嵌入式微計算機系統(tǒng)：實時接口技術(shù)

譯者序                  
 前  言                  
 第1章  基于微計算機的系統(tǒng)                  
 1. 1  嵌入式計算機系統(tǒng)                  
 1. 1. 1  應用                  
 1. 1. 2  軟件問題                  
 1. 1. 3存儲映像體系結(jié)構(gòu)                  
 1. 2  MC68HC05體系結(jié)構(gòu)                  
 1. 2. 1  MC68HC705J1A                  
 1. 2. 2  MC68HC05C4                  
 1. 2. 3  MC68HC05寄存器                  
 1. 2. 4  MC68HC05尋址模式                  
 1. 3  MC68HC08體系結(jié)構(gòu)                  
 1. 3. 1  MC68HC708XL36介紹                  
 1. 3. 2  MC68HC708XL36存儲映像                  
 1. 3. 3  MC68HC08寄存器                  
 1. 3. 4  MC68HC08尋址模式                  
 1. 4  MC68HC11體系結(jié)構(gòu)                  
 1. 4. 1  MC68HC11家族                  
 1. 4. 2  MC68HC11擴展模式                  
 1. 4. 3  MC68HC11寄存器                  
 1. 4. 4  MC68HC11尋址模式                  
 1. 4. 5  MC68HC11 EEPROM的擦除與編程                  
 1. 5  MC68HC12體系結(jié)構(gòu)                  
 1. 5. 1  MC68HC12家族                  
 1. 5. 2  MC68HC12擴展模式                  
 1. 5. 3  MC68HC12寄存器                  
 1. 5. 4  MC68HC12尋址模式                  
 1. 5. 5  MC68HC12 EEPBOM的擦除與編程                  
 1. 5. 6  MC68HC912B32快EEPROM的擦除與編程                  
 1. 6  數(shù)字邏輯與集電極開路邏輯                  
 1. 7  初始化和訪問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  簡單I／O軟件                  
 1. 7. 3  I／O示例                  
 1. 8  微計算機選擇                  
 1. 9  詞匯                  
 1. 10  習題                  
 第2章  軟件開發(fā)                  
 2. 1  高質(zhì)量的編程                  
 2. 1. 1  定量性能指標                  
 2. 1. 2  定性性能指標                  
 2. 2  內(nèi)存分配                  
 2. 3  自成文檔的代碼                  
 2. 4  抽象                  
 2. 4. 1  定義                  
 2. 4. 2  米勒型FSM                  
 2. 4. 3  摩爾型FSM                  
 2. 5  模塊化軟件開發(fā)                  
 2. 5. 1  模塊                  
 2. 5. 2  將軟件任務劃分為模塊                  
 2. 5. 3  使用匯編語言開發(fā)模塊化軟件的規(guī)則                  
 2. 6  層次化軟件系統(tǒng)                  
 2. 7  設備驅(qū)動程序                  
 2. 7. 1  設備驅(qū)動程序的基本概念                  
 2. 7. 2  串行通信接口設備驅(qū)動程序                  
 2. 8  面向?qū)ο蠼涌?nbsp;                 
 2. 8. 1  使用標準C封裝的對象                  
 2. 8. 2  使用C++的面向?qū)ο蠼涌?nbsp;                 
 2. 8. 3  使用標準C和C++的可移植性                  
 2. 9  線程                  
 2. 9. 1  單線程執(zhí)行                  
 2. 9. 2  多線程和重入                  
 2. 10  遞歸                  
 2. 11  調(diào)試策略                  
 2. 11. 1  調(diào)試工具                  
 2. 11. 2  調(diào)試理論                  
 2. 11. 3  功能調(diào)試                  
 2. 11. 4  性能調(diào)試                  
 2. 11. 5  分析                  
 2. 12  詞匯                  
 2. 13  習題                  
 第3章  接口方法                  
 3. 1  概述                  
 3. 1. 1  性能分析                  
 3. 1. 2  軟件與I／O狀態(tài)的同步                  
 3. 1. 3  各種可用的I/O端口                  
 3. 2  盲周期計數(shù)同步                  
 3. 2. 1  盲周期打印機接口                  
 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  盲周期打印機接口                  
 3. 4. 2  精確延時                  
 3. 4. 3  盲周期ADC接口                  
 3. 4. 4  使用鎖存輸入的Gadfly同步鍵盤接口                  
 3. 4. 5  使用簡單輸入的Gadfly同步ADC接口                  
 3. 4. 6  使用輸入握手的Gadfly同步外部傳感器接口                  
 3. 4. 7  使用輸出握手的Gadfly同步打印機接口                  
 3. 4. 8  溫度傳感器的Gadfly同步串行接口                  
 3. 5  詞匯                  
 3. 6  習題                  
 第4章  中斷同步                  
 4. 1  中斷的概念                  
 4. 1. 1  中斷的定義                  
 4. 1. 2  中斷服務程序                  
 4. 1. 3  何時使用中斷                  
 4. 1. 4  中斷線程間的通信                  
 4. 2  可重入程序                  
 4. 3  先進先出隊列                  
 4. 3. 1  FIFO簡介                  
 4. 3. 2  使用雙指針實現(xiàn)FIFO隊列                  
 4. 3. 3  使用雙指針/計數(shù)器實現(xiàn)FIFO隊列                  
 4. 3. 4  使用索引實現(xiàn)FIFO隊列                  
 4. 3. 5  FIFO的動態(tài)特性                  
 4. 4  6805／6808／6811／6812中斷的一般性質(zhì)                  
 4. 4. 1  6805的中斷機制                  
 4. 4. 2  6808的中斷機制                  
 4. 4. 3  6811的中斷機制                  
 4. 4. 4  6812的中斷機制                  
 4. 5  中斷向量和優(yōu)先級                  
 4. 5. 1  MC6805中斷向量和優(yōu)先級                  
 4. 5. 2  MC68HC708XL36中斷向量和優(yōu)先級                  
 4. 5. 3  MC68HC11A8中斷向量和優(yōu)先級                  
 4. 5. 4  MC68HC812A4中斷向量和優(yōu)先級                  
 4. 5. 5  MC68HC912B32中斷向量和優(yōu)先級                  
 4. 6外部中斷設計方法                  
 4. 7  輪詢方式與向量中斷的比較                  
 4. 8  使用中斷的鍵盤接口                  
 4. 9  使用IRQ中斷的打印機接口                  
 4. 10  使用XIRQ同步的電源系統(tǒng)接口                  
 4. 11  使用鏈表的中斷輪詢                  
 4. 11. 1  使用鏈表的6811中斷輪詢                  
 4. 11. 2  使用鏈表的6812中斷輪詢                  
 4. 12  使用中斷請求線實現(xiàn)的固定優(yōu)先級                  
 4. 13  使用XIBQ實現(xiàn)的固定優(yōu)先級                  
 4. 14  循環(huán)輪詢                  
 4. 15  周期輪詢                  
 4. 15. 1  使用6811 STRA的實時中斷                  
 4. 15. 2  6811 RTI                  
 4. 15. 3  6812 RTI                  
 4. 15. 4  6812定時器溢出中斷                  
 4. 16  詞匯                  
 4. 17  習題                  
 第5章  線程                  
 5. 1  多線程搶占式調(diào)度器                  
 5. 1. 1  循環(huán)調(diào)度器                  
 5. 1. 2  其他調(diào)度算法                  
 5. 1. 3  線程的動態(tài)分配                  
 5. 2  信號量                  
 5. 2. 1  自旋鎖信號量實現(xiàn)                  
 5. 2. 2  阻塞信號量的實現(xiàn)                  
 5. 3  信號量的應用                  
 5. 3. 1  線程同步或同步點                  
 5. 3. 2  資源共享. 不可重人代碼或互斥                  
 5. 3. 3  兩個線程間使用郵箱進行線程通信                  
 5. 3. 4  多個線程使用FIFO隊列進行線程通信                  
 5. 4  詞匯                  
 5. 5  習題                  
 第6章  時鐘生成和測量                  
 6. 1  輸入捕獲                  
 6. 1. 1  輸入捕獲的基本原則                  
 6. 1. 2  輸入捕獲詳解                  
 6. 1. 3  使用輸入捕獲實現(xiàn)實時中斷                  
 6. 1. 4  周期測量                  
 6. 1. 5  脈沖寬度測量                  
 6. 2  輸出比較                  
 6. 2. 1  一般概念                  
 6. 2. 2  輸出比較詳解                  
 6. 2. 3  使用輸出比較進行周期性中斷                  
 6. 2. 4  方波的產(chǎn)生                  
 6. 2. 5  脈寬調(diào)制                  
 6. 2. 6  延遲脈沖的產(chǎn)生                  
 6. 3  頻率測量                  
 6. 3. 1  頻率測量的概念                  
 6. 3. 2  分辨率為100Hz的頻率測量                  
 6. 4  頻率和周期之間的轉(zhuǎn)換                  
 6. 4. 1  使用周期測量來計算頻率                  
 6. 4. 2  使用頻率測量來計算周期                  
 6. 5  同時使用輸入捕獲和輸出比較的測量                  
 6. 5. 1  △P為1ms的周期測量                  
 6. 5. 2  △f為0. 1Hz的頻率測量                  
 6. 6  詞匯                  
 6. 7  習題                  
 第7章  串行I／O設備                  
 7. 1  引言與定義                  
 7. 2  RS232規(guī)范                  
 7. 3  BS422／AppTalk／RS423／RS485平衡差分線路                  
 7. 3. 1  BS422輸出規(guī)范                  
 7. 3. 2  RS422輸人規(guī)范                  
 7. 3. 3  RS485半雙工信道                  
 7. 4  其他通信協(xié)議                  
 7. 4. 1  電流環(huán)路信道                  
 7. 4. 2  調(diào)制解調(diào)器簡介                  
 7. 4. 3  光纖信道                  
 7. 4. 4  數(shù)字邏輯信道                  
 7. 5  串行通信接口                  
 7. 5. 1  異步模式傳送                  
 7. 5. 2  異步模式接收                  
 7. 5. 3  MC68HC05C8 SCI詳解                  
 7. 5. 4  MC68HC708XL36 SCI詳解                  
 7. 5. 5  MC68HC11A8 SCI詳解                  
 7. 5. 6  MC68H812A4 SCI詳解                  
 7. 6  SCI應用                  
 7. 6. 1  SCI硬件接口                  
 7. 6. 2  僅用于SCI接收的中斷接口                  
 7. 6. 3  僅用于SCI發(fā)送的中斷接口                  
 7. 6. 4  SCI的輸入和輸出中斷                  
 7. 6. 5  串口打印機接口                  
 7. 7  使用SPI的同步發(fā)送和接收                  
 7. 7. 1  SPI基礎(chǔ)                  
 7. 7. 2  MC68HC05C8 SPI詳解                  
 7. 7. 3  MC68HC708XL36 SPI詳解                  
 7. 7. 4  6811 SPI詳解                  
 7. 7. 5  6812 SPI詳解                  
 7. 7. 6  SPI應用                  
 7. 8  詞匯                  
 7. 9  習題                  
 第8章  并行端口接口                  
 8. 1  輸入開關(guān)和鍵盤                  
 8. 1. 1  開關(guān)與計算機的接口                  
 8. 1. 2  使用電容的硬件消抖                  
 8. 1. 3  軟件消抖                  
 8. 1. 4  多個按鍵接口的基本方法                  
 8. 1. 5  16鍵的電子琴                  
 8. 1. 6  4×4掃描鍵盤                  
 8. 1. 7  多路復用／多路分解掃描式鍵盤                  
 8. 2  輸出LED                  
 8. 2. 1  單個LED接口                  
 8. 2. 2  7段LED接口                  
 8. 2. 3  掃描式7段IED連接                  
 8. 2. 4  使用7447 7段式譯碼器的掃描LED接口                  
 8. 2. 5  使用MC14489顯示驅(qū)動器的集成LED接口                  
 8. 3  液晶顯示                  
 8. 3. 1  LCD基礎(chǔ)知識                  
 8. 3. 2  使用MC14543的簡單LCD接口                  
 8. 3. 3  使用MC145000和MC145001的掃描LCD接口                  
 8. 3. 4  使用HD44780控制器的并口LCD接口                  
 8. 4  用于實現(xiàn)計算機控制的電流開關(guān)的晶體管                  
 8. 5  計算機控制的繼電器. 螺線管和直流電動機                  
 8. 5. 1  繼電器簡介                  
 8. 5. 2  電磁繼電器基礎(chǔ)                  
 8. 5. 3  彈簧繼電器                  
 8. 5. 4  螺線管                  
 8. 5. 5  脈寬調(diào)制直流電動機                  
 8. 5. 6  電磁繼電器. 螺線管和直流電動機的接口                  
 8. 5. 7  固態(tài)繼電器                  
 8. 6  步進電機                  
 8. 6. 1  步進電機示例                  
 8. 6. 2  基本操作                  
 8. 6. 3  步進電機硬件接口                  
 8. 6. 4  步進電機軸編碼器                  
 8. 7  詞匯                  
 8. 8  習題                  
 第9章  存儲器接口                  
 9. 1  簡介                  
 9. 2  地址譯碼                  
 9. 2. 1  全譯碼方式                  
 9. 2. 2  最小代價譯碼                  
 9. 2. 3  地址譯碼中的一些特殊情況                  
 9. 2. 4  靈活的全地址譯碼器                  
 9. 2. 5  MC68HC812A4上集成的地址譯碼器                  
 9. 3  時序關(guān)系表示的語法                  
 9. 3. 1  有效時間區(qū)間和請求時間區(qū)間                  
 9. 3. 2  時序圖                  
 9. 4  一般的存儲器總線時序                  
 9. 4. 1  同步總線時序                  
 9. 4. 2  部分異步總線時序                  
 9. 4. 3  全異步總線時序                  
 9. 5  外部總線時序                  
 9. 5. 1  同步和非同步信號                  
 9. 5. 2  Motorola MC68HC11A8外部總線時序                  
 9. 5. 3  Motorola MC68HC812A4外部總線時序                  
 9. 5. 4  Motorola MC68HC912B32外部總線時序                  
 9. 6  接口的一般方法                  
 9. 6. 1  6811的接口設計                  
 9. 6. 2  在擴展窄模式下的6812接口設計                  
 9. 6. 3  在擴展寬模式下的6812接口設計                  
 9. 7  存儲器接口設計舉例                  
 9. 7. 1  32K PROM接口設計                  
 9. 7. 2  8K RAM接口                  
 9. 7. 3  32K 16位PROM與MC68HC812A4的接口                  
 9. 7. 4  16位8K RAM的接口                  
 9. 7. 5  擴展的地址數(shù)據(jù)頁與MC68HC812A4的接口                  
 9. 7. 6  擴展地址程序頁與MC68HC812A4的接口                  
 9. 8  動態(tài)RAM(DRAM)                  
 9. 9  詞匯                  
 9. 10  習題                  
 第10章  高速I／O接口                  
 10. 1  速度需求                  
 10. 2  高速I/O應用                  
 10. 2. 1  存儲設備                  
 10. 2. 2  高速數(shù)據(jù)采集                  
 10. 2. 3  視頻顯示                  
 10. 2. 4  高速信號生成                  
 10. 2. 5  網(wǎng)絡通信                  
 10. 3  高速接口的一般方法                  
 10. 3. 1  硬件FIFO                  
 10. 3. 2  雙端口存儲器                  
 10. 3. 3  分體切換存儲器                  
 10. 4  DMA的基本原理                  
 10. 4. 1  DMA周期                  
 10. 4. 2  DMA初始化                  
 10. 4. 3  突發(fā)方式與周期竊取DMA                  
 10. 4. 4  單地址與雙地址DMA                  
 10. 4. 5  DMA編程                  
 10. 5  MC68HC708XL36舉例                  
 10. 5. 1  DMA I/O寄存器                  
 10. 5. 2  存儲器到存儲器的塊傳送                  
 10. 5. 3  SCI發(fā)送                  
 10. 5. 4  SPI接收                  
 10. 5. 5  簡單波形生成                  
 10. 6  詞匯                  
 10. 7  習題                  
 第11章  模擬接口                  
 11. 1  電阻與電容                  
 11. 1. 1  電阻                  
 11. 1. 2  電容                  
 11. 2  運算放大器(運放)                  
 11. 2. 1  晶體管模型                  
 11. 2. 2  理想運算放大器                  
 11. 2. 3  真實運算放大器模型                  
 11. 2. 4  運算放大器的類型                  
 11. 2. 5  飽和屬性                  
 11. 2. 6  線性運算放大器電路的基本規(guī)則                  
 11. 2. 7  運算放大器電路的線性模式                  
 11. 2. 8  偏置補償運算放大器電路                  
 11. 2. 9  高增益運算放大器電路                  
 11. 2. 10  電流電壓轉(zhuǎn)換電路                  
 11. 2. 11  電壓電流轉(zhuǎn)換電路                  
 11. 2. 12  積分電路                  
 11. 2. 13  微分電路                  
 11. 2. 14  滯后電壓比較器                  
 11. 3  模擬濾波器                  
 11. 3. 1  簡單的濾波器                  
 11. 3. 2  巴特沃思濾波器                  
 11. 3. 3  帶通和帶阻濾波器                  
 11. 4  數(shù)模轉(zhuǎn)換                  
 11. 4. 1  DAC的參數(shù)                  
 11. 4. 2  使用求和放大器實現(xiàn)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器件的選擇                  
 11. 4. 6  DAC波形發(fā)生器                  
 11. 5  模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換                  
 11. 5. 1  ADC的參數(shù)                  
 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  實現(xiàn)ADC的軟件算法                  
 11. 5. 6  16位雙斜率ADC                  
 11. 5. 7  ∑△ ADC                  
 11. 5. 8  ADC接口                  
 11. 6  采樣與保持                  
 11. 7  雙極型場效應管模擬多路選擇器                  
 11. 8  ADC系統(tǒng)                  
 11. 8. 1  ADC系統(tǒng)框圖                  
 11. 8. 2  ADC系統(tǒng)的電源與接地                  
 11. 8. 3  高速CMOS模擬輸入端的輸入保護                  
 11. 9  多訪問循環(huán)隊列                  
 11. 10  內(nèi)部ADC模塊                  
 11. 10. 1  6805的ADC系統(tǒng)                  
 11. 10. 2  6808的ADC系統(tǒng)                  
 11. 10. 3  6811的ADC系統(tǒng)                  
 11. 10. 4  6812的ADC系統(tǒng)                  
 11. 10. 5  ADC軟件                  
 11. 11  詞匯                  
 11. 12  習題                  
 第12章  數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)                  
 12. 1  概述                  
 12. 1. 1  準確度                  
 12. 1. 2  分辨率                  
 12. 1. 3  精度                  
 12. 1. 4  可再生性或可重復性                  
 12. 2  傳感器                  
 12. 2. 1  傳感器的靜態(tài)指標                  
 12. 2. 2  傳感器的動態(tài)指標                  
 12. 2. 3  非線性傳感器                  
 12. 2. 4  位置傳感器                  
 12. 2. 5  速度測量                  
 12. 2. 6  力傳感器                  
 12. 2. 7  溫度傳感器                  
 12. 3  DAS設計                  
 12. 3. 1  介紹和定義                  
 12. 3. 2  使用采樣定理確定采樣率                  
 12. 3. 3  確定ADC位數(shù)                  
 12. 3. 4  模擬信號處理定義                  
 12. 3. 5  ADC轉(zhuǎn)換速度                  
 12. 3. 6  采樣保持電路(S／H)定義                  
 12. 4  噪聲分析                  
 12. 4. 1  熱噪聲                  
 12. 4. 2  散射噪聲                  
 12. 4. 3  1／f噪聲或粉紅噪聲                  
 12. 4. 4  傳感器的局限性                  
 12. 4. 5  磁場感應                  
 12. 4. 6  位移電流或電容(電場)耦合                  
 12. 4. 7  阻抗負載                  
 12. 4. 8  CMRR                  
 12. 4. 9  頻率響應                  
 12. 4. 10  人為移動                  
 12. 5  數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)示例分析                  
 12. 5. 1  溫度測量系統(tǒng)                  
 12. 5. 2  受力測量系統(tǒng)                  
 12. 5. 3  使用電子參考的熱電偶接口                  
 12. 5. 4  心跳測量                  
 12. 5. 5  位置測量系統(tǒng)                  
 12. 6  詞匯                  
 12. 7  習題                  
 第13章  基于微計算機的控制系統(tǒng)                  
 13. 1  數(shù)字控制系統(tǒng)概述                  
 13. 2  開環(huán)控制系統(tǒng)                  
 13. 2. 1  烤箱的開環(huán)控制                  
 13. 2. 2  開環(huán)交通控制                  
 13. 2. 3  開環(huán)步進控制器                  
 13. 3  簡單閉環(huán)控制系統(tǒng)                  
 13. 3. 1  Bang—Bang溫度控制                  
 13. 3. 2  使用增量控制的閉環(huán)位置控制系統(tǒng)                  
 13. 4  PID控制器                  
 13. 4. 1  實現(xiàn)PID控制器的一般方法                  
 13. 4. 2  速度PID控制器                  
 13. 4. 3  PWM執(zhí)行機的積分控制器                  
 13. 4. 4  確定PID控制器參數(shù)的實驗法                  
 13. 5  模糊邏輯控制                  
 13. 5. 1  DAC和ADC模糊控制器                  
 13. 5. 2  PWM模糊控制器                  
 13. 5. 3  使用模糊邏輯的溫度控制器                  
 13. 6  詞匯                  
 13. 7  習題                  
 第14章  簡單網(wǎng)絡                  
 14. 1  概述                  
 14. 2  串行主從桌面總線                  
 14. 3  使用三態(tài)緩沖的并行總線應用                  
 14. 4  使用集電極開路邏輯的并行總線應用                  
 14. 5  二進制同步通信                  
 14. 6  IEEE488通用儀表總線                  
 14. 7  小型計算機系統(tǒng)接口                  
 14. 8  調(diào)制解調(diào)器通信                  
 14. 8. 1  FSK調(diào)制解調(diào)器                  
 14. 8. 2  相位編碼調(diào)制解調(diào)器                  
 14. 8. 3  正交振幅調(diào)制解調(diào)器                  
 14. 9  X. 10協(xié)議                  
 14. 10  詞匯                  
 14. 11  習題                  
 第15章  數(shù)字濾波                  
 15. 1  基本原理                  
 15. 2  數(shù)字濾波器示例                  
 15. 3  脈沖響應                  
 15. 4  高Q值60Hz數(shù)字陷波濾波器                  
 15. 5  時延對數(shù)字濾波器的影響                  
 15. 6  高Q值數(shù)字高通濾波器                  
 15. 7  低Q值數(shù)字高通濾波器                  
 15. 8  低Q值數(shù)字低通濾波器                  
 15. 9  數(shù)字低通濾波器                  
 15. 10  直接形式實現(xiàn)                  
 15. 11  詞匯                  
 15. 12  習題