AT89系列单片机原理与接口技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京航空航天大学出版社

作者:王幸之

出品人:

页数:540

译者:

出版时间:2004-5-1

价格:48.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787810773843

丛书系列:

图书标签:

• 单片机
• AT89系列
• 原理
• 接口技术
• 嵌入式系统
• 电子工程
• 微控制器
• C51
• 硬件设计
• 实践教程
• 入门

好的，这是一份不涉及《AT89系列单片机原理与接口技术》内容的图书简介，旨在提供一个详细、专业且自然流畅的文本： --- 《嵌入式系统设计与实践：基于ARM Cortex-M架构的深度解析》 前言：迈向现代嵌入式世界的基石 在当今万物互联的时代，嵌入式系统已渗透到我们生活的方方面面，从智能家居到工业控制，再到医疗设备和可穿戴技术。它们是连接物理世界与数字世界的桥梁。本书旨在为读者提供一个全面且深入的指南，专注于当前最主流、性能最卓越的ARM Cortex-M系列微控制器的原理、架构及其在实际工程中的应用。本书内容完全围绕Cortex-M架构展开，不涉及任何8051或类似早期架构的讨论。 第一部分：Cortex-M微控制器核心架构精讲 本部分将系统地剖析Cortex-M系列处理器的核心设计哲学与技术细节，为后续的软件和硬件交互打下坚实的基础。 第一章：Cortex-M系列处理器概述与选型 1.1 ARM处理器家族的演进： 简要对比Cortex-M系列与早期的ARM处理器（如Cortex-A/R系列）的设计目标差异，明确M系列在低功耗、实时性上的优势。 1.2 Cortex-M内核家族细分： 详细介绍Cortex-M0/M0+（极致能效）、Cortex-M3（性能均衡）、Cortex-M4（集成FPU的信号处理能力）以及Cortex-M7（高性能实时控制）的内部差异、流水线结构和指令集特点。 1.3 内存映射与总线结构： 深入理解ARMv7-M/ARMv8-M架构下的内存地址空间划分，重点解析AMBA AHB/APB总线协议在片上资源互联中的作用。 第二章：核心功能单元深度解析 2.1 中断与异常管理系统（NVIC）： 这是实时系统的灵魂。详述嵌套向量中断控制器（NVIC）的寄存器配置、优先级分组（Preemption & Subpriority）、中断向量表机制以及快速中断入口（Tail-Chaining）的实现原理。 2.2 系统定时器（SysTick）： 作为通用的10ms或1ms基准时钟，SysTick寄存器结构、计数模式及其在裸机任务调度中的基础应用。 2.3 内存保护单元（MPU）： 讲解MPU的配置方法，如何通过定义区域属性（读/写/执行权限）来隔离不同任务的内存访问，确保系统健壮性。 第二部分：底层驱动开发与系统初始化 本部分侧重于如何将硬件的潜能转化为可运行的代码，重点在于高效的寄存器级编程。 第三章：时钟系统与电源管理 3.1 时钟源选择与分频器配置： 分析内部高速/低速振荡器（HSI/LSI）与外部晶振（HSE）的切换流程，RCC（复位和时钟控制）寄存器的精确设置，确保系统在不同工作模式下的时钟稳定。 3.2 低功耗模式（Low Power Modes）： 详尽介绍睡眠（Sleep）、停止（Stop）和待机（Standby）模式的进入与唤醒机制，探讨如何通过外部中断或定时器事件实现高效的功耗削减。 第四章：通用输入/输出（GPIO）端口的高级控制 4.1 端口模式配置： 区分推挽输出、开漏输出、复用功能和模拟输入模式的硬件差异。 4.2 速度等级与上下拉电阻： 探讨不同速度等级对信号质量的影响，以及如何配置内部上下拉电阻以应对外部电路需求。 4.3 快速I/O操作： 介绍利用位段（Bit-Banding）技术实现原子性地读写单个I/O引脚的操作方法，提高实时性。 第五章：定时器与脉冲宽度调制（PWM） 5.1 通用定时器（TIMx）的结构： 深入理解计数器（CNT）、预分频器（PSC）和自动重载寄存器（ARR）之间的数学关系，实现精确的时间度量。 5.2 输入捕获（Input Capture）： 利用定时器捕获外部信号的上升沿/下降沿，用于测量频率和周期。 5.3 PWM输出的精确生成： 配置中心对齐和边沿对齐模式，实现电机控制、调光等应用中对占空比的平滑调整。 第三部分：通信协议栈与外设交互 本部分聚焦于微控制器如何与其他设备、模块进行数据交换，涵盖现代嵌入式系统中最常用的串行通信接口。 第六章：异步串行通信（UART/USART） 6.1 波特率生成原理： 分析采样点与误差计算，确保通信速率的准确性。 6.2 数据帧格式与校验： 探讨奇偶校验、停止位配置，以及DMA在提高UART数据吞吐量方面的应用。 第七章：同步串行通信协议（SPI与I2C） 7.1 SPI协议详解： 深入解析时钟极性（CPOL）和时钟相位（CPHA）的四种模式，以及全双工通信的实现。 7.2 I2C总线协议： 讲解主/从模式、地址寻址、仲裁机制（Arbitration）和时钟拉伸（Clock Stretching）的处理。 第八章：模数转换（ADC）与数模转换（DAC） 8.1 高速ADC的采样机制： 讲解采样时间、转换顺序、多通道扫描模式和注入模式的应用。 8.2 DMA与ADC的协同工作： 利用DMA高效地将连续采集的模拟数据批量传输至内存，减轻CPU负担。 第四部分：实时操作系统（RTOS）与高级应用 本部分将视角从裸机驱动提升到多任务管理层面，引入RTOS的概念和实践。 第九章：实时操作系统的核心概念 9.1 RTOS的任务管理： 介绍任务的生命周期（就绪、运行、阻塞、终止）、上下文切换的原理以及任务控制块（TCB）。 9.2 任务间通信与同步： 深入探讨信号量（Semaphore）、互斥锁（Mutex）和消息队列（Message Queue）的使用场景与陷阱，重点分析死锁（Deadlock）的避免。 第十章：应用实例与系统优化 10.1 固件升级（FOTA）的挑战与实现： 讨论如何安全地在外部Flash中存储新固件，并设计可靠的切换机制。 10.2 嵌入式系统调试技巧： 介绍利用JTAG/SWD接口、逻辑分析仪配合调试工具进行高效代码调试和性能分析的方法。 本书内容结构严谨，语言专业，旨在为电子工程、自动化控制及计算机科学专业的学生、工程师提供一本详实、可操作的现代嵌入式系统设计参考手册。 ---

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