．3 動態(tài)分配內存和指針　116
5．7．4 數組元素　117
5．8　總結　119
5．9　練習　120
06　模擬接口
6．1　綜述　122
6．2　簡介　122
6．2．1 背景　122
6．2．2 概念　122
6．2．3 采樣與量化　123
6．3　數模轉換器　125
6．3．1 概念　125
6．3．2 轉換器結構　126
6．3．3 Kinetis KL25Z DAC　126
6．3．4 應用實例：波形發(fā)生器　127
6．4　模擬比較器　128
6．4．1 概念　128
6．4．2 Kinetis KL25Z 比較器　129
6．4．3 應用實例：電壓轉換監(jiān)視器　131
6．5　模數轉換器　132
6．5．1 概念　132
6．5．2 Kinetis KL25Z ADC　134
6．5．3 應用實例　138
6．6　總結　145
6．7　練習　146
07　定時器
7．1　綜述　148
7．2　概念　148
7．2．1 定時器硬件電路　148
7．2．2 定時器應用實例　149
7．3　定時器外設　151
7．3．1 SysTick定時器　151
7．3．2 Kinetis KL25Z正確操作計算機看門狗定時器　153
7．3．3 Kinetis KL25Z定時器/脈沖寬度調制模塊　157
7．4　總結　168
7．5　練習　169
08　串行通信
8．1　綜述　171
8．2　概念　171
8．2．1 背景　171
8．2．2 使用方法　172
8．2．3 開發(fā)工具　174
8．2．4 通信軟件結構　175
8．3　串行通信協(xié)議與外設　180
8．3．1 同步串行通信　180
8．3．2 異步串行通信　186
8．3．3 內部集成電路（Inter-Integrated Circuit，I2C）總線　194
8．4　總結　204
8．5　練習　204
09　直接內存訪問
9．1　綜述　207
9．2　概念　207
9．3　KL25Z DMA控制器和多路復用器外設　208
9．3．1 DMA多路復用器和觸發(fā)源　209
9．3．2 DMA控制器　210
9．3．3 基本DMA配置和使用　211
9．3．4 實例　211
9．4　總結　218
9．5　練習　218
FL　測量FRDM-KL25Z的電流、功率和能量
A．1　綜述　220
A．2　FRDM-KL25Z的供電系統(tǒng)架構　220
A．2．1 電源輸入　220
A．2．2 穩(wěn)壓　221
A．2．3 電源域　221
A．3　電流測量和功率計算　221
A．3．1 測量目標MCU電流　222
A．3．2 測量OpenSDA調試電路電流　222
A．3．3 測量穩(wěn)壓器輸出電流　222
A．4　功率降低　222
A．4．1 斷開OpenSDA調試MCU供電與重啟線　222
A．4．2 斷開穩(wěn)壓器U1　223
A．5　電能測量　223
A．5．1 基于電容測量　223
A．5．2 實現　224
A．6　電路改造總結　224
詞匯表　226
參考文獻　232