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内容简介
内容简介
本是书讲述单片机在线开发方法的一本专著，也是为清华大学研究生精品课“嵌入式实时系统与单片机应用”的教材。书中介绍如何从最小硬件系统设计开始，建立开发单片机应用系统的基本硬件条件，而不必使用仿真器等单片机开发工具。讲述如何写单片机监控程序，从而建立单片机应用软件的基本环境，介绍了如何用C语言编写应用程序。如何利用商用软件的教学版本，或使用自由软件Linux下的gcc交叉C编译器，将嵌入式实时多任务操作系统µC/OS-II移植到单片机上，实现基于RTOS的开发环境。本书以16位单片机MC9S12为例，给出监控程序源的代码，还提供了单片机各I/O模块的设备驱动程序。这种在线开发方法同样适用于8位、32位单片机。随书所附光盘中有免费软件开发工具和大量原文资料。本书为造就IT高手指路，也供开发单片机应用系统的工程技术人员参考。
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目录
目 录 引言 第1章 色彩斑斓的单片机世界 1. 1 单片机世界 1. 2 开发单片机应用不再需要仿真器 1. 3 Motorola Freescale 单片机 1. 4 MC68HC08系列单片机 1. 4. 1 Nitron系列单片机 1. 4. 2 面向低端产品的8位单片机. 1. 4. 3 通用型8位单片机 1. 4. 4 带LCD LED 驱动接口的8位单片机 1. 4. 5 用于电动机控制的8位单片机 1. 4. 6 带CAN总线接口的8位单片机 1. 4. 7 支持LIN总线的8位单片机 1. 4. 8 带USB接口的8位单片机 1. 4. 9 用于彩色液晶监视器控制的8位单片机 1. 4. 10 带无线通信功能的8位单片机 1. 5 MCS08系列8位单片机 1. 6 MC68HC11系列单片机 1. 7 MC68HC12系列单片机 1. 8 MC9S12系列单片机 1. 8. 1 MC9S12A系列和B系列16位单片机 1. 8. 2 带CAN总线的MC9S12D系列16位单片机 1. 8. 3 MC9S12DP256单片机 1. 8. 4 带液晶驱动的16位单片机系列 1. 8. 5 低供电电压的16位单片机 1. 8. 6 带USB接口的16位单片机 1. 8. 7 带以太网接口的16位单片机 1. 9 MC68HC16系列单片机 1. 10 Motorola Freescale 的32位单片机 1. 10. 1 以68K. CPU32为CPU的32位单片机 1. 10. 2 以ColdFire为CPU的32位单片机 1. 10. 3 用于控制的以PowerPC为CPU的32位单片机 1. 10. 4 用于通信的以PowerPC为CPU的32位单片机 1. 10. 5 Motorola Freescale 的ARM系列32位单片机 1. 11 Motorola Freescale 的DSP型单片机 1. 11. 1 普通16位DSP型单片机 1. 11. 2 使用增强型内核DSP56800E的16位DSP型单片机 1. 11. 3 StarCore系列DSP型16位单片机 1. 11. 4 24位. 32位的DSP型单片机 第2章 单片机基本系统的硬件设计 2. 1 16位单片机 2. 1. 1 MC9S12系列单片机 2. 1. 2 MC9S12DP256单片机 2. 2 初识单片机最小硬件系统 2. 2. 1 16位单片机MC9S12的最小系统 2. 2. 2 8位单片机MC68HC08GP32的最小系统 2. 2. 3 32位单片机MC68332的最小系统 2. 2. 4 监控程序 2. 2. 5 体验机器码 2. 3 异步串行通信 2. 3. 1 串行通信协议RS-232标准 2. 3. 2 ASCII码 2. 3. 3 串行数据格式 2. 3. 4 RS-232-C电缆的连接方法 2. 3. 5 通信速率 2. 4 MC9S12单片机系统的硬件设计 2. 4. 1 时钟电路 2. 4. 2 串行口的RS-232驱动电路 2. 4. 3 电源电路 2. 4. 4 复位电路 2. 4. 5 BDM接口 2. 4. 6 单片机并行口及驱动能力 2. 4. 7 调试显示 2. 5 运行模式 2. 5. 1 单片运行模式 2. 5. 2 扩展运行模式 2. 6 BDM调试器及硬件设计 2. 6. 1 BDM调试器 2. 6. 2 BDM调试器硬件设计 第3章 用汇编语言编程 3. 1 CPU的内部寄存器结构 3. 1. 1 16位单片机HC11／12的CPU内部结构 3. 1. 2 8位单片机HC08的CPU内部结构 3. 1. 3 32位单片机68K／ColdFire的CPU内部结构 3. 2 内存空间分配 3. 2. 1 基本内存空间分配 3. 2. 2 内存空间的扩展 3. 3 汇编指令集 3. 4 指令按功能分类 3. 4. 1 数据传送指令 3. 4. 2 算术与逻辑运算指令 3. 4. 3 程序控制指令 3. 5 CPU12的模糊逻辑指令 3. 5. 1 模糊化指令 3. 5. 2 模糊推理指令REV和REVW 3. 5. 3 反模糊化指令WAV 3. 6 指令按寻址方式分类 3. 6. 1 隐含寻址 3. 6. 2 立即数寻址 3. 6. 3 直接寻址 3. 6. 4 扩展寻址 3. 6. 5 变址寻址 3. 6. 6 带自动加. 减5位偏移量的间接寻址 3. 6. 7 相对寻址 3. 7 汇编指令表 3. 8 指令的机器码组织 3. 9 用汇编语言编写程序 3. 9. 1 汇编程序的格式 3. 9. 2 汇编管理指令 3. 10 汇编语言程序设计举例 3. 10. 1 检查SCI输入端口状态 3. 10. 2 输入一个字符 3. 10. 3 输出一个字符 3. 10. 4 输出空格 3. 10. 5 显示字符串 3. 10. 6 输入并显示字符 3. 11 码的转换类子程序 3. 11. 1 输入一个十六进制数 3. 11. 2 输入一个字节 3. 11. 3 输入两个字节的十六进制数 3. 11. 4 输出两个字节的十六进制数 3. 12 汇编语言编程技巧 3. 13 用汇编语言写BDM调试命令 3. 13. 1 后台调试模式 3. 13. 2 进入BDM模式 3. 13. 3 BDM通信协议 3. 13. 4 BDM命令 3. 13. 5 BDM的ROM 第4章 建立单片机运行环境和写监控程序 4. 1 建立单片机运行环境 4. 2 堆栈指针初始化 4. 3 时钟初始化 4. 3. 1 找出与时钟相关的寄存器 4. 3. 2 初始化时钟系统 4. 4 串行口初始化 4. 4. 1 与串行口有关的寄存器 4. 4. 2 初始化串行口 4. 5 监控程序 4. 6 人机对话 4. 7 命令字与跳转表 4. 8 建立CPU在内存中的固定映像 4. 8. 1 CPU响应中断后的栈结构 4. 8. 2 CPU寄存器的固定映傍 4. 9 执行程序 4. 10 显示与修改内存 4. 10. 1 显示内存 4. 10. 2 修改内存 4. 11 显示和修改CPU寄存器 4. 12 向RAM下载程序 4. 12. 1 数据文件格式 4. 12. 2 下载程序 4. 13 Flash的擦除与写入 4. 13. 1 与Flash有关的寄存器 4. 13. 2 Flash擦除与写入的步骤 4. 14 设置断点 4. 14. 1 在RAM程序中设置断点 4. 14. 2 在Flash程序中设置断点 4. 15 中断向量表管理 4. 16 系统调用表 4. 17 帮助信息 第5章 用C语言开发应用程序 5. 1 C语言是开发单片机应用软件的有力工具 5. 2 开发嵌入式应用的C编译器的特点 5. 3 交叉编译和C语言程序运行环境的建立 5. 3. 1 应用程序的构成与模块化程序结构 5. 3. 2 全局变量与局部变量 5. 3. 3 函数的结构与函数间参数的传递 5. 3. 4 C语言中的I／O语句 5. 3. 5 程序模块的框架与组织 5. 3. 6 程序的链接与定位 5. 4 交叉C编译器及用C语言扩展监控程序 5. 4. 1 EEPROM 5. 4. 2 EEPROM擦除和编程步骤 5. 4. 3 EEPROM编程命令字及其含义 5. 4. 4 EEPROM的写保护区设定 5. 5 嵌入式应用中的I／O 5. 5. 1 关于Hello, World 5. 5. 2 自己写printf 函数 第6章 使用嵌入式实时操作系统 6. 1 嵌入式实时操作系统 6. 1. 1 嵌入式实时操作系统简介 6. 1. 2 嵌入式实时操作系统uC／OS-II 6. 2 移植uC／OS-II 6. 2. 1 重新定义内核的大小和功能 6. 2. 2 OS_CPU. H 6. 3 编写与硬件相关的代码 6. 3. 1 中断服务子程序OSTickISR 6. 3. 2 任务堆栈初始化函数OSTaskStkInit 6. 3. 3 让优先级最高的就绪态任务开始运行OSStartHighRdy 6. 3. 4 任务级任务切换函数OSCtxSw 6. 3. 5 中断级任务切换函数OSIntCtxSw 6. 3. 6 相关接口函数 6. 4 产生时钟节拍中断 6. 5 制作用户自己的项目 6. 5. 1 main. h 6. 5. 2 main. c 6. 5. 3 TaskStart. c 6. 5. 4 task1. c和task2. c 6. 5. 5 hardware. c 6. 5. 6 userlib. c 6. 5. 7 链接与程序定位 6. 6 估算uC／OS-II占用的RAM资源 6. 6. 1 uC／OS-II中的全局变量 6. 6. 2 任务控制块 6. 6. 3 事件控制块 6. 6. 4 任务堆栈 6. 6. 5 估算内核占用RAM空间举例 6. 7 多任务下的设备驱动 6. 7. 1 重新认识异步串行口 6. 7. 2 SCI的中断 6. 7. 3 用中断方式接收 6. 7. 4 用中断方式发送 第7章 使用GCC交叉编译器开发HC／S12单片机 7. 1 使用免费的GCC交叉编译器 7. 2 用GCC开发HC／S12系列单片机 7. 2. 1 安装GCC for HCS12 7. 2. 2 使用GNU针对MC68HC11／MC68HC12的开发环境 7. 2. 3 使用范例程序库进行交叉编译 7. 3 如何编写makefile文件 7. 3. 1 简单makefile的书写规则 7. 3. 2 make命令的使用 7. 4 GCC for HCS12编译器 7. 4. 1 内嵌汇编语言 7. 4. 2 陷阱. 软中断和中断 7. 4. 3 填写中断向量表 7. 4. 4 支持页面Flash ROM 7. 4. 5 编译参数 7. 4. 6 预处理参数 7. 4. 7 汇编参数 7. 4. 8 链接参数 7. 4. 9 链接器 7. 5 hello world工程应用范例 7. 5. 1 源文件描述 7. 5. 2 链接地址描述 7. 5. 3 编译并运行 第8章 单片机软件开发工具 8. 1 商用软件开发工具CodeWarrior for HCS12 8. 2 安装CodeWarrior 8. 3 建立工程 8. 3. 1 使用C编译器 8. 3. 2 使用汇编器 8. 3. 3 增加新程序模块 8. 4 编写应用程序main. c 8. 4. 1 main. c 8. 4. 2 定义装载地址 8. 4. 3 利用make命令编译 8. 5 在目标板上运行程序 8. 5. 1 向目标机下载程序 8. 5. 2 运行程序 8. 6 建立自己的C程序运行：环境 8. 7 编译基于uC／OS-II的应用程序 第9章 实验系统与I／O模块 9. 1 通用I／O接口 9. 2 MC9S12DP256的片内总线接口 9. 2. 1 同步串行接口 9. 2. 2 12C总线接口 9. 2. 3 CAN总线接口 9. 2. 4 MotorolaS12系列单片机的MSCAN模块 9. 2. 5 CAN总线实验原理及通信程序设计 9. 3 增强型定时器 9. 3. 1 输入捕捉／输出比较 9. 3. 2 输入捕捉／输出比较通道 9. 3. 3 8位脉冲累加器 9. 3. 4 模数计数器 9. 4 PWM模块 9. 4. 1 PWM模块概述 9. 4. 2 PWM波用作D／A转换接口 9. 5 A／D模块 9. 6 Motorola 16位单片机MC9S12DP256／DG128教学实验系统 9. 6. 1 概述 9. 6. 2 硬件电路介绍 第10章 单片机模糊控制 10. 1 模糊控制 10. 2 模糊控制指令 10. 2. 1 模糊控制专用指令 10. 2. 2 模糊控制相关指令 10. 3 模糊逻辑的基本概念 10. 3. 1 模糊集合及隶属度函数 10. 3. 2 模糊逻辑与模糊变量 10. 3. 3 模糊推理 10. 4 模糊控制原理与模糊控制器结构 10. 4. 1 模糊化 10. 4. 2 模糊规则推理 10. 4. 3 反模糊化 10. 4. 4 模糊控制的实现 10. 4. 5 模糊控制器的设计与调整 10. 5 模糊控制开发软件 10. 5. 1 Motorola模糊推理机 10. 5. 2 MC68HC11模糊推理机 10. 5. 3 S12逻辑推理机程序 第11章 单片机应用中的电磁兼容问题 11. 1 电磁兼容基本概念 11. 2 电磁兼容组织与标准 11. 3 单片机系统的电磁兼容问题 11. 4 噪声的来源与传输 11. 4. 1 信号线间交叉干扰 11. 4. 2 来自电源的噪声 11. 5 印刷线路板EMC设计 11. 5. 1 元件的布置 11. 5. 2 印刷线路板接地线的处理 11. 5. 3 多层板设计 11. 6 常用抗干扰器件 11. 6. 1 去耦电容 11. 6. 2 磁性元件 11. 6. 3 低通滤波器 11. 6. 4 瞬变干扰吸收器件 11. 7 印刷线路板设计中控制噪声的经验 11. 7. 1 控制噪声源 11. 7. 2 减小噪声的耦合 11. 7. 3 减小噪声接收 11. 8 单片机自身的抗干扰措施 11. 8. 1 降低外时钟的频率 11. 8. 2 时钟监控电路 11. 8. 3 打开看门狗电路 11. 8. 4 电源电压监控 11. 8. 5 非法指令中断和剩余程序区处理 附录A MC9S12D系列单片机开发工具包 A. 1 概述 A. 1. 1 HCS12D系列单片机 A. 1. 2 HCS12开发工具包组件 A. 2 MC9S12DP256／DG128开发板及与PC通信 A. 2. 1 MC9S12DP256／DG128开发板 A. 2. 2 开发板上的跳线 A. 2. 3 开发板的硬件连接 A. 2. 4 PC的设置 A. 3 监控程序及监控命令详解 A. 3. 1 命令详解 A. 3. 2 改变波特率 A. 3. 3 复位. 中断向量表 A. 3. 4 用户可以使用的RAM空间 A. 3. 5 系统调用 A. 4 编译器CodeWarrior for HCS12使用方法入门 A. 4. 1 建立工程文件 A. 4. 2 编写main. c程序 A. 4. 3 定义存储空间分配 A. 4. 4 应用程序的编译 A. 4. 5 向开发板下载程序 A. 4. 6 运行应用程序 A. 5 BDM调试器及使用方法 A. 5. 1 BDM调试器使用方法 A. 5. 2 设置BDM头的时钟频率 A. 5. 3 和目标板连接 A. 5. 4 Help命令 A. 5. 5 向Flash下载程序 A. 5. 6 擦除目标板的片内Flash A. 6 常用BDM调试命令 A. 6. 1 汇编和反汇编命令 A. 6. 2 控制目标CPU运行的命令 A. 6. 3 显示和修改CPU寄存器的命令 A. 6. 4 显示和修改内存 A. 6. 5 以S格式读出目标代码 A. 6. 6 其他BDM命令 附录B 监控程序源代码 附录C CPU12汇编指令表 附录D CPU12指令机器码表 附录E 本书所附光盘说明 参考文献
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