ARM嵌入式技术及移动机器人应用开发9787302537939
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作者陈海初，谢小辉，熊根良主编
出版社清华大学出版社
ISBN9787302537939
出版时间2019-09
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定价58元
货号9640836
上书时间2024-12-16
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前言
前 言
本书内容分为两大部分，前半部分以北京华芯微特科技有限公司研发生产的SWM1000S微控制器为基础，围绕ARM? CortexTM-M0内核设计的32位ARM来介绍ARM芯片(SOC)的资源与功能模块、嵌入式系统软硬件技术及设计开发基础；后半部分以该型号ARM芯片为核心，配合相应的开发板，来介绍嵌入式系统软件开发基础，并以湖南格兰博智能科技有限责任公司量产销售的某型号智能扫地吸尘机器人为例，介绍智能扫地吸尘机器人软件、硬件的具体开发过程。
本书以应用为主，取材新颖，内容丰富，结合配套试验开发板，可以在开展理论教学的同时，完成实验教学，对学生和开发人员快速掌握开发技巧、提高动手能力具有重要意义。特别是应用开发部分，配置了大量的应用实例，从常见的模块程序到简单的应用项目开发，再到复杂的产品项目开发，由浅入深，广深兼顾，适合不同层次的开发者使用，可以作为机电、计算机、自动化、电子工程等专业的教材，也可以作为有关工程技术人员的参考书。
受益读者
在学习本课程之前*好先学习单片机、C语言、传感器技术、数电模电及电子电路设计等课程。本书面向的读者是系统软件开发人员、硬件设计人员和应用设计人员，以及高校相关专业的教师及学生。
相关文档
以下文档可以作为本书的参考文档。
* ARM? CortexTM-M0 技术参考手册。
* ARM? CoreSight技术参考手册。
* ARM? v6-M结构应用层参考手册。
* ARM? debug interface v5 技术参考手册。
本书约定
本书的约定如下表所示。
表 示 法 含 义 通用寄存器 寄存器 寄存器用大写的粗体表示 位 寄存器的一个位 位域 两个或者更多连续和相关联的位 偏移量0xnnn 寄存器地址的一个十六进制增量，增量是相对“存储器映射”制定的模块基址而言的 保留 标注保留下来供将来使用的寄存器位。在大多数情况下，保留位被设置成0；但使用用户软件也可以修改保留位的值
商品简介《ARM嵌入式技术及移动机器人应用开发》以北京华芯微特科技有限公司自主设计的SWM1000S系列32位ARM芯片为例，介绍了ARM的基本特点、编程特点以及在一般项目和机器人开发中的应用。 《ARM嵌入式技术及移动机器人应用开发》内容分为11章，主要以市面上热销的两款智能扫地机器人T271和610D为例，详细地介绍了SWM1000S微处理器在智能扫地机器人控制方面的应用设计。《ARM嵌入式技术及移动机器人应用开发》附有习题及设计开发题，习题供读者巩固所学内容，设计开发题一方面可使读者更好地掌握SWM1000S系列ARM的设计开发技巧，另一方面也可用于教师开展教学后的课程设计。 《ARM嵌入式技术及移动机器人应用开发》适合作为高等院校机电、计算机、自动化、电子工程等专业的教材，也可作为有关工程技术人员的参考书。
作者简介
目录
目 ? ?录
第1章 ?绪论 1
1.1 ?嵌入式系统应用概述 2
1.1.1 ?嵌入式系统的发展历程 2
1.1.2 ?嵌入式系统的典型应用 2
1.1.3 ?嵌入式系统的特点 4
1.2 ?嵌入式微处理器 5
1.2.1 ?单片机 5
1.2.2 ?数字信号处理器 6
1.2.3 ?片上系统 6
1.2.4 ?微处理器的选型 6
1.3 ?操作系统概述 7
1.3.1 ?操作系统的主要特点 7
1.3.2 ?常见的嵌入式操作系统 8
本章小结 10
习题 10
第2章 ?嵌入式ARM微处理器 11
2.1 ?ARM微处理器基础 11
2.1.1 ?ARM微处理器简介 11
2.1.2 ?ARM微处理器的版本发展 13
2.1.3 ?ARM微处理器各版本的
主要特点 14
2.1.4 ?ARM微处理器的工作模式 15
2.1.5 ?ARM微处理器的工作模式
切换 16
2.2 ?ARM系统中的存储器 16
2.2.1 ?ARM系统中的存储方式 16
2.2.2 ?存储器基础 17
2.2.3 ?存储器的分类 18
2.2.4 ?存储器的性能指标 19
2.3 ?动态随机存储器 19
2.3.1 ?DRAM 20
2.3.2 ?SDRAM 20
2.4 ?嵌入式系统硬件及软件结构 22
2.4.1 ?硬件系统 22
2.4.2 ?嵌入式系统软件结构 23
2.4.3 ?嵌入式系统软件开发工具 24
2.5 ?SWM1000S微处理器 25
2.5.1 ?SWM1000S微处理器的
特点 25
2.5.2 ?SWM1000S微处理器产品
特性 27
2.5.3 ?SWM1000S微处理器产品
内核功能描述 29
本章小结 30
习题 30
第3章 ?中断及系统控制器 31
3.1 ?ARM中断类型及处理方式 31
3.1.1 ?中断类型 32
3.1.2 ?中断处理 36
3.1.3 ?SWI中断处理 39
3.2 ?中断控制器 40
3.2.1 ?中断向量表 41
3.2.2 ?寄存器映射 41
3.2.3 ?外部中断示例分析 44
3.3 ?系统定时器 47
3.3.1 ?系统定时器简介 47
3.3.2 ?定时器寄存器映射 47
3.4 ?系统控制器 48
3.4.1 ?CPUID寄存器 48
3.4.2 ?ICSR寄存器 48
3.4.3 ?AIRCR寄存器 49
3.4.4 ?SCR寄存器 49
3.4.5 ?系统处理优先级寄存器 50
3.5 ?系统控制 50
3.5.1 ?时钟控制 51
3.5.2 ?端口设置 52
3.5.3 ?系统功能设置 60
本章小结 61
习题 61
第4章 ?输入/输出与定时(计数)器 62
4.1 ?通用输入/输出端口 62
4.1.1 ?数据控制 62
4.1.2 ?中断控制 63
4.1.3 ?滤波功能设置 65
4.1.4 ?初始化配置 66
4.1.5 ?GPIO操作 68
4.2 ?通用定时(计数)器 69
4.3 ?专用定时(计数)器 76
4.3.1 ?Timer/Counter模式 76
4.3.2 ?PWM输出模式 77
4.3.3 ?脉冲及占空比模式 78
4.4 ?看门狗定时器 82
本章小结 85
习题 85
第5章 ?通信接口 86
5.1 ?通用异步收发器 86
5.1.1 ?基本结构 87
5.1.2 ?UART的工作原理 88
5.1.3 ?UART通信协议 91
5.1.4 ?UART中断控制 93
5.1.5 ?寄存器映射 94
5.2 ?I2C总线 99
5.2.1 ?I2C总线功能概述 99
5.2.2 ?I2C总线的初始化配置 101
5.2.3 ?寄存器映射 102
5.3 ?同步串行接口 112
5.3.1 ?FIFO操作 113
5.3.2 ?SSI中断 113
5.3.3 ?帧格式 113
5.3.4 ?SSI初始化配置 118
5.3.5 ?寄存器映射 120
本章小结 125
习题 125
第6章 ?PWM及Flash操作 126
6.1 ?PWM 126
6.1.1 ?PWM结构模块 127
6.1.2 ?PWM初始化配置 128
6.1.3 ?PWM刹车模块 130
6.1.4 ?寄存器映射 131
6.2 ?模数转换器 132
6.2.1 ?ADC的工作模式 134
6.2.2 ?ADC工作模式程序设计 135
6.2.3 ?转换结果比较 136
6.2.4 ?PWM触发ADC采样 138
6.2.5 ?寄存器映射 139
6.2.6 ?ADC转换 140
6.3 ?比较器/放大器 143
6.3.1 ?结构及功能 143
6.3.2 ?典型配置 144
6.4 ?Flash操作 147
6.4.1 ?加密 147
6.4.2 ?操作函数 147
本章小结 150
习题 150
第7章 ?嵌入式软件开发基础 151
7.1 ?ARM指令及寻址 151
7.1.1 ?ARM的指令编码方式 151
7.1.2 ?ARM的寻址方式 154
7.2 ?ARM指令集 156
7.2.1 ?数据处理指令 157
7.2.2 ?跳转处理指令 160
7.2.3 ?程序状态寄存器处理指令 161
7.2.4 ?协处理器指令 162
7.3 ?Thumb指令集 163
7.4 ?ARM程序开发基础 165
7.4.1 ?ARM汇编程序设计介绍 165
7.4.2 ?ARM汇编语言与C/C 语言
混合编程 167
7.5 ?Keil编程环境 173
7.5.1 ?RealView概述 174
7.5.2 ?软件开发流程 180
7.5.3 ?开发工具 181
7.5.4 ?仿真开发工具 182
本章小结 182
习题 182
第8章 ?创建应用程序 184
8.1 ?创建工程基础 184
8.1.1 ?创建工程 184
8.1.2 ?编译工程 193
8.2 ?使用μVision调试器测试程序 194
8.2.1 ?配置调试参数 195
8.2.2 ?仿真调试 198
本章小结 203
习题 203
第9章 ?SWM1000S开发板介绍 204
9.1 ?开发板资源 204
9.1.1 ?开发板资源介绍 204
9.1.2 ?硬件电路介绍 205
9.2 ?基础程序设计 209
9.2.1 ?基础功能分类 209
9.2.2 ?基础程序设计 210
9.3 ?扩展功能程序设计 214
9.3.1 ?DHT-11温湿度测量程序
设计 214
9.3.2 ?DS18B20温度传感器测量
程序设计 218
9.3.3 ?夏普GP2Y1010AU0F环境
PM2.5测量程序设计 222
9.3.4 ?E18-D80NK漫反射式避障
传感器程序设计 226
9.3.5 ?ULN2003步进电机驱动
程序设计 227
9.3.6 ?HC-SR04超声波传感器程序
设计 229
本章小结 231
习题 232
第10章 ?SWM1000S应用开发实例 233
10.1 ?温度采集节点设计 233
10.1.1 ?功能介绍 233
10.1.2 ?系统结构设计 233
10.1.3 ?电路原理设计 234
10.1.4 ?程序设计 237
10.2 ?智能LED灯控制系统设计 240
10.2.1 ?功能介绍 241
10.2.2 ?系统结构设计 241
10.2.3 ?电路原理设计 241
10.2.4 ?程序设计 244
10.3 ?无刷直流电机驱动设计 250
10.3.1 ?工作原理 250
10.3.2 ?系统结构设计 251
10.3.3 ?电路原理设计 252
10.3.4 ?程序设计 253
本章小结 255
习题 255
第11章 ?智能扫地机器人开发实例 256
11.1 ?扫地机器人(T271)开发 256
11.1.1 ?机器人(T271)硬件设计 256
11.1.2 ?机器人(T271)软件开发 265
11.2 ?扫地机器人(610D)开发 273
11.2.1 ?机器人(610D)硬件设计 274
11.2.2 ?机器人(610D)软件开发 277
本章小结 280
习题 281
附录A ?SWM1000S电气特性 282
附录B ?SWM1000S的封装特性 285
附录C ?Cortex-M0处理器指令集 286
附录D ?T271机器人吸尘器功能 ?
规划与电路原理 288
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