具体描述
本书通过典型实例的形式，详细介绍了MSP430单片机应用系统开发的流程、方法、技巧以及设计理念。全书共分10章：第1章和第2章简单介绍了MSP430F1XX系列单片机的基础知识；第3章介绍了MSP430单片机开发的C语言基础；第4～10章为本书的重点，通过几个典型的实例，详细介绍了MSP430单片机的开发和使用技术，这些实例都具有典型代表性和应用广泛性，每个例子都有具体的硬件电路设计和程序设计。
本书语言简洁、层次清晰，以大型实例介绍为主线，遵照MSP430单片机应用系统开发的基本步骤和思路进行讲解，具有很强的工程性、实用性和指导性。
嵌入式系统设计与实践：基于ARM Cortex-M系列微控制器 图书简介 本书聚焦于当前嵌入式系统领域最主流、应用最广泛的ARM Cortex-M系列微控制器，旨在为读者提供一套全面、深入且极具实践性的系统设计与开发指南。本书内容覆盖了从硬件基础到复杂软件架构的完整开发流程，特别强调现代嵌入式系统所需的实时性、低功耗设计以及网络通信能力。 第一部分：Cortex-M内核基础与开发环境搭建 本部分首先详细介绍了ARM Cortex-M内核架构的演进，重点剖析了Cortex-M3/M4/M7等主流内核在流水线设计、中断管理（NVIC）、内存保护单元（MPU）以及浮点单元（FPU，针对M4/M7）方面的异同与核心优势。读者将深入理解寄存器级操作的底层逻辑，为后续高级应用的实现奠定坚实基础。 接着，本书系统阐述了主流的嵌入式开发工具链，包括交叉编译环境（GCC for ARM）、集成开发环境（如Keil MDK、STM32CubeIDE或IAR Embedded Workbench）的配置与使用技巧。特别地，我们提供了针对不同厂商（如STMicroelectronics、NXP、TI等）的启动文件解析、链接脚本（Linker Script）的定制方法，确保读者能够精确控制代码在片上存储器（Flash/SRAM）中的映像布局。 第二部分：微控制器外设的深度驱动与应用 本部分是本书的实践核心，详细讲解了如何高效、稳定地驱动Cortex-M微控制器上的关键片上资源。 时钟系统与低功耗管理： 深入探讨了内部/外部振荡源的配置、PLL倍频链的锁定机制。同时，提供了针对不同应用场景的功耗优化策略，包括停止模式（Stop）、待机模式（Standby）的唤醒源管理与功耗实测分析。 中断与实时操作系统（RTOS）基础： 阐述了Cortex-M的向量表、优先级分组（Preemption/Sub-priority）的配置原则。引入FreeRTOS内核，详细讲解任务创建、调度机制、进程间通信（IPC）原语如信号量、互斥锁、消息队列的正确使用范例，并探讨了中断服务程序（ISR）与RTOS任务协同工作的最佳实践。 存储器接口与DMA控制： 详细解析了串行存储器接口（如QSPI/SDRAM）的初始化流程，以及直接存储器存取（DMA）控制器的配置方法。通过实例展示如何实现高效的数据搬运，例如从ADC采集数据直接传输到内存缓冲区，以释放CPU资源。 定时器、PWM与捕获： 涵盖了通用定时器、高级控制定时器（如用于电机控制的PWM输出）的精确配置，并演示了如何利用输入捕获模式实现高精度脉冲宽度测量。 第三部分：通信协议栈的实现与网络集成 现代嵌入式系统日益需要连接外部世界，本部分着重于主流通信接口的实现。 串行通信： 详尽介绍了UART/USART的波特率计算、数据校验与流控制。针对RS-485等差分总线，提供了驱动芯片的硬件接口电路设计与软件配置示例。 同步通信： SPI和I2C协议的硬件时序分析与软件模拟/硬件加速实现。特别关注了SPI的片选时序控制和I2C的总线仲裁机制，并展示了如何通过I2C驱动外部传感器和EEPROM。 工业与现场总线： 重点讲解CAN（Controller Area Network）协议栈的初始化、报文过滤器的配置，以及如何构建可靠的CAN通信节点。对于新兴的工业以太网应用，提供了基于LwIP（Lightweight IP）协议栈的TCP/UDP连接建立与数据收发实例。 无线连接（可选章节）： 提供了通过外部Wi-Fi/蓝牙模块（如ESP32或专用的BLE芯片）实现嵌入式设备与云端（MQTT协议）或移动设备进行数据交换的参考架构。 第四部分：高级应用与系统可靠性 本部分提升到系统架构层面，讨论了确保产品长期稳定运行的关键技术。 模拟前端与数据采集： 深入讲解模数转换器（ADC）的多通道扫描、序列化采集、过采样技术以提升信噪比（SNR）。同时，探讨了数模转换器（DAC）的波形生成应用。 固件升级（OTA/DFU）： 阐述了实现安全的、基于Bootloader的固件空中升级或通过USB/串口的设备固件升级（DFU）机制。内容包括分区管理、新固件的校验与切换逻辑。 故障诊断与调试： 介绍了JTAG/SWD调试接口的高级应用，如设置硬件断点、观察存储器内容。对于产品出厂后的问题追踪，提供了看门狗定时器（WDT）的正确配置、系统日志记录机制以及异常捕获处理流程的设计。 嵌入式文件系统： 介绍了FATFS在SD卡或eMMC上的移植与应用，用于存储配置数据、日志文件或媒体数据。 目标读者 本书适合于电子工程、自动化、计算机科学等专业的本科高年级学生、研究生，以及从事嵌入式软硬件产品设计、驱动程序开发、物联网终端研发的工程师。读者应具备C语言编程基础，并对数字电路和微机原理有一定的了解。本书侧重于实际工程问题的解决，旨在培养读者独立构建复杂嵌入式系统的能力。
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