本書講述飛思卡爾16位處理器MC9S12XS128和基於ARM CortexM4核心的Kinetis K10系列處理器的智慧型汽車競賽軟硬體設計。
基本介紹
- 作者：蔡述庭
- ISBN：978-7-5124-0809-8
- 定價：35.00元
- 出版社：北京航空航天大學出版社
- 出版時間：2012-06
基本信息,內容簡介,目錄,
基本信息
書名：“飛思卡爾”杯智慧型汽車競賽設計與實踐—基於S12XS和Kinetis K10
內容簡介
本書講述飛思卡爾16位處理器MC9S12XS128和基於ARM CortexM4核心的Kinetis K10系列處理器的智慧型汽車競賽軟硬體設計。全書共11章。第1、2章簡單介紹飛思卡爾智慧型汽車競賽的背景和S12XS、K10系列處理器。第3章對C語言編程進行介紹，重點闡述C語言硬體操作部分。第4、5章對智慧型汽車競賽中基於S12XS、K10系列處理器所用到的基本暫存器資源進行詳細分析，並給出相應的C語言代碼。第6~9章分別介紹S12XS、K10系列處理器的最小系統設計和基本設計環境搭建；感測器電路的設計，包括光電、攝像頭和電磁類；電機和舵機的驅動電路設計；相應硬體的驅動軟體設計，如攝像頭、舵機、電機等驅動程式。第10、11章為賽道識別算法和控制算法的設計。
本書面向高等院校電子電氣、計算機、機械電子和儀器儀表等相關專業的本科生和研究生，也適合作為飛思卡爾智慧型汽車競賽的入門培訓教程。
目錄
第1章飛思卡爾智慧型汽車競賽簡介1
1.1關於飛思卡爾公司1
1.2“飛思卡爾”杯智慧型汽車競賽2
1.3比賽規則4
第2章S12XS與K10系列處理器概述5
2.1S12XS概述5
2.2S12XS的設備暫存器和地址映射6
2.3晶片封裝及引腳說明8
2.4K10概述11
2.5晶片封裝及引腳說明15
第3章單片機的C語言設計基礎19
3.1C語言數據類型19
3.1.1基本類型19
3.1.2構造類型20
3.2變數的運算符21
3.3變數修飾符22
3.4基本語句24
3.4.1循環語句24
3.4.2條件語句25
3.4.3開關語句26
3.4.4輔助控制語句27
3.5頭檔案27
3.6預處理32
3.7指針34
3.7.1指針簡介34
3.7.2指針與數組的區別35
3.8代碼編寫風格35
第4章S12XS單片機資源及相應操作38
4.1鎖相環設定38
4.1.1鎖相環描述38
4.1.2CRG模組相關控制暫存器描述38
4.1.3鎖相環設定的應用程式45
4.2I/O操作46
4.2.1I/O連線埠描述46
4.2.2I/O連線埠相關控制暫存器46
4.2.3I/O連線埠的應用程式47
4.3SCI串列通信47
4.3.1SCI串列通信概述47
4.3.2SCI相關控制暫存器48
4.3.3串口通信的應用程式52
4.4ADC模組操作53
4.4.1ADC模組概述53
4.4.2ADC模組相關控制暫存器54
4.4.3ADC模組的應用程式61
4.5PWM模組操作62
4.5.1PWM模組概述63
4.5.2主要暫存器描述63
4.5.3PWM套用實例67
4.6定時器68
4.6.1定時器概述68
4.6.2暫存器描述68
4.6.3增強型脈衝捕捉功能套用實例73
4.7中斷周期定時器74
4.7.1中斷定時器概述74
4.7.2控制暫存器描述74
4.7.3中斷定時器套用實例76
4.8SPI同步串列通信77
4.8.1SPI概述77
4.8.2SPI暫存器描述77
4.8.3SPI初始化例程81
第5章K10系列MCU資源及相應操作82
5.1SIM模組設定82
5.2鎖相環設定82
5.2.1鎖相環描述82
5.2.2MCG模組相關控制暫存器描述82
5.2.3MCG初始化例程89
5.3I/O操作91
5.3.1I/O連線埠描述91
5.3.2I/O連線埠相關控制暫存器91
5.3.3I/O連線埠的應用程式95
5.4UART異步串列通信95
5.4.1UART串列通信概述95
5.4.2UART相關控制暫存器96
5.4.3串口通信的應用程式102
5.5ADC模組操作103
5.5.1ADC模組概述103
5.5.2ADC模組相關控制暫存器104
5.5.3ADC模組的應用程式112
5.6PWM模組操作113
5.6.1PWM模組概述114
5.6.2主要暫存器描述114
5.6.3PWM套用實例120
5.7定時器121
5.7.1定時器概述121
5.7.2暫存器描述121
5.7.3增強型脈衝捕捉功能套用實例123
5.8中斷周期定時器123
5.8.1中斷定時器概述124
5.8.2控制暫存器描述124
5.8.3中斷定時器套用實例125
第6章S12XS和K10系統開發平台及調試方法127
6.1S12XS最小系統設計127
6.1.1電源設計127
6.1.2時鐘電路設計128
6.1.3最小系統濾波電路設計129
6.1.4復位電路設計130
6.2K10最小系統設計131
6.2.1時鐘電路131
6.2.2電源電路131
6.2.3復位電路132
6.3智慧型汽車機械結構調整132
6.3.1前輪定位132
6.3.2齒輪傳動結構調整132
6.3.3後輪差速器調整133
6.3.4後輪距調整133
6.4S12XS軟體平台的簡介133
6.4.1軟體平台的安裝133
6.4.2軟體平台的使用133
6.4.3軟體平台的調試140
6.4.4Processor Expert專家處理器141
6.5監控程式147
6.6仿真平台148
6.6.1BDM工具的安裝148
6.6.2BDM工具和Hiwave調試工具的使用148
6.7K10軟體平台CodeWarrior V10.1150
第7章感測器電路設計163
7.1模擬攝像頭路徑檢測方式163
7.1.1模擬攝像頭路徑檢測概述163
7.1.2模擬攝像頭路徑檢測原理163
7.2模擬攝像頭路徑檢測系統設計167
7.3紅外路徑檢測方式原理167
7.4紅外路徑檢測系統設計168
7.4.1感測器布局設計168
7.4.2感測器橫向間隔距離設計169
7.4.3感測器縱向伸出長度169
7.5電磁路徑檢測方式原理169
7.6電磁路徑檢測系統設計173
7.6.1感測器的選擇173
7.6.2感測器布局174
7.6.3前瞻設計175
7.7車速檢測模組設計177
7.8有關直立式車模的問題178
7.8.1車模平衡控制179
7.8.2車模速度控制181
7.8.3車模方向控制181
第8章電機及舵機驅動電路設計183
8.1電機驅動電路選擇183
8.2電機驅動電路設計183
8.3電機轉速控制189
8.4舵機控制理論189
8.5舵機回響速度改善192
8.6舵機防燒技術192
第9章底層軟體設計194
9.1模擬攝像頭驅動程式194
9.1.1內部A/D194
9.1.2外部A/D197
9.2數字攝像頭驅動程式200
9.3紅外感測器驅動程式205
9.4編碼器驅動程式206
9.5舵機/電機驅動程式207
9.6鍵盤/顯示驅動程式209
9.6.1矩陣鍵盤的驅動209
9.6.23510i液晶的驅動程式設計211
第10章賽道識別算法設計223
10.1攝像頭類223
10.1.1賽道信息獲取223
10.1.2圖像特徵提取226
10.1.3起跑線識別231
10.1.4賽道信息整合233
10.2光電類238
10.2.1賽道信息獲取238
10.2.2濾波240
10.2.3起跑線識別244
10.3電磁類244
10.3.1賽道信息獲取245
10.3.2濾波246
10.3.3起跑線識別247
第11章控制算法設計248
11.1PID控制248
11.1.1比例控制器248
11.1.2積分控制器248
11.1.3PI控制249
11.1.4PD控制250
11.1.5PID控制251
11.2數字PID控制251
11.2.1位置式PID控制251
11.2.2增量式PID控制252
11.3PID參數的整定252
11.3.1PID各參數的作用253
11.3.2PID參數的設定253
11.4BangBang控制254
11.4.1BangBand控制的簡介254
11.4.2BangBang控制的套用254
11.5電機轉速控制算法255
11.6雙電機差速控制256
11.7舵機轉向控制算法258
參考文獻261
