嵌入式系統原理與實踐：ARM Cortex-M4 Kinetis微控制器（簡體書）

《嵌入式系統原理與實踐——ARM Cortex-M4Kinetis微控制器》是國內第一本以ARM Cortex-M4內核的Kinetis微控制器為藍本來講述嵌入式系統的圖書。Kinetis系列微控制器將高效的ARM Cortex-M4內核與先進的低功耗設計技術相結合，是業內功耗最低的基于Cortex-M4的MCU解決方案。全書共15章，其中前4章簡要闡述了嵌入式系統的知識體系、學習誤區、學習建議和基于硬件構件的嵌入式系統開發方法，給出了ARM Cortex-M4簡介及K60硬件最小系統，示例了第一個樣例程序及開發環境下的工程組織方法，完成了第一個K60工程的入門任務，并講解了第一個帶中斷的實例，前4章囊括了學習一個新MCU完整要素的入門環節；第5章到14章分別給出了GPIO的應用實例(鍵盤、LED與LCD)、定時器、A//D、D//A、比較器、TSI、SPI、12C、12S、Flash、CAN、SDHC、USB、以太網及K60其他模塊等；最後一章給出了進一步學習的指導。
本書適用于有關高校嵌入式系統的教學或技術培訓資料，也可供ARM Cortex-M4應用工程師作為技術研發參考。
《嵌入式系統原理與實踐——ARM Cortex-M4Kinetis微控制器》提供了網上光盤，內含所有底層驅動構件源程序、測試實例、輔助閱讀材料、教學課件、相關芯片資料及常用軟件工具，網上光盤下載地址////cdnec.sanmin.com.tw//sumcu.suda.edu.cn；讀者也可以登錄華信教育資源網(www.hxedu.com.cn)免費注冊後下載。為了更好地服務讀者一，作者為本書開通了QQ(1601873607，昵稱為MQXandKinetis)，同時也開通了新浪微博，名稱為MQXandKinetis(////cdnec.sanmin.com.tw//weibo.com//u//2579021437)，歡迎廣大讀者訪問交流，并提出寶貴建議。本書由王宜懷等編著。

《嵌入式系統原理與實踐——ARM Cortex-M4Kinetis微控制器》是國內第一本以ARM Cortex-M4內核的Kinetis微控制器為藍本來講述嵌入式系統的圖書。Kinetis系列微控制器將高效的ARM Cortex-M4內核與先進的低功耗設計技術相結合，是業內功耗最低的基于Cortex-M4的MCU解決方案。本書適用于有關高校嵌入式系統的教學或技術培訓資料，也可供ARM Cortex-M4應用工程師作為技術研發參考。本書由王宜懷等編著。

第1章 概述
1.1 嵌入式系統定義、由來及特點
1.1.1 嵌入式系統的定義
1.1.2 嵌入式系統的由來及其與微控制器的關系
1.1.3 嵌入式系統的特點
1.2 嵌入式系統的知識體系、學習誤區及學習建議
1.2.1 嵌入式系統的知識體系
1.2.2 嵌入式系統的學習誤區
1.2.3 基礎階段的學習建議
1.2.4 嵌入式系統開發所遇到的若干問題
1.3 嵌入式硬件構件的基本思想與應用方法
1.4 基于硬件構件的嵌入式系統硬件電路設計
1.4.1 設計時需要考慮的基本問題
1.4.2 硬件構件化電路原理圖繪制的簡明規則
1.4.3 實驗PCB板設計的簡明規則
1.5 基于硬件構件的嵌入式底層軟件構件的編程方法
1.5.1 嵌入式硬件構件和軟件構件的層次模型
1.5.2 底層構件的實現方法與編程思想
1.5.3 硬件構件及底層軟件構件的重用與移植方法
1.6 嵌入式系統的常用術語
1.6.1 與硬件相關的術語
1.6.2 與通信相關的術語
1.6.3 與功能模塊及軟件相關的術語
1.7 本章小結
習題
第2章 Kinetis微控制器概述與K60硬件最小系統
2.1 學習一個新MCU芯片的基本要素
2.2 ARM背景知識簡介
2.2.1 ARM簡介
2.2.2 Cortex-M4處理器特性簡介
2.3 Kinetis系列微控制器概述及型號標識
2.3.1 Kinetis系列微控制器概述
2.3.2 Kinetis系列微控制器型號標識
2.4 K60系列微控制器的存儲器映像與編程結構
2.4.1 K60系列MCU性能概述與內部結構簡圖
2.4.2 K60系列存儲器映像
2.5 K60的引腳功能與硬件最小系統
2.5.1 K60的引腳功能
2.5.2 K60的硬件最小系統原理圖
2.5.3 Kinetis器寫入器與K60核心板
2.5.4 硬件最小系統測試方法
2.6 ARM Cortex-M4的寄存器及指令簡介
2.6.1 ARM Cortex-M4的寄存器簡介
2.6.2 ARM Cortex-M4的指令系統簡介
2.7 本章小結
習題
第3章 第一個樣例程序及工程組織
3.1 GPIO模塊的驅動構件設計
3.1.1 GPIO的基礎知識
3.1.2 GPIO模塊概要與編程要點
3.1.3 GPIO驅動構件設計
3.2 CodeWarrior開發環境簡介
3.3 嵌入式設計編碼基本規范
3.3.1 硬件驅動構件文件
3.3.2 數據類型
3.3.3 函數
3.3.4 源碼文件夾結構
3.4 第一個C語言工程：控制小燈閃爍
3.4.1 Light構件設計
3.4.2 Light構件測試工程主程序
3.4.3 在CW環境下導入樣例工程
3.5 理解第一個C工程
3.5.1 CW開發環境下工程文件組織框架
3.5.2 文件說明
3.5.3 芯片上電啟動執行過程
3.6 在CW環境下創建一個新的工程
3.7 本章小結
習題
第4章 異步串行通信
4.1 異步串行通信的基礎知識
4.1.1 基本概念
4.1.2 RS-232C總線標準
4.1.3 電平轉換電路原理
4.2 UART模塊功能概述
4.3 UART模塊的編程結構
4.4 UART模塊的底層驅動構件設計
4.4.1 UART構件的函數原型設計
4.4.2 UART構件的頭文件(hw_uart.h)
4.4.3 UART構件的源程序文件(hw_uart.c)
4.5 以查詢方式接收的UART模塊測試實例
4.6 以中斷方式接收的UART模塊測試實例
4.7 本章小結
習題
第5章 GPIO的應用實例：鍵盤、LED與LCD
5.1 鍵盤模塊的驅動構件設計
5.1.1 鍵盤模型及接口
5.1.2 鍵盤驅動構件設計
5.1.3 鍵盤驅動構件測試實例
5.2 LED模塊的驅動構件設計
5.2.1 LED的基礎知識
5.2.2 LED驅動構件設計
5.2.3 LED驅動構件測試實例
5.3 LCD模塊的驅動構件設計
5.3.1 LCD的基礎知識
5.3.2 LCD驅動構件設計
5.3.3 LCD驅動構件測試實例
5.4 本章小結
習題
第6章 定時器相關模塊
6.1 計數器/定時器的基本工作原理
6.2 可編程延遲模塊PDB
6.2.1 PDB的基礎知識
6.2.2 PDB模塊概要與編程要點
6.2.3 PDB構件設計及測試實例
6.3 Flex定時器FTM
6.3.1 FTM的基礎知識
6.3.2 FTM模塊概要與編程要點
6.3.3 FTM構件設計及測試實例
6.4 周期中斷定時器PIT
6.4.1 PIT的基礎知識
6.4.2 PIT模塊概要與編程要點
6.4.3 PIT構件設計及測試實例
6.5 低功耗定時器LPTMR
6.5.1 LPTMR的基礎知識
6.5.2 LPTMR模塊概要與編程要點
6.5.3 LPTMR構件設計及測試實例
6.6 載波調制發射器(CMT)
6.6.1 CMT的基礎知識
6.6.2 CMT模塊概要與編程要點
6.6.3 CMT構件設計及測試實例
6.7 實時時鐘
6.7.1 RTC基礎知識
6.7.2 RTC模塊概要與編程要點
6.7.3 RTC構件設計及測試實例
6.8 本章小結
習題
第7章 A/D、D/A、CMP和TSI模塊
7.1 16位A/D轉換模塊的驅動構件設計
7.1.1 A/D轉換的基礎知識
7.1.2 A/D轉換常用傳感器簡介
7.1.3 A/D轉換模塊概要與編程要點
7.1.4 A/D轉換驅動構件設計
7.1.5 A/D轉換驅動構件測試實例
7.2 12位D/A轉換模塊的驅動構件設計
7.2.1 D/A轉換的基礎知識
7.2.2 D/A轉換模塊概要
7.2.3 D/A轉換驅動構件設計
7.2.4 D/A轉換驅動設計構件測試實例
7.3 K60的比較器模塊的驅動構件設計
7.3.1 CMP基礎知識
7.3.2 CMP模塊概要與編程要點
7.3.3 CMP驅動構件設計
7.3.4 CMP驅動構件測試實例
7.4 觸摸感應接口
7.4.1 TSI基礎知識
7.4.2 TSI模塊概要與編程要點
7.4.3 TSI驅動構件設計
7.4.4 TSI驅動構件測試實例
7.5 本章小結
習題
第8章 SPI、I2C與I2S
8.1 SPI模塊的驅動構件設計
8.1.1 SPI基礎知識
8.1.2 K60的SPI模塊概要與編程要點
8.1.3 SPI驅動構件設計
8.1.4 SPI驅動構件測試實例
8.2 I2C模塊的驅動構件設計
8.2.1 I2C基礎知識
8.2.2 K60的I2C模塊概要與編程要點
8.2.3 I2C驅動構件設計
8.2.4 I2C驅動構件測試實例
8.3 I2S模塊的驅動構件設計
8.3.1 I2S基礎知識
8.3.2 K60的I2S模塊概要與編程要點
8.3.3 I2S驅動構件設計
8.3.4 I2S驅動構件測試實例
8.4 本章小結
習題
第9章 Flash在線編程
9.1 Flash基礎知識
9.2 Flash模塊概要與編程要點
9.2.1 K60的Flash模塊
9.2.2 Flash存儲器主要寄存器說明
9.2.3 Flash存儲器編程要素
9.3 Flash在線編程驅動構件設計
9.3.1 Flash在線編程驅動構件頭文件
9.3.2 Flash模塊驅動構件源文件
9.4 Flash在線編程驅動構件測試實例
9.5 Flash模塊保護與加密功能
9.5.1 Flash模塊的保護功能
9.5.2 Flash模塊的加密功能
9.6 本章小結
習題
第10章 K60的CAN總線開發方法
10.1 CAN總線基礎知識
10.1.1 CAN總線協議的歷史概況
10.1.2 CAN硬件系統的典型電路
10.1.3 CAN總線的有關基本概念
10.1.4 幀結構
10.1.5 位時間
10.2 FlexCAN模塊概述與編程要點
10.2.1 FlexCAN模塊特征
10.2.2 操作模式
10.2.3 內存映射/寄存器簡介
10.2.4 報文緩沖區結構
10.2.5 仲裁處理、匹配處理及報文緩沖區管理
10.2.6 FlexCAN驅動構件設計
10.3 CAN驅動構件測試實例
10.3.1 回環測試
10.3.2 非回環測試
10.4 本章小結
習題
第11章 高容量SD存儲卡SDHC
11.1 SDHC基本概念及硬件特性
11.1.1 SD概述
11.1.2 SD歷史與發展
11.1.3 SD的物理特性
11.2 SD存儲卡系統概念
11.2.1 SD總線拓撲結構
11.2.2 總線協議
11.3 SDHC模塊基本編程方法
11.3.1 SDHC模塊功能簡介
11.3.2 SD模塊編程概要
11.4 SD讀寫驅動構件設計
11.4.1 SDHC構件驅動設計
11.4.2 DiskIO驅動構件設計
11.4.3 SD卡讀寫測試主程序
11.5 本章小結
習題
第12章 USB 2.0編程
12.1 USB基本概念及硬件特性
12.1.1 USB概述
12.1.2 USB相關基本概念
12.1.3 USB的物理特性
12.2 USB的通信協議
12.2.1 USB基本通信單元：包
12.2.2 USB通信中的事務處理
12.2.3 從設備的枚舉看USB數據傳輸
12.3 USB模塊功能簡介
12.3.1 K60的USB模塊功能簡介
12.3.2 K60的USB模塊主要寄存器介紹
12.4 K60作為USB從機的開發方法
12.4.1 PC方USB設備驅動程序的選擇及基本原理
12.4.2 PC作為USB主機的程序設計
12.4.3 K60作為USB從機的構件化設計
12.4.4 K60的USB模塊測試實例
12.5 本章小結
習題
第13章 基于K60的嵌入式以太網
13.1 嵌入式以太網相關基礎知識
13.1.1 以太網的由來與協議模型
13.1.2 以太網中主要物理設備
13.1.3 相關名詞解釋
13.2 K60以太網模塊概要與編程要點
13.2.1 以太網模塊引腳及硬件連接
13.2.2 以太網物理層收發器EPHY的編程基礎
13.3 以太網驅動構件設計
13.3.1 物理層構件
13.3.2 鏈路層構件
13.4 以太網測試實例
13.4.1 第一個構件實例：網絡連接
13.4.2 第二個測試實例：以太幀的發送和接收
13.4.3 第三個測試實例：鏈路層ARP協議編程
13.4.4 第四個測試實例：使用ICMP協議響應Ping請求
13.4.5 第五個測試實例：UDP報文的發送和接收
13.4.6 第六個測試實例：TCP報文的發送和接收
13.4.7 第七個測試實例：HTTP協議靜態頁面的實現
13.5 本章小結
習題
第14章 系統時鐘與其他功能模塊
14.1 時鐘系統
14.1.1 時鐘系統概述
14.1.2 時鐘設置方法及實例代碼分析
14.2 芯片配置模塊
14.3 電源管理模塊
14.3.1 電源模式
14.3.2 低功耗喚醒單元
14.4 端口控制與中斷模塊
14.4.1 端口控制與中斷模塊簡介
14.4.2 功能說明
14.5 復位與啟動模塊
14.5.1 復位
14.5.2 啟動模塊
14.6 雜項控制模塊與交叉開關
14.6.1 雜項控制模塊
14.6.2 交叉開關
14.7 看門狗
14.7.1 看門狗定時器
14.7.2 外部看門狗
14.8 本章小結
習題
第15章 進一步學習指導
15.1 關于更為詳細的技術資料
15.2 關于實時操作系統RTOS
15.3 關于嵌入式系統穩定性問題
參考文獻