《嵌入式SoC系統開發與工程實例》是2009年北京航空航天大學出版社出版的圖書，作者是包海濤。
基本介紹
- 書名：嵌入式SoC系統開發與工程實例
- 作者：包海濤
- ISBN：9787811244601
- 類別：圖書 > 計算機與網際網路 > 單片機與嵌入式
- 頁數：434
- 出版社：北京航空航天大學出版社
- 出版時間：2009-01-01
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
內容簡介,目錄,前言,
內容簡介
本書以C8051F41x為例介紹SoC單片機核心的一些共性問題，同時也突出其自身所具有的特點，如更高的指令執行速度，低功耗，相對於其他C8051系列，具有新型外設的集成，低廉的價格，豐富外設的合理規劃與布局。作者在介紹每一種外設時均給出了套用代碼，使讀者可儘快掌握並套用該模組。
本書言簡意賅地介紹了μC/OS-Ⅱ的核心和常用模組，並以C8051F41x為平台，結合作者的項目實際，給出了工程套用實例，其中許多實例經過科研與生產實踐檢驗，有較高參考價值，可幫助讀者更好地套用此單片機，縮短學習與套用的距離。本書所有的實例和調試代碼均採用C語言編程，以增強程式代碼的可讀性和移植性。
目錄
第1章 片上系統核心與功能總匯
1.1 與MCS51的兼容性與差異性
1.2 核心功能的擴展
1.3 存儲空間的映射
1.4 擴展的中斷系統
1.4.1 中斷源和中斷向量
1.4.2 中斷的優先權與回響時間
1.4.3 外部中斷源
1.4.4 中斷控制暫存器
1.5 核心指令集說明
1.6 核心的工作狀態
1.6.1 核心的幾種工作模式
1.6.2 工作狀態的設定與特點
1.7 特殊功能暫存器
1.7.1 特殊功能暫存器的分布
1.7.2 特殊功能暫存器的定義
1.8 流水線式指令預取引擎
1.9 片內可程式穩壓器
1.10 SoC的仿真與調試
1.10.1 內置的C2仿真接口
1.10.2 C2引腳共享
1.11 晶片引腳定義及電氣參數
1.11.1 總體直流電氣特性
1.11.2 引腳和定義
第2章 可程式輸入/輸出連線埠與外設資源匹配
2.1 I/O口優先權交叉開關解碼器原理
2.2 外設資源初始化配置
2.3 通用連線埠I/O初始化設定
2.4 I/O匹配套用實例
第3章 多通道12位模/數轉換器（ADC0）
3.1 多路模擬開關選擇器與片內溫度感測器
3.2 A/D的配置
3.2.1 轉換啟動方式
3.2.2 A/D跟蹤與工作方式
3.2.3 A/D的時序要求
3.2.4 輸出轉換碼
3.2.5 建立時間的要求
3.3 可程式視窗檢測器
3.4 暫存器的定義與設定
3.5 ADC0的電氣參數
3.6 A/D轉換器套用實例
3.6.1 A/D定時採樣實例
3.6.2 硬體數據累加器使用實例
3.6.3 晶片工作環境監測
3.6.4 CPU無擾門限比較
第4章 可疊加或獨立的12 位電流模式DAC
4.1 D/A轉換暫存器
4.1.1 D/A暫存器說明
4.1.2 IDAC輸出字格式
4.2 D/A轉換的輸出方式選擇
4.2.1 程控立即更新模式
4.2.2 定時器時控輸出更新模式
4.2.3 外部觸發信號邊沿的輸出更新模式
4.3 D/A轉換的套用設定與電氣參數
4.4 D/A轉換的套用實例
4.4.1 D/A的調試與程控立即更新模式套用
4.4.2 DAC定時器模式套用
4.4.3 可程式正弦波發生
第5章 片內可程式電壓基準與片內比較器
5.1 片內電壓基準
5.1.1 片內電壓基準結構原理
5.1.2 片內電壓基準控制暫存器與電氣參數
5.2 比較器
5.2.1 比較器的結構與原理
5.2.2 比較器相關暫存器設定與使用
第6章 循環冗餘檢查單元
6.1 CRC結構功能
6.1.1 CRC暫存器
6.1.2 執行CRC計算107 6.1.3 訪問CRC結果
6.2 CRC的位序反轉功能
6.3 CRC模組功能套用實例
第7章 SoC復位源
7.1 上電復位
7.2 掉電復位和VDD監視器
7.3 外部復位
7.4 時鐘丟失檢測器復位
7.5 比較器0復位
7.6 PCA看門狗定時器復位
7.7 FLASH錯誤復位
7.8 智慧型時鐘復位
7.9 軟體復位
7.10 軟體復位操作實例
第8章 FLASH存儲單元
8.1 FLASH存儲單元的編程
8.1.1 FLASH編程鎖定和關鍵字設定
8.1.2 FLASH擦寫的操作
8.2 FLASH數據的安全保護
8.3 FLASH可靠寫和擦除的幾點要求
8.4 FLASH讀定時設定與套用
8.5 非易失性數據存儲程式示例
第9章 振盪器
9.1 可程式內部振盪器設定與使用
9.2 外部振盪器的配置與使用
9.2.1 外部晶體模式
9.2.2 外部RC模式
9.2.3 外部電容模式
9.2.4 外部振盪器作為定時器時鐘
9.3 時鐘乘法器
9.4 系統時鐘的選擇
第10章 智慧型實時時鐘
10.1 智慧型時鐘的全局接口暫存器
10.1.1 智慧型時鐘的接口暫存器定義
10.1.2 智慧型時鐘鎖定和解鎖
10.2 智慧型時鐘的內部暫存器
10.2.1 使用接口暫存器間接訪問智慧型時鐘的內部暫存器
10.2.2 接口暫存器的數據自動讀地址自增功能與設定
10.3 智慧型時鐘的時鐘源選擇
10.3.1 使用標準鐘錶振盪器的晶體方式
10.3.2 無片外振盪器的自振盪方式
10.3.3 振盪器時鐘丟失的檢測
10.4 智慧型時鐘定時和報警功能
10.4.1 定時器值的設定和訪問
10.4.2 報警門限值的設定
10.5 後備電源穩壓器和後備RAM
10.6 智慧型時鐘的套用實例
10.6.1 智慧型時鐘定時套用
10.6.2 智慧型時鐘後備RAM的數據存取示例
第11章 SMBus匯流排
11.1 SMBus配置與外設擴展
11.2 SMBus的通信概述
11.2.1 匯流排仲裁
11.2.2 匯流排時序
11.2.3 匯流排狀態
11.3 SMBus暫存器的定義與配置
11.3.1 SMBus初始配置暫存器
11.3.2 SMBus狀態控制暫存器
11.3.3 SMBus數據收/發暫存器
11.4 SMBus工作方式選擇
11.4.1 主傳送方式
11.4.2 主接收方式
11.4.3 從接收方式
11.4.4 從傳送方式
11.5 SMBus狀態解碼
11.6 SMBus匯流排擴展套用實例
11.6.1 以主傳送器方式擴展ZLG7290的套用實例
11.6.2 利用SMBus擴展24C
11.6.3 利用SMBus匯流排進行雙機通信
第12章 同步/異步串口UART
12.1 增強的波特率發生器
12.2 串列通信工作方式選擇
12.2.1 8位通信模式
12.2.2 9位通信模式
12.3 多機通信
12.4 串列通信相關暫存器說明
12.5 串口UART0實例
12.5.1 片上系統串口自環調試實例
12.5.2 上下位機點對點通信示例
第13章 增強型全雙工同步串列外設接口
13.1 SPI0的信號定義
13.2 SPI0主工作方式
13.3 SPI0從工作方式
13.4 SPI0中斷源說明
13.5 串列時鐘時序
13.6 SPI特殊功能暫存器
13.7 SPI主工作方式下擴展74HC595 LED顯示實例
第14章 定時器
14.1 定時器0和定時器
14.1.1 定時器0/1的工作方式0、
14.1.2 定時器0/1的工作方式
14.1.3 定時器0/1的工作方式
14.1.4 定時器0/1的相關暫存器
14.2 定時器
14.2.1 定時器2的16位自動重裝載方式
14.2.2 定時器2的8位自動重裝載方式
14.2.3 外部/智慧型時鐘捕捉方式
14.2.4 定時器2的相關暫存器
14.3 定時器
14.3.1 16位自動重裝載方式
14.3.2 8位自動重裝載定時器方式
14.3.3 外部/智慧型時鐘捕捉方式
14.3.4 定時器3的相關暫存器
14.4 智慧型時鐘振盪頻率捕捉套用實例
第15章 可程式計數器陣列
15.1 PCA計數器/定時器
15.2 PCA的捕捉/比較模組
15.2.1 PCA邊沿觸發的捕捉方式
15.2.2 PCA軟體定時器方式
15.2.3 PCA高速輸出方式
15.2.4 PCA頻率輸出方式
15.2.5 8位脈寬調製器方式
15.2.6 16位脈寬調製器方式
15.3 看門狗定時器方式
15.3.1 看門狗定時器操作
15.3.2 看門狗定時器的配置與使用272 15.4 PCA暫存器說明
15.5 PCA套用實例
15.5.1 方波發生輸出
15.5.2 8位PWM發生
15.5.3 16位PWM發生
15.5.4 頻率捕獲功能套用
第16章 嵌入式作業系統
16.1 嵌入式作業系統的定義
16.2 嵌入式實時作業系統的功能
16.3 幾種常用的作業系統
16.4 可移植與51系列的作業系統
16.4.1 RTX51實時作業系統
16.4.2 嵌入式實時作業系統μC/OSⅡ
16.5 μC/OS Ⅱ功能概述
16.5.1 任務類操作函式
16.5.2 時間類函式
16.5.3 信號類函式
16.5.4 信箱類函式
16.6 基於μC/OSⅡ的串口測溫套用實例
第17章 SoC套用設計經驗點滴
17.1 SoC選型問題
17.2 SoC系統設計的幾點建議
第18章 套用設計實例
18.1 LCD模組與片上系統接口套用實例
18.1.1 ST7565功能介紹
18.1.2 基於ST7565的模組與處理器接口
18.1.3 ST7565的模組與片上系統接口實例程式
18.2 FFT變換與譜分析
18.2.1 快速傅立葉變換(FFT)算法的原理
18.2.2 利用FFT進行頻譜分析
18.2.3 FFT算法在片上系統上的實現
18.2.4 結果與思考
18.3 低頻自定義信號發生器
18.3.1 系統功能概述
18.3.2 系統結構與原理
18.3.3 系統軟體設計
18.3.4 結果
18.4 低成本無人值守數據採集器
18.4.1 數據採集功能概述
18.4.2 基於C8051F410的採集系統
18.4.3 系統軟體部分
18.4.4 總結與思考
18.5 智慧型水壓力發生器
18.5.1 背景
18.5.2 主控晶片在系統編程
18.5.3 在系統編程功能暫存器說明
18.5.4 系統編程的實現過程
18.5.5 智慧型水壓力發生器的開發設計
參考文獻
前言
微處理器在社會發展中扮演著非同尋常的角色，幾乎滲透到了各行各業。經過不斷的發展與創新，單片機大致可分為4位、8位、16位和32位。其中32位系列是最近幾年才發展起來的新系列，大有後來居上的態勢，多用於信息量較大但運算負擔又不太重的設備上（如掌上設備等）。16位單片機越來越邊緣化，曾經輝煌一時的MCS96也不可避免地走向衰落，現在這一系列品種較少，影響較大的有MSP430。但它所處的位置很尷尬，主要用於運算量小，且控制要求不是很複雜的中低端場合，這種場合使用4位或8位機也可很好地實現，而且更具性價比優勢。在中高端套用場合，其性能又無法和32位機相比，目前其價格優勢也不明顯。應該說在低端的控制領域，8位機仍是主力軍，筆者斷言這種趨勢短時期不會改變。8位機在我國的普及程度最高的非51莫屬，儘管相對於其他種類8位機並沒有絕對的技術優勢，甚至還有劣勢，但認同是硬道理，君不見套用者數以億計，資料浩如煙海。也正是如此，各家公司開發的許多產品都是基於51核心的。基於51核心的系列單片機處在不斷改進的過程之中，這是因為晶片設計技術在發展，如果不對缺陷進行改造，就等於坐以待斃。8位單片機在CPU結構、外圍模組及匯流排和集成開發環境等各個方面，都發生了巨大變化。單片機的設計也已經從積木擴展模式跨入了集成度、可靠性、性價比都非常高的片上系統SoC時代。
