基于构件化的ARM嵌入式系统设计

图书标准信息

• 作者 索明何
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2020-12
• 版次 1
• ISBN 9787121401657
• 定价 49.00元
• 装帧 其他
• 开本 其他
• 纸张 胶版纸
• 页数 272页
• 字数 387.5千字

【内容简介】

本教材采用项目化教学方式，以\"项目、任务、活动”等理实一体教学模式呈现教学内容。按照循序渐进、搭积木的设计思想，共设计了10个项目：流水灯的设计与实现、开关状态指示灯的设计与实现、利用定时中断实现频闪灯、利用数码管显示数字、键盘的检测与控制、利用UART实现上位机和下位机的通信、利用PWM实现小灯亮度控制、利用输入捕捉测量脉冲信号的周期和脉宽、利用ADC设计简易数字电压表、利用CAN总线实现多机通信。每个项目均基于构件化设计，且均采用了\"通用知识”→\"硬件构件设计”→\"软件构件设计”→\"应用层程序设计”的学习流程。*后可根据学生的基础层次，利用10个项目中的部分项目或全部项目进行综合应用系统设计和课程考核。 为了方便教学和读者自学，本教材配套学习任务手册、电子教案、电子课件、基于构件化的嵌入式软件工程源程序、模拟试卷及答案等教学资源。 本教材可作为高等院校电子信息类、计算机类、自动化类、机电类等专业的单片机与嵌入式系统教材，也可供从事嵌入式技术开发的工程技术人员参考。

【作者简介】

索明何，1979年出生，山东淄博人，南航大学计算机专业博士在读，副教授、高级工程师，中共党员，江苏省计算机学会嵌入式系统与物联网专业委员会委员。目前从事ARM嵌入式系统、物联网与车联网方向教学与科研工作。

【目录】

目 录 

项目1 流水灯的设计与实现 1 

任务1.1 熟悉嵌入式系统、明确课程学习方法 1 

1.1.1 嵌入式系统的由来和分类 1 

1.1.2 嵌入式系统的知识体系和学习建议 3 

任务1.2 熟悉KEA128资源和硬件最小系统 5 

1.2.1 KEA系列MCU简介 5 

1.2.2 KEA128存储映像、引脚功能与硬件最小系统 6 

任务1.3 学习GPIO底层驱动构件设计及使用方法 11 

1.3.1 GPIO的通用知识 11 

1.3.2 KEA128的GPIO底层驱动构件设计及使用方法 12 

任务1.4 闪灯和流水灯的设计与实现 15 

1.4.1 小灯硬件构件和软件构件的设计及使用方法 15 

1.4.2 嵌入式软件最小系统及闪灯的实现 19 

项目2 开关状态指示灯的设计与实现 23 

任务2.1 学习开关硬件构件和软件构件的设计及使用方法 23 

任务2.2 学习开关状态指示灯的应用层程序设计 26 

项目3 利用定时中断实现频闪灯 28 

任务3.1 理解中断的基本概念及基本过程 28 

3.1.1 中断的基本概念 28 

3.1.2 中断的基本过程 31 

任务3.2 利用FTM定时中断实现频闪灯 31 

3.2.1 FTM基本定时底层驱动构件设计及使用方法 32 

3.2.2 利用FTM定时中断实现频闪灯的应用层程序设计 34 

任务3.3 利用内核定时器（SysTick）中断实现频闪灯 36 

3.3.1 SysTick定时器底层驱动构件头文件 37 

3.3.2 利用SysTick中断实现频闪灯的应用层程序设计 38 

项目4 利用数码管显示数字 40 

任务4.1 学习数码管通用知识及数码管硬件构件设计 40 

4.1.1 数码管的结构 40 

4.1.2 数码管的硬件构件设计 41 

4.1.3 数码管的笔形码 42 

任务4.2 学习数码管软件构件设计及使用方法 43 

4.2.1 数码管软件构件头文件 44 

4.2.2 数码管软件构件源文件 45 

任务4.3 数码管显示的应用层程序设计 47 

4.3.1 使某位数码管显示数据 48 

4.3.2 使多位数码管轮流显示数据 49 

4.3.3 使多位数码管“同时”显示数据 50 

4.3.4 利用定时中断实现数码管动态显示效果 51 

项目5 键盘的检测与控制 56 

任务5.1 学习键盘通用知识及键盘硬件构件设计 56 

5.1.1 键盘通用知识 56 

5.1.2 独立式键盘硬件构件设计 57 

5.1.3 矩阵式键盘硬件构件设计 58 

任务5.2 学习键盘软件构件设计及使用方法 59 

5.2.1 独立式键盘软件构件设计及使用方法 59 

5.2.2 矩阵式键盘软件构件设计及使用方法 61 

任务5.3 键盘检测与控制的应用层程序设计 66 

5.3.1 独立式键盘检测与控制的应用层程序设计 66 

5.3.2 矩阵式键盘检测与控制的应用层程序设计 68 

项目6 利用UART实现上位机和下位机的通信 75 

任务6.1 学习UART的通用知识 75 

任务6.2 学习UART底层驱动构件设计及使用方法 78 

任务6.3 学习PC与MCU的串口通信与调试方法 81 

6.3.1 UART通信的应用层程序设计 81 

6.3.2 UART通信的测试方法 84 

6.3.3 使用printf函数输出数据 84 

项目7 利用PWM实现小灯亮度控制 88 

任务7.1 学习PWM的通用知识 88 

任务7.2 学习FTM_PWM底层驱动构件设计及使用方法 90 

任务7.3 利用PWM实现小灯亮度控制的应用层程序设计 93 

项目8 利用输入捕捉测量脉冲信号的周期和脉宽 95 

任务8.1 学习输入捕捉的通用知识 95 

任务8.2 学习FTM输入捕捉底层驱动构件设计及使用方法 96 

任务8.3 学习FTM输入捕捉功能的应用层程序设计方法 99 

项目9 利用ADC设计简易数字电压表 103 

任务9.1 学习ADC的通用知识 103 

任务9.2 学习ADC底层驱动构件设计及使用方法 106 

任务9.3 简易数字电压表的设计 108 

9.3.1 简易数字电压表的硬件电路组成和工作原理 108 

9.3.2 简易数字电压表的应用层程序设计 108 

项目10 利用CAN总线实现多机通信 111 

任务10.1 学习CAN的通用知识 111 

10.1.1 CAN总线系统的总体构成 111 

10.1.2 CAN节点的硬件结构和网络通信原理 112 

10.1.3 CAN总线的优点 120 

任务10.2 学习CAN底层驱动构件设计及使用方法 121 

任务10.3 学习多机之间的CAN通信与调试方法 127 

附录A 80LQFP封装S9KEAZ128AMLK引脚功能分配表 131 

附录B Keil MDK集成开发环境使用方法 134 

附录C 下载软件J-Flash简明使用方法 143 

附录D 系统时钟 146 

附录E 公共要素构件文件 150 

附录F KEA128底层驱动构件源文件（.c文件） 156 

参考文献 194