Embedded Microcomputer Systems:Real Time Interfacing

译者序

前 言

第1章 基于微计算机的系统

1．1 嵌入式计算机系统

1．1．1 应用

1．1．2 软件问题

1．1．3存储映像体系结构

1．2 mc68hc05体系结构

1．2．1 mc68hc705j1a

1．2．2 mc68hc05c4

1．2．3 mc68hc05寄存器

1．2．4 mc68hc05寻址模式

1．3 mc68hc08体系结构

1．3．1 mc68hc708xl36介绍

1．3．2 mc68hc708xl36存储映像

1．3．3 mc68hc08寄存器

1．3．4 mc68hc08寻址模式

1．4 mc68hc11体系结构

1．4．1 mc68hc11家族

1．4．2 mc68hc11扩展模式

.1．4．3 mc68hc11寄存器

1．4．4 mc68hc11寻址模式

1．4．5 mc68hc11 eeprom的擦除与编程

1．5 mc68hc12体系结构

1．5．1 mc68hc12家族

1．5．2 mc68hc12扩展模式

1．5．3 mc68hc12寄存器

1．5．4 mc68hc12寻址模式

1．5．5 mc68hc12 eepbom的擦除与编程

1．5．6 mc68hc912b32快eeprom的擦除与编程

1．6 数字逻辑与集电极开路逻辑

1．7 初始化和访问i／o端口

1．7．1 i／o端口的地址和方向寄存器的基本概念

1．7．2 简单i／o软件

1．7．3 i／o示例

1．8 微计算机选择

1．9 词汇

1．10 习题

第2章 软件开发

2．1 高质量的编程

2．1．1 定量性能指标

2．1．2 定性性能指标

2．2 内存分配

2．3 自成文档的代码

2．4 抽象

2．4．1 定义

2．4．2 米勒型fsm

2．4．3 摩尔型fsm

2．5 模块化软件开发

2．5．1 模块

2．5．2 将软件任务划分为模块

2．5．3 使用汇编语言开发模块化软件的规则

2．6 层次化软件系统

2．7 设备驱动程序

2．7．1 设备驱动程序的基本概念

2．7．2 串行通信接口设备驱动程序

2．8 面向对象接口

2．8．1 使用标准c封装的对象

2．8．2 使用c++的面向对象接口

2．8．3 使用标准c和c++的可移植性

2．9 线程

2．9．1 单线程执行

2．9．2 多线程和重入

2．10 递归

2．11 调试策略

2．11．1 调试工具

2．11．2 调试理论

2．11．3 功能调试

2．11．4 性能调试

2．11．5 分析

2．12 词汇

2．13 习题

第3章 接口方法

3．1 概述

3．1．1 性能分析

3．1．2 软件与i／o状态的同步

3．1．3 各种可用的i/o端口

3．2 盲周期计数同步

3．2．1 盲周期打印机接口

3．2．2 盲周期adc接口

3．3 gadfly同步或忙等待同步

3．4 并行i／o接口示例

3．4．1 盲周期打印机接口

3．4．2 精确延时

3．4．3 盲周期adc接口

3．4．4 使用锁存输入的gadfly同步键盘接口

3．4．5 使用简单输入的gadfly同步adc接口

3．4．6 使用输入握手的gadfly同步外部传感器接口

3．4．7 使用输出握手的gadfly同步打印机接口

3．4．8 温度传感器的gadfly同步串行接口

3．5 词汇

3．6 习题

第4章 中断同步

4．1 中断的概念

4．1．1 中断的定义

4．1．2 中断服务程序

4．1．3 何时使用中断

4．1．4 中断线程间的通信

4．2 可重入程序

4．3 先进先出队列

4．3．1 fifo简介

4．3．2 使用双指针实现fifo队列

4．3．3 使用双指针/计数器实现fifo队列

4．3．4 使用索引实现fifo队列

4．3．5 fifo的动态特性

4．4 6805／6808／6811／6812中断的一般性质

4．4．1 6805的中断机制

4．4．2 6808的中断机制

4．4．3 6811的中断机制

4．4．4 6812的中断机制

4．5 中断向量和优先级

4．5．1 mc6805中断向量和优先级

4．5．2 mc68hc708xl36中断向量和优先级

4．5．3 mc68hc11a8中断向量和优先级

4．5．4 mc68hc812a4中断向量和优先级

4．5．5 mc68hc912b32中断向量和优先级

4．6外部中断设计方法

4．7 轮询方式与向量中断的比较

4．8 使用中断的键盘接口

4．9 使用irq中断的打印机接口

4．10 使用xirq同步的电源系统接口

4．11 使用链表的中断轮询

4．11．1 使用链表的6811中断轮询

4．11．2 使用链表的6812中断轮询

4．12 使用中断请求线实现的固定优先级

4．13 使用xibq实现的固定优先级

4．14 循环轮询

4．15 周期轮询

4．15．1 使用6811 stra的实时中断

4．15．2 6811 rti

4．15．3 6812 rti

4．15．4 6812定时器溢出中断

4．16 词汇

4．17 习题

第5章 线程

5．1 多线程抢占式调度器

5．1．1 循环调度器

5．1．2 其他调度算法

5．1．3 线程的动态分配

5．2 信号量

5．2．1 自旋锁信号量实现

5．2．2 阻塞信号量的实现

5．3 信号量的应用

5．3．1 线程同步或同步点

5．3．2 资源共享、不可重人代码或互斥

5．3．3 两个线程间使用邮箱进行线程通信

5．3．4 多个线程使用fifo队列进行线程通信

5．4 词汇

5．5 习题

第6章 时钟生成和测量

6．1 输入捕获

6．1．1 输入捕获的基本原则

6．1．2 输入捕获详解

6．1．3 使用输入捕获实现实时中断

6．1．4 周期测量

6．1．5 脉冲宽度测量

6．2 输出比较

6．2．1 一般概念

6．2．2 输出比较详解

6．2．3 使用输出比较进行周期性中断

6．2．4 方波的产生

6．2．5 脉宽调制

6．2．6 延迟脉冲的产生

6．3 频率测量

6．3．1 频率测量的概念

6．3．2 分辨率为100hz的频率测量

6．4 频率和周期之间的转换

6．4．1 使用周期测量来计算频率

6．4．2 使用频率测量来计算周期

6．5 同时使用输入捕获和输出比较的测量

6．5．1 △p为1ms的周期测量

6．5．2 △f为0．1hz的频率测量

6．6 词汇

6．7 习题

第7章 串行i／o设备

7．1 引言与定义

7．2 rs232规范

7．3 bs422／apptalk／rs423／rs485平衡差分线路

7．3．1 bs422输出规范

7．3．2 rs422输人规范

7．3．3 rs485半双工信道

7．4 其他通信协议

7．4．1 电流环路信道

7．4．2 调制解调器简介

7．4．3 光纤信道

7．4．4 数字逻辑信道

7．5 串行通信接口

7．5．1 异步模式传送

7．5．2 异步模式接收

7．5．3 mc68hc05c8 sci详解

7．5．4 mc68hc708xl36 sci详解

7．5．5 mc68hc11a8 sci详解

7．5．6 mc68h812a4 sci详解

7．6 sci应用

7．6．1 sci硬件接口

7．6．2 仅用于sci接收的中断接口

7．6．3 仅用于sci发送的中断接口

7．6．4 sci的输入和输出中断

7．6．5 串口打印机接口

7．7 使用spi的同步发送和接收

7．7．1 spi基础

7．7．2 mc68hc05c8 spi详解

7．7．3 mc68hc708xl36 spi详解

7．7．4 6811 spi详解

7．7．5 6812 spi详解

7．7．6 spi应用

7．8 词汇

7．9 习题

第8章 并行端口接口

8．1 输入开关和键盘

8．1．1 开关与计算机的接口

8．1．2 使用电容的硬件消抖

8．1．3 软件消抖

8．1．4 多个按键接口的基本方法

8．1．5 16键的电子琴

8．1．6 4×4扫描键盘

8．1．7 多路复用／多路分解扫描式键盘

8．2 输出led

8．2．1 单个led接口

8．2．2 7段led接口

8．2．3 扫描式7段ied连接

8．2．4 使用7447 7段式译码器的扫描led接口

8．2．5 使用mc14489显示驱动器的集成led接口

8．3 液晶显示

8．3．1 lcd基础知识

8．3．2 使用mc14543的简单lcd接口

8．3．3 使用mc145000和mc145001的扫描lcd接口

8．3．4 使用hd44780控制器的并口lcd接口

8．4 用于实现计算机控制的电流开关的晶体管

8．5 计算机控制的继电器、螺线管和直流电动机

8．5．1 继电器简介

8．5．2 电磁继电器基础

8．5．3 弹簧继电器

8．5．4 螺线管

8．5．5 脉宽调制直流电动机

8．5．6 电磁继电器、螺线管和直流电动机的接口

8．5．7 固态继电器

8．6 步进电机

8．6．1 步进电机示例

8．6．2 基本操作

8．6．3 步进电机硬件接口

8．6．4 步进电机轴编码器

8．7 词汇

8．8 习题

第9章 存储器接口

9．1 简介

9．2 地址译码

9．2．1 全译码方式

9．2．2 最小代价译码

9．2．3 地址译码中的一些特殊情况

9．2．4 灵活的全地址译码器

9．2．5 mc68hc812a4上集成的地址译码器

9．3 时序关系表示的语法

9．3．1 有效时间区间和请求时间区间

9．3．2 时序图

9．4 一般的存储器总线时序

9．4．1 同步总线时序

9．4．2 部分异步总线时序

9．4．3 全异步总线时序

9．5 外部总线时序

9．5．1 同步和非同步信号

9．5．2 motorola mc68hc11a8外部总线时序

9．5．3 motorola mc68hc812a4外部总线时序

9．5．4 motorola mc68hc912b32外部总线时序

9．6 接口的一般方法

9．6．1 6811的接口设计

9．6．2 在扩展窄模式下的6812接口设计

9．6．3 在扩展宽模式下的6812接口设计

9．7 存储器接口设计举例

9．7．1 32k prom接口设计

9．7．2 8k ram接口

9．7．3 32k 16位prom与mc68hc812a4的接口

9．7．4 16位8k ram的接口

9．7．5 扩展的地址数据页与mc68hc812a4的接口

9．7．6 扩展地址程序页与mc68hc812a4的接口

9．8 动态ram(dram)

9．9 词汇

9．10 习题

第10章 高速i／o接口

10．1 速度需求

10．2 高速i/o应用

10．2．1 存储设备

10．2．2 高速数据采集

10．2．3 视频显示

10．2．4 高速信号生成

10．2．5 网络通信

10．3 高速接口的一般方法

10．3．1 硬件fifo

10．3．2 双端口存储器

10．3．3 分体切换存储器

10．4 dma的基本原理

10．4．1 dma周期

10．4．2 dma初始化

10．4．3 突发方式与周期窃取dma

10．4．4 单地址与双地址dma

10．4．5 dma编程

10．5 mc68hc708xl36举例

10．5．1 dma i/o寄存器

10．5．2 存储器到存储器的块传送

10．5．3 sci发送

10．5．4 spi接收

10．5．5 简单波形生成

10．6 词汇

10．7 习题

第11章 模拟接口

11．1 电阻与电容

11．1．1 电阻

11．1．2 电容

11．2 运算放大器(运放)

11．2．1 晶体管模型

11．2．2 理想运算放大器

11．2．3 真实运算放大器模型

11．2．4 运算放大器的类型

11．2．5 饱和属性

11．2．6 线性运算放大器电路的基本规则

11．2．7 运算放大器电路的线性模式

11．2．8 偏置补偿运算放大器电路

11．2．9 高增益运算放大器电路

11．2．10 电流电压转换电路

11．2．11 电压电流转换电路

11．2．12 积分电路

11．2．13 微分电路

11．2．14 滞后电压比较器

11．3 模拟滤波器

11．3．1 简单的滤波器

11．3．2 巴特沃思滤波器

11．3．3 带通和带阻滤波器

11．4 数模转换

11．4．1 dac的参数

11．4．2 使用求和放大器实现dac

11．4．3 b—2r梯形3位dac

11．4．4 采用dac8043的12位dac

11．4．5 dac器件的选择

11．4．6 dac波形发生器

11．5 模拟数字转换

11．5．1 adc的参数

11．5．2 2位快速adc

11．5．3 8位斜坡adc

11．5．4 逐次逼近adc

11．5．5 实现adc的软件算法

11．5．6 16位双斜率adc

11．5．7 ∑△ adc

11．5．8 adc接口

11．6 采样与保持

11．7 双极型场效应管模拟多路选择器

11．8 adc系统

11．8．1 adc系统框图

11．8．2 adc系统的电源与接地

11．8．3 高速cmos模拟输入端的输入保护

11．9 多访问循环队列

11．10 内部adc模块

11．10．1 6805的adc系统

11．10．2 6808的adc系统

11．10．3 6811的adc系统

11．10．4 6812的adc系统

11．10．5 adc软件

11．11 词汇

11．12 习题

第12章 数据采集系统

12．1 概述

12．1．1 准确度

12．1．2 分辨率

12．1．3 精度

12．1．4 可再生性或可重复性

12．2 传感器

12．2．1 传感器的静态指标

12．2．2 传感器的动态指标

12．2．3 非线性传感器

12．2．4 位置传感器

12．2．5 速度测量

12．2．6 力传感器

12．2．7 温度传感器

12．3 das设计

12．3．1 介绍和定义

12．3．2 使用采样定理确定采样率

12．3．3 确定adc位数

12．3．4 模拟信号处理定义

12．3．5 adc转换速度

12．3．6 采样保持电路(s／h)定义

12．4 噪声分析

12．4．1 热噪声

12．4．2 散射噪声

12．4．3 1／f噪声或粉红噪声

12．4．4 传感器的局限性

12．4．5 磁场感应

12．4．6 位移电流或电容(电场)耦合

12．4．7 阻抗负载

12．4．8 cmrr

12．4．9 频率响应

12．4．10 人为移动

12．5 数据采集系统示例分析

12．5．1 温度测量系统

12．5．2 受力测量系统

12．5．3 使用电子参考的热电偶接口

12．5．4 心跳测量

12．5．5 位置测量系统

12．6 词汇

12．7 习题

第13章 基于微计算机的控制系统

13．1 数字控制系统概述

13．2 开环控制系统

13．2．1 烤箱的开环控制

13．2．2 开环交通控制

13．2．3 开环步进控制器

13．3 简单闭环控制系统

13．3．1 bang—bang温度控制

13．3．2 使用增量控制的闭环位置控制系统

13．4 pid控制器

13．4．1 实现pid控制器的一般方法

13．4．2 速度pid控制器

13．4．3 pwm执行机的积分控制器

13．4．4 确定pid控制器参数的实验法

13．5 模糊逻辑控制

13．5．1 dac和adc模糊控制器

13．5．2 pwm模糊控制器

13．5．3 使用模糊逻辑的温度控制器

13．6 词汇

13．7 习题

第14章 简单网络

14．1 概述

14．2 串行主从桌面总线

14．3 使用三态缓冲的并行总线应用

14．4 使用集电极开路逻辑的并行总线应用

14．5 二进制同步通信

14．6 ieee488通用仪表总线

14．7 小型计算机系统接口

14．8 调制解调器通信

14．8．1 fsk调制解调器

14．8．2 相位编码调制解调器

14．8．3 正交振幅调制解调器

14．9 x．10协议

14．10 词汇

14．11 习题

第15章 数字滤波

15．1 基本原理

15．2 数字滤波器示例

15．3 脉冲响应

15．4 高q值60hz数字陷波滤波器

15．5 时延对数字滤波器的影响

15．6 高q值数字高通滤波器

15．7 低q值数字高通滤波器

15．8 低q值数字低通滤波器

15．9 数字低通滤波器

15．10 直接形式实现

15．11 词汇

15．12 习题