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第1章 绪论1

1.1 嵌入式系统概述1

1.1.1 嵌入式系统的定义1

1.1.2 嵌入式系统的特点1

1.1.3 嵌入式系统的应用与发展2

1.2 嵌入式系统硬件设计3

1.2.1 概述3

1.2.2 设计流程3

1.3 嵌入式系统软件设计6

1.3.1 嵌入式系统软件架构7

1.3.2 嵌入式系统软件设计流程8

1.3.3 软硬件协同设计9

1.4 嵌入式系统开发形式11

第2章 背景与开发工具13

2.1 系统概述13

2.2 LPC2136处理器14

2.2.1 ARM7体系结构14

2.2.2 LPC2136片上资源17

2.3 Keil集成开发环境19

2.3.1 Keil开发环境20

2.3.2 Keil安装简介21

2.3.3 基于LPC2136的系统开发流程23

2.4 MSP430单片机30

2.4.1 MSP430单片机概述30

2.4.2 MSP430F161X系列单片机32

2.5 IAR集成开发环境34

2.5.1 IAR Embedded Workbench集成开发环境概述35

2.5.2 EW430安装简介36

2.5.3 EW430的系统开发流程40

2.6 JTAG工作原理47

第3章 需求分析与总体设计50

3.1 嵌入式系统设计流程50

3.1.1 需求分析的主要问题50

3.1.2 嵌入式处理器选型52

3.1.3 系统软硬件功能分配53

3.1.4 系统结构设计53

3.1.5 嵌入式系统工艺设计55

3.1.6 抗干扰设计55

3.1.7 嵌入式系统工业设计56

3.2 系统需求分析56

3.2.1 硬件需求分析57

3.2.2 软件需求分析59

3.3 总体设计60

3.3.1 核心板设计60

3.3.2 主板硬件模块设计62

3.3.3 主板跳线器设计66

3.4 LPC2136核心板设计与实现68

3.4.1 LPC2136核心板设计68

3.4.2 LPC2136核心板原理说明69

3.4.3 LPC2136核心板跳线说明71

3.5 MSP430核心板设计与实现76

3.5.1 MSP430核心板设计76

3.5.2 MSP430核心板原理说明77

3.5.3 MSP430核心板跳线说明78

3.6 仿真器设计与实现80

3.6.1 JTAG仿真器81

3.6.2 H-JTAG仿真器81

3.6.3 仿真器的使用84

第4章 开发框架和公共模块85

4.1 开发框架85

4.2 GPIO介绍86

4.2.1 LPC2136处理器GPIO介绍86

4.2.2 MSP430F1611处理器GPIO介绍88

4.3 SPI模块介绍90

4.3.1 LPC2136的SPI接口91

4.3.2 MSP430F1611的SPI接口96

4.4 模拟总线介绍98

第5章 典型电路设计与软件分析102

5.1 步进电机102

5.1.1 工作原理102

5.1.2 电路介绍103

5.1.3 软件设计103

5.2 UART模块105

5.2.1 UART工作原理概述105

5.2.2 UART模块结构106

5.2.3 SP3232及UART模块电路简介110

5.2.4 UART模块编程示例111

5.3 IIC总线113

5.3.1 IIC概述114

5.3.2 IIC模块结构115

5.3.3 EEPROM存储器简介118

5.3.4 IIC模块编程示例119

5.4 点阵型LCD124

5.4.1 工作原理124

5.4.2 电路设计128

5.4.3 软件设计129

5.5 TFT型LCD132

5.5.1 工作原理132

5.5.2 电路介绍134

5.5.3 软件设计134

5.6 温度传感器141

5.6.1 工作原理141

5.6.2 电路介绍144

5.6.3 软件设计144

5.7 实时时钟149

5.7.1 实时时钟概述149

5.7.2 实时时钟模块结构150

5.7.3 RTC模块编程示例155

5.8 脉宽调制器159

5.8.1 脉宽调制器概述159

5.8.2 PWM模块结构160

5.8.3 PWM模块编程示例165

5.9 看门狗169

5.9.1 看门狗工作原理169

5.9.2 看门狗模块结构169

5.9.3 看门狗编程示例171

5.10 模数／数模转换174

5.10.1 工作原理175

5.10.2 LPC2136的A/D模块介绍175

5.10.3 LPC2136的D/A模块介绍179

5.10.4 电路硬件结构180

5.10.5 软件设计180

5.11 PS/2接口182

5.11.1 PS/2接口工作原理182

5.11.2 PS/2键盘编码与命令集184

5.11.3 硬件结构186

5.11.4 软件设计与代码分析186

5.12 MP3音乐播放190

5.12.1 MP3文件格式190

5.12.2 电路介绍190

5.12.3 软件设计195

5.13 SD卡199

5.13.1 SD卡原理200

5.13.2 电路介绍204

5.13.3 软件设计205

5.14 USB接口211

5.14.1 USB接口212

5.14.2 USB协议212

5.14.3 USB控制芯片介绍214

5.14.4 电路设计216

5.14.5 软件设计217

5.15 CAN总线223

5.15.1 CAN总线概述223

5.15.2 CAN协议概述224

5.15.3 CAN总线控制器SJA1000概述225

5.15.4 实验使用的通信协议及主要程序分析229

第6章 基于Proteus的硬件模块仿真235

6.1 蜂鸣器与继电器235

6.1.1 工作原理235

6.1.2 电路介绍236

6.1.3 软件设计238

6.1.4 Proteus仿真239

6.2 键盘240

6.2.1 工作原理240

6.2.2 电路介绍242

6.2.3 软件设计243

6.2.4 Proteus仿真244

6.3 LED与数码管245

6.3.1 工作原理245

6.3.2 电路介绍247

6.3.3 软件设计247

6.3.4 Proteus仿真250

6.4 LED点阵250

6.4.1 工作原理251

6.4.2 电路介绍251

6.4.3 软件设计253

6.4.4 Proteus仿真254

6.5 字符型LCD256

6.5.1 1602工作原理256

6.5.2 1602工作环境和主要操作257

6.5.3 电路介绍260

6.5.4 软件设计260

6.5.5 Proteus仿真265

第7章 综合实例267

7.1 实例需求和设计267

7.2 代码分析270

第8章 工具软件介绍278

8.1 Altium Designer介绍278

8.1.1 Altium Designer嵌入式系统简介278

8.1.2 PCB设计入门279

8.2 Proteus简介288

8.2.1 Proteus开发环境简介288

8.2.2 基于Proteus的仿真电路设计流程289

8.2.3 Proteus程序设计实例291

8.3 必要的工具软件294

8.3.1 H-JTAG294

8.3.2 串口通信工具299

8.3.3 USB调试工具301

8.3.4 图像转换工具305

8.3.5 MP3音频转换工具307

参考文献309