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第1章 绪论1

1.1 嵌入式系统简介1

1.1.1 嵌入式系统的定义和组成1

1.1.2 嵌入式系统的特点2

1.2 嵌入式系统发展史3

1.2.1 现代计算机技术的两大分支3

1.2.2 嵌入式系统的独立发展史3

1.3 嵌入式微处理器简介4

1.4 嵌入式系统的应用领域5

习题16

第2章 PIC16F87X系列单片机的内部结构7

2.1 PIC16F87X系列单片机概述7

2.2 PIC16F87X系列单片机的内部结构及引脚9

2.2.1 PIC16F87X系列单片机的内部结构9

2.2.2 PIC16F87X系列单片机的引脚及功能11

2.2.3 时序图和指令流16

2.3 PIC16F87X系列单片机的存储器组织结构18

2.3.1 程序存储器组织18

2.3.2 数据存储器组织19

习题233

第3章 PIC系列单片机指令系统与汇编语言程序设计34

3.1 概述34

3.2 PIC16F87X系列单片机的指令格式34

3.3 PIC16F87X系列单片机的寻址方式35

3.3.1 绝对寻址35

3.3.2 相对寻址36

3.3.3 直接寻址36

3.3.4 间接寻址37

3.4 PIC16F87X单片机指令集38

3.4.1 字节操作类指令39

3.4.2 位操作类指令46

3.4.3 立即数与控制操作类指令48

3.5 PIC系列单片机汇编语言程序设计53

3.5.1 PIC单片机汇编语言程序的基本格式53

3.5.2 伪指令55

3.5.3 PIC汇编语言编程实例64

习题368

第4章 PIC单片机的外围模块及应用70

4.1 I/O端口70

4.1.1 PORTA端口71

4.1.2 PORTB端口73

4.1.3 PORTC端口76

4.1.4 PORTD端口78

4.1.5 PORTE端口79

4.1.6 并行从动端口PSP82

4.1.7 I/O端口基本功能的应用举例84

4.2 定时器／计数器87

4.2.1 定时／计数器089

4.2.2 定时／计数器198

4.2.3 定时／计数器2106

4.3 中断系统113

4.3.1 中断源113

4.3.2 中断控制寄存器114

4.3.3 中断现场保护114

4.4 A/D转换模块120

4.4.1 概述120

4.4.2 与A/D转换模块相关的寄存器121

4.4.3 A/D转换123

4.5 捕捉、比较和脉宽调制模块130

4.5.1 捕捉工作方式131

4.5.2 比较工作方式135

4.5.3 脉宽调制方式137

4.6 主同步串行端口145

4.6.1 概述145

4.6.2 串行外设接口SPI模式146

4.6.3 芯片间互联总线I2C模式153

4.6.4 MSSP模块初始化举例175

4.7 通用同步异步收发器USART175

4.7.1 与USART相关的寄存器175

4.7.2 USART波特率发生器BRG178

4.7.3 USART异步工作方式179

4.7.4 USART同步主控工作方式187

4.7.5 USART同步从动工作方式191

4.7.6 同步／异步收发器USART的应用举例193

4.8 数据存储器EEPROM和程序存储器Flash194

4.8.1 相关的寄存器196

4.8.2 对EEPROM数据存储器的操作198

4.8.3 对Flash程序存储器的操作200

4.8.4 误写操作保护202

4.8.5 代码保护期间的操作202

4.8.6 EEPROM数据存储器操作举例203

习题4205

第5章 CPU的特殊功能208

5.1 系统配置寄存器209

5.2 振荡器配置210

5.2.1 振荡器分类210

5.2.2 晶体振荡器／陶瓷谐振器210

5.2.3 RC振荡器212

5.3 复位213

5.3.1 上电复位POR216

5.3.2 上电延时定时器PWRT216

5.3.3 起振定时器OST216

5.3.4 欠压复位BOR217

5.3.5 上电复位延时时序217

5.3.6 电源控制／状态寄存器PCON217

5.3.7 看门狗定时器WDT219

5.4 休眠省电模式221

5.4.1 休眠唤醒221

5.4.2 中断唤醒222

5.5 在线调试与串行编程223

5.5.1 在线调试223

5.5.2 在线串行编程223

5.5.3 低电压在线串行编程223

习题5224

第6章 PIC单片机的开发工具225

6.1 概述225

6.2 MPLAB IDE集成开发软件225

6.2.1 MPLAB IDE的组成226

6.2.2 MPLAB IDE的功能与安装运行227

6.3 Hitech-PICC编译器229

6.3.1 PICC编译器的安装229

6.3.2 PICC C程序设计基本结构232

6.3.3 PICC中的变量234

6.3.4 PICC中的函数235

6.4 MPLAB ICD2调试器236

6.4.1 MPLAB ICD2功能236

6.4.2 MPLAB ICD2系统组件及配置237

6.4.3 MPLAB ICD2工作原理241

6.4.4 MPLAB ICD2开发过程246

习题6252

第7章 单片机系统开发过程及应用实例253

7.1 单片机系统开发过程253

7.1.1 前期调研253

7.1.2 系统方案设计253

7.1.3 系统硬件设计255

7.1.4 系统软件设计259

7.1.5 系统联机调试261

7.2 单片机应用实例261

7.2.1 单片机应用系统的基本组成261

7.2.2 按键与键盘输入接口电路设计262

7.2.3 显示输出接口电路的设计264

7.2.4 基于单片机的室内环境监测系统271

7.2.5 基于单片机的声源定位系统279

7.2.6 基于超声波测距的导航系统283

习题7287

第8章 嵌入式微处理器体系结构288

8.1 ARM简介288

8.2 ARM微处理器系列289

8.2.1 ARM7系列289

8.2.2 ARM9系列290

8.2.3 ARM10系列291

8.2.4 ARM11系列291

8.2.5 Xscale系列292

8.2.6 SecurCore系列292

8.2.7 Cortex系列292

8.3 ARM微处理器体系结构293

8.3.1 流水线技术295

8.3.2 ARM处理器状态297

8.3.3 ARM处理器模式297

8.3.4 ARM寄存器组297

8.3.5 异常与中断处理300

8.3.6 ARM处理器的数据格式301

习题8303

第9章 ARM指令系统304

9.1 ARM微处理器的寻址方式304

9.1.1 立即寻址304

9.1.2 寄存器寻址304

9.1.3 寄存器移位寻址305

9.1.4 寄存器间接寻址305

9.1.5 基址变址寻址305

9.1.6 多寄存器寻址305

9.1.7 堆栈寻址306

9.1.8 相对寻址306

9.2 ARM微处理器的指令集306

9.2.1 ARM指令集分类与格式307

9.2.2 ARM指令的条件码308

9.2.3 跳转指令309

9.2.4 数据处理指令310

9.2.5 load/store指令318

9.2.6 协处理器指令321

9.2.7 程序状态寄存器指令323

9.2.8 异常中断指令323

9.3 Thumb指令集简介324

9.3.1 Thumb寄存器的使用324

9.3.2 Thumb指令集324

9.4 Thumb指令集与ARM指令集的对比325

习题9326

第10章 嵌入式操作系统327

10.1 嵌入式操作系统简介327

10.2 嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ327

10.2.1 嵌入式实时操作系统的基本概念327

10.2.2 嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ简介328

10.2.3 μC/OS-Ⅱ内核结构分析330

10.2.4 μC/OS-Ⅱ任务调度331

10.2.5 μC/OS-Ⅱ初始化334

10.2.6 μC/OS-Ⅱ内核实现334

10.3 嵌入式Linux操作系统338

10.3.1 嵌入式Linux操作系统组成与编程基础339

10.3.2 Linux应用程序设计348

10.3.3 Linux内核结构分析与系统移植356

10.4 嵌入式Windows CE操作系统363

10.4.1 Windows CE发展简史363

10.4.2 Windows CE的功能364

10.4.3 Windows CE系统结构364

10.4.4 开发工具简介368

习题10370

第11章 嵌入式系统设计方法371

11.1 嵌入式系统设计过程371

11.2 嵌入式系统的需求分析372

11.2.1 需求与规格372

11.2.2 需求分析373

11.2.3 制作需求表格373

11.3 嵌入式系统的体系结构设计375

11.4 嵌入式系统的硬件设计376

11.4.1 硬件设计方法和原则377

11.4.2 嵌入式处理器的选择379

11.5 嵌入式系统的软件设计380

11.6 嵌入式系统的集成381

11.7 嵌入式系统的调试381

习题11383

参考文献384