基于項目的嵌入式系統(tǒng)簡明教程

前言
第一篇 Altium Designer 10電路設(shè)計
第1章 印制電路板概述 2
第2章 原理圖設(shè)計 3
2.1 原理圖設(shè)計步驟 3
2.2 原理圖設(shè)計操作流程 3
第3章 原理圖庫的建立 9
3.1 原理圖庫概述 9
3.2 編輯和建立元件庫 9
3.2.1 編輯元件庫 9
3.2.2 自建元件庫及其制作元件 9
第4章 創(chuàng)建PCB元器件封裝 13
4.1 元器件封裝概述 13
4.1.1 元件封裝的分類 13
4.1.2 元器件的封裝編號 14
4.2 創(chuàng)建封裝庫大體流程 14
4.3 繪制PCB封裝庫的步驟和操作 14
4.3.1 手工創(chuàng)建元件庫 14
4.3.2 利用向?qū)?chuàng)建元件庫 19
第5章 PCB設(shè)計 23
5.1 重要的概念和規(guī)則 23
5.2 PCB設(shè)計流程 23
5.3 詳細(xì)設(shè)計步驟和操作 24
第6章 STC89C51實訓(xùn)項目 29
6.1 任務(wù)分析 29
6.2 任務(wù)實施 30
6.2.1 新建項目 30
6.2.2 新建原理圖文件 31
6.2.3 設(shè)置圖紙參數(shù) 32
6.2.4 制作理圖庫 32
6.2.5 放置元器件 36
6.2.6 修改元器件屬性 38
6.2.7 進(jìn)行原理圖布線 40
6.2.8 繪制元器件封裝庫 42
6.2.9 加載元器件封裝庫 46
6.2.10 新建PCB文件 47
6.2.11 原理圖后期處理 49
6.2.12 元器件布局 50
6.2.13 進(jìn)行布線規(guī)則設(shè)置 50
6.2.14 PCB布線 52
6.2.15 打印設(shè)置 54
6.3 利用熱轉(zhuǎn)印技術(shù)制作印制電路板 55
思考與練習(xí) 56
參考文獻(xiàn) 56
第二篇 基于ATmega MCU的設(shè)計
第7章 ATmega基礎(chǔ) 58
7.1 概述 58
7.2 軟件需求 59
7.3 仿真下載燒寫 63
7.3.1 下載編程模塊 63
7.3.2 JTAG仿真器 63
7.3.3 調(diào)試 63
7.4 入門程序 63
7.4.1 C 程序的剖析 64
7.4.2 簡單實例 65
7.5 單片機(jī)開發(fā)的其他基礎(chǔ)知識 72
7.5.1 常用電子設(shè)計專業(yè)軟件 72
7.5.2 I/O端口 73
7.5.3 TTL電平 73
7.5.4 寄存器 73
7.5.5 邏輯電路 74
7.5.6 運(yùn)算放大器 74
7.5.7 十六進(jìn)制 74
7.5.8 引腳 74
7.5.9 信號 75
第8章 ATmega應(yīng)用實例 76
8.1 基于ATmega16L單片機(jī)的智能型搶答器設(shè)計 76
8.2 自動脈沖序列發(fā)生器 88
思考與練習(xí) 101
參考文獻(xiàn) 101
第三篇 基于MSP430 MCU的設(shè)計
第9章 MSP430基礎(chǔ) 104
9.1 概述 104
9.2 主要特點 105
第10章 MSP430F5529的內(nèi)核 107
10.1 主要特性 107
10.1.1 MSP430F5529硬件資源簡介 107
10.1.2 MSP430F5529引腳圖及結(jié)構(gòu)框圖 109
10.2 CPU 110
10.3 中斷機(jī)制 110
10.3.1 MSP430系列單片機(jī)的中斷簡介 110
10.3.2 MSP430系列單片機(jī)中斷處理過程 111
10.4 低功耗 111
第11章 MSP430F5529外圍器件
原理 113
11.1 系統(tǒng)時鐘 113
11.2 通用輸入/輸出端口 113
11.2.1 不具有中斷能力的端口 114
11.2.2 具有中斷能力的端口 115
11.2.3 配置未使用的端口管腳 116
11.3 ADC12_A 117
11.3.1 ADC12_A介紹 118
11.3.2 ADC12_A運(yùn)行 118
11.4 實時時鐘 127
11.4.1 實時時鐘介紹 127
11.4.2 實時時鐘操作 127
11.4.3 實時時鐘寄存器 131
11.5 UART 132
11.5.1 USCI概述 132
11.5.2 UART模式 133
11.5.3 USCI操作：UART模式 133
11.5.4 USCI寄存器：UART模式 140
11.6 看門狗定時器及其他 141
第12章 MSP430開發(fā)簡介 142
12.1 開發(fā)MSP430的入門套件 142
12.1.1 編程器 142
12.1.2 目標(biāo)板 143
12.1.3 IDE 145
12.2 開發(fā)要求 145
12.2.1 硬件基礎(chǔ) 145
12.2.2 軟件基礎(chǔ) 145
12.2.3 調(diào)試目標(biāo)板 145
第13章 軟件開發(fā) 146
13.1 IAR EW開發(fā)環(huán)境 146
13.2 IAR EW For MSP430安裝 149
13.3 IAR EW For MSP430的使用及簡單入門程序 152
13.3.1 創(chuàng)建項目和編寫相關(guān)代碼 152
13.3.2 項目設(shè)置并調(diào)試 156
13.3.3 實例代碼按鍵控制LED燈 160
第14章 MSP430F5529應(yīng)用實例 171
14.1 基于MSP430F5529開發(fā)的
多功能手表實例 171
14.1.1 多功能手表系統(tǒng)及功能 171
14.1.2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) 171
14.1.3 軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述、總體軟件框圖 173
14.1.4 產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境 174
14.2 MSP430F5529中的RTC的應(yīng)用實例 174
14.2.1 硬件簡介 174
14.2.2 開發(fā)環(huán)境和開發(fā)調(diào)試 174
14.2.3 調(diào)試硬件并觀察結(jié)果 174
14.2.4 實例代碼 174
14.2.5 基于MSP430的C語言編程 182
第15章 實時操作系統(tǒng) 185
15.1 概述 185
15.1.1 實時操作系統(tǒng)定義 185
15.1.2 實時操作系統(tǒng)的特征 185
15.1.3 實時操作系統(tǒng)的相關(guān)概念 186
15.1.4 嵌入式實時操作系統(tǒng) 186
15.1.5 嵌入式實時操作系統(tǒng)分類 188
15.2 FreeRTOS 189
15.2.1 概述 189
15.2.2 操作系統(tǒng)功能 190
15.2.3 操作系統(tǒng)的原理與實現(xiàn) 190
15.3 RTOS在MSP430中應(yīng)用簡介 193
15.3.1 TI的實時操作系統(tǒng)SYS/BIOS簡介 193
15.3.2 第三方RTOS 技術(shù)產(chǎn)品 193
思考與練習(xí) 194
參考文獻(xiàn) 194
第四篇 基于C2000 DSP的設(shè)計
第16章 C2000 DSP系列簡介 196
16.1 DSP基礎(chǔ)知識 196
16.1.1 DSP的定義 196
16.1.2 DSP的特點 196
16.1.3 DSP與MCU、ARM、FPGA的區(qū)別 197
16.1.4 學(xué)習(xí)開發(fā)DSP所需要的知識 197
16.2 如何選擇DSP 197
16.2.1 DSP廠商介紹 197
16.2.2 TI公司各個系列DSP的特點 197
16.2.3 TI DSP具體型號的含義 198
16.2.4 C2000系列DSP選型指南 199
第17章 DSP開發(fā)環(huán)境 201
17.1 CCS的版本 201
17.2 CCSv4的安裝 202
17.3 創(chuàng)建工程 206
17.3.1 創(chuàng)建新工程 206
17.3.2 編譯工程 208
17.3.3 配置工程 209
17.4 工程調(diào)試 209
17.4.1 啟動調(diào)試器之前 209
17.4.2 啟動調(diào)試器 211
第18章 TMS320F28335應(yīng)用實例 212
18.1 總體介紹 212
18.2 硬件設(shè)計 212
18.2.1 掃頻信號產(chǎn)生電路 213
18.2.2 帶阻網(wǎng)絡(luò) 214
18.2.3 ADC驅(qū)動電路 215
18.2.4 串口通信模塊 216
18.2.5 電源管理模塊 216
18.3 軟件設(shè)計 217
18.3.1 軟件總體框圖 217
18.3.2 ADC中斷模塊 217
18.4 利用Altium Designer 10繪制原理圖及PCB 219
18.4.1 繪制原理圖 219
18.4.2 繪制PCB 223
18.4.3 利用熱轉(zhuǎn)印技術(shù)制作PCB 225
18.4.4 VB開發(fā)GUI界面 226
18.5 原理圖、PCB、源代碼 227
思考與練習(xí) 235
參考文獻(xiàn) 235
第五篇 基于STM32 MCU的設(shè)計
第19章 STM32硬件概述 238
19.1 STM32簡介 238
19.2 硬件底層 239
第20章 STM32軟件概述 241
20.1 MDK簡介 241
20.2 軟件底層 241
20.3 固件庫介紹 242
第21章 MDK軟件安裝與新建工程 245
21.1 安裝MDK軟件 245
21.2 啟動MDK 247
21.3 新建工程模板 251
第22章 GPIO點亮第一顆LED 258
22.1 GPIO介紹 258
22.1.1 重映射和復(fù)用功能 259
22.1.2 控制GPIO端口的寄存器 259
22.1.3 外設(shè)基地址 261
22.1.4 總線基地址 261
22.1.5 寄存器組基地址 262
22.2 庫的封裝 262
22.3 GPIO配置函數(shù) 263
22.4 按鍵 267
22.5 蜂鳴器 268
第23章 STM32內(nèi)部資源配置 269
23.1 STM32串口USART的配置 269
23.2 時鐘RCC 271
23.2.1 時鐘簡介 271
23.2.2 時鐘硬件 274
23.2.3 時鐘軟件 274
23.2.4 滴答時鐘SysTick 277
23.2.5 復(fù)位 278
23.3 STM32中斷優(yōu)先級管理NVIC 279
23.3.1 NVIC簡介 279
23.3.2 NVIC的軟件 279
23.4 外部中斷EXTI 282
23.4.1 EXTI簡介 282
23.4.2 EXTI的軟件 282
23.5 定時器TIME 283
23.5.1 TIME簡介 283
23.5.2 TIME的軟件 284
23.5.3 PWM簡介 288
23.5.4 PWM軟件 288
23.6 ADC 291
23.6.1 ADC簡介 291
23.6.2 ADC的硬件 292
23.6.3 ADC軟件 292
23.7 看門狗 295
23.7.1 獨(dú)立看門狗介紹 295
23.7.2 窗口看門狗介紹 295
23.8 待機(jī)喚醒 295
23.8.1 待機(jī)喚醒簡介 295
23.8.2 待機(jī)喚醒的軟件 296
23.9 DMA 298
23.9.1 DMA簡介 298
23.9.2 DMA的軟件 299
23.10 SPI 301
23.10.1 SPI簡介 301
23.10.2 SPI的軟件 303
第24章 STM32F103應(yīng)用實例 305
24.1 項目要求 305
24.1.1 需求分析 305
24.1.2 實現(xiàn)方法 305
24.2 硬件設(shè)計 307
24.2.1 硬件功能 307
24.2.2 硬件實現(xiàn) 308
24.2.3 外觀設(shè)計 311
24.3 軟件設(shè)計 311
24.3.1 風(fēng)機(jī)速度檢測 311
24.3.2 顯示功能 313
24.4 GUI接口設(shè)計 315
思考與練習(xí) 316
參考文獻(xiàn) 316