
资源介绍
全书围绕 MSPM0 + 微控制器展开,系统讲解嵌入式系统的核心知识与实践应用,涵盖多个关键领域,结构清晰,从基础概念到高级应用逐步深入。
嵌入式系统基础
开篇阐释嵌入式系统的定义,强调其是包含微计算机且与外部设备接口连接、为特定目的设计的系统。介绍二进制信息如何通过 MOS 晶体管实现,详细讲解数制转换,包括二进制、十六进制与十进制之间的转换方法及运算规则,还探讨了有符号数的表示方式(如补码)。对于 ARM Cortex-M0 + 处理器,重点讲解其寄存器结构、复位机制和内存映射,帮助读者理解处理器的底层工作原理。
汇编语言与编程
深入讲解汇编语言的语法、数据访问指令、逻辑运算、算术运算、栈操作以及 CCS 汇编指令等。通过具体示例展示如何进行汇编程序设计,包括控制流语句、函数调用等,让读者掌握汇编语言在嵌入式系统中的应用技巧,理解程序的执行过程和内存操作方式。
接口技术
介绍电子学基础知识,如电压、电流、电阻的关系及基尔霍夫定律等。详细讲解通用输入输出(GPIO)的工作原理,包括 MSPM0G3507 的输入 / 输出引脚特性和编程方法。探讨开关输入、LED 输出、步进电机控制器、固态继电器等接口电路的设计与实现,以及脉冲宽度调制(PWM)、宏定义和硬件定时器(如 SysTick Timer、TimerG8)的应用,还涉及调试技术,如利用 LED 作为心跳指示器、硬件调试和电流测量等。
软件设计与测试
阐述软件设计流程,包括逐步细化的方法。讲解 C 语言编程在嵌入式系统中的应用,涵盖变量、运算符优先级、条件分支、循环、函数、指针、传值与传引用、字符串及标准 I/O 等。介绍模块化设计,强调抽象的定义与目标,讲解函数、过程等概念,以及如何将软件任务划分为模块、绘制调用图和数据流图,比较自顶向下与自底向上设计方法。探讨优质软件的特性,包括风格指南、注释规范,以及定量和定性的性能测量方法,还讲解功能调试和性能调试的技巧,如循环计数、硬件定时器测量时间等。
有限状态机与实时系统
介绍有限状态机的结构,包括带链接结构的有限状态机,讲解 Moore 有限状态机的概念和设计。探讨实时系统的硬件 / 软件同步、中断触发的多线程、ARM Cortex-M 处理器上的 NVIC(嵌套向量中断控制器)、SysTick 周期性中断等。讲解如何在数字域逼近连续信号、数模转换(DAC)、音乐生成以及内部 12 位 DAC 的应用,还涉及实时调试工具。
变量、转换与 LCD 输出
讲解局部变量、静态变量和全局变量的特性与使用,栈的规则及栈上局部变量的分配。探讨溢出管理、定点数表示与转换方法,以及递归的概念和应用。
数据采集系统
介绍信号噪声比(SNR)、定时器周期性中断和性能测量等内容,帮助读者理解数据采集过程中的关键技术和性能评估方法。
通信系统
讲解网络基础、可重入编程与临界区、使用 FIFO 队列实现生产者 - 消费者模型。详细介绍通用异步收发传输器(UART),包括异步通信原理、MSPM0 UART 的细节、忙等 UART 设备驱动和中断驱动 UART 设备驱动,还涉及性能分析相关内容。
嵌入式系统设计
涵盖图形学、精灵图(Sprites)、边沿触发中断、声音文件播放、模块化设计示例和最佳实践等,展示嵌入式系统设计的综合应用和高级技巧。
特色与价值
本书以 MSPM0 + 微控制器为核心,理论与实践结合,通过大量示例和程序代码帮助读者理解知识点。内容全面,从基础到高级,适合不同层次的学习者。强调模块化设计和优质软件的开发,培养读者良好的编程习惯和系统设计思维,为嵌入式系统的学习和实践提供了坚实的理论基础和实用的技术指导,是嵌入式系统入门者的理想教材。