Cortex-M3嵌入式處理器原理與應(yīng)用

第1章 引言 1
1.1 什么是Cortex處理器 1
1.2 ARM體系結(jié)構(gòu) 2
1.2.1 ARM體系結(jié)構(gòu)的版本 2
1.2.2 ARM體系結(jié)構(gòu)擴(kuò)展 3
1.3 ARM處理器內(nèi)核分類 4
1.3.1 ARM7微處理器系列 5
1.3.2 ARM9微處理器系列 6
1.3.3 ARM9E微處理器系列 6
1.3.4 ARM10E微處理器系列 6
1.3.5 ARM11微處理器系列 6
1.3.6 Cortex系列 7
1.4 Cortex-M3處理器選型 9
1.4.1 STM32系列 10
1.4.2 Stellaris系列 13
1.4.3 LPC1000系列 17
1.4.4 AT91SAM3系列 18
第2章 Cortex-M3內(nèi)核 20
2.1 Cortex-M3處理器基本結(jié)構(gòu) 20
2.2 編程模型 21
2.2.1 特權(quán)訪問和用戶訪問 21
2.2.2 寄存器 22
2.2.3 存儲(chǔ)格式 26
2.3 指令集 27
2.4 總線接口 29
2.5 存儲(chǔ)器映射 30
2.5.1 存儲(chǔ)器組織 30
2.5.2 位段 31
2.6 異常 33
2.6.1 異常類型和優(yōu)先級(jí) 33
2.6.2 異常處理 34
2.7 時(shí)鐘和復(fù)位 34
2.7.1 時(shí)鐘 34
2.7.2 復(fù)位 35
2.8 電源管理 36
2.9 嵌套中斷向量控制器 36
第3章 STM32系列微控制器 38
3.1 STM32系列微控制器概述 38
3.1.1 產(chǎn)品種類和應(yīng)用 38
3.1.2 STM32F101/2/3x系列微控制器 39
3.1.3 STM32F105/107系列微控制器 40
3.1.4 主要優(yōu)點(diǎn) 41
3.1.5 STM32命名規(guī)則 44
3.2 存儲(chǔ)器和總線結(jié)構(gòu) 44
3.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 44
3.2.2 存儲(chǔ)器組織 45
3.2.3 啟動(dòng)配置 49
3.3 電源管理 50
3.3.1 電源 50
3.3.2 電源管理 52
3.3.3 低功耗模式 53
3.3.4 電源控制寄存器 57
3.4 復(fù)位和時(shí)鐘控制 58
3.4.1 復(fù)位 58
3.4.2 時(shí)鐘 59
3.4.3 寄存器描述 63
3.5 調(diào)試接口 79
3.5.1 SWJ調(diào)試端口（Serial Wire and JTAG） 80
3.5.2 引腳分布和調(diào)試端口 81
3.6 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 83
第4章 STM32程序設(shè)計(jì) 85
4.1 Cortex微控制器軟件接口標(biāo)準(zhǔn) 85
4.1.1 CMSIS架構(gòu) 85
4.1.2 CMSIS文件結(jié)構(gòu) 86
4.2 FWLib固件庫 87
4.2.1 命名規(guī)則 87
4.2.2 數(shù)據(jù)類型和結(jié)構(gòu) 88
4.2.3 文件結(jié)構(gòu) 92
4.2.4 固件函數(shù)庫文件描述 93
4.3 STM32標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫 94
4.3.1 Doxygen格式 94
4.3.2 STM32F10xxx標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫體系結(jié)構(gòu) 94
第5章 中斷處理和GPIO應(yīng)用 97
5.1 嵌套中斷向量控制器NVIC 97
5.2 中斷/事件控制器EXTI 99
5.2.1 中斷/事件管理 99
5.2.2 EXTI寄存器 100
5.3 EXTI固件庫 101
5.3.1 定義聲明 101
5.3.2 EXTI庫函數(shù) 102
5.4 通用GPIO 104
5.4.1 主要特性 105
5.4.2 GPIO寄存器 106
5.4.3 AFIO寄存器 108
5.5 GPIO固件庫 112
5.5.1 定義聲明 112
5.5.2 GPIO庫函數(shù) 115
5.6 DMA控制器 120
5.6.1 通道映射 120
5.6.2 DMA處理和通道 121
5.6.3 DMA寄存器 124
5.7 DMA固件庫 127
5.7.1 定義聲明 127
5.7.2 DMA庫函數(shù) 132
5.8 程序設(shè)計(jì) 136
5.8.1 GPIO與EXTI應(yīng)用例程 136
5.8.2 DMA應(yīng)用例程 138
第6章 通用同步/異步收發(fā)器USART 141
6.1 串行通信基礎(chǔ) 141
6.1.1 異步通信 141
6.1.2 同步通信 141
6.1.3 串行通信的分類 142
6.2 USART概述 143
6.2.1 字符定義 143
6.2.2 數(shù)據(jù)發(fā)送 144
6.2.3 數(shù)據(jù)接收 145
6.2.4 波特率設(shè)置 146
6.3 模式控制 147
6.3.1 同步模式 147
6.3.2 單線半雙工模式 148
6.3.3 DMA設(shè)置 148
6.3.4 硬件流量控制 149
6.3.5 USART中斷請(qǐng)求 151
6.4 USART寄存器定義 152
6.4.1 USART寄存器說明 152
6.4.2 USART寄存器固件庫定義 159
6.5 USART固件庫 160
6.5.1 定義聲明 160
6.5.2 USART庫函數(shù) 161
6.6 程序設(shè)計(jì)舉例 165
6.6.1 串口測試程序 165
6.6.2 程序分析 169
第7章 串行外設(shè)接口SPI 171
7.1 SPI簡介 171
7.1.1 接口定義 171
7.1.2 多機(jī)通信 172
7.2 SPI主要特征 173
7.2.1 從設(shè)備選擇管理 174
7.2.2 時(shí)鐘相位與極性 174
7.3 SPI功能描述 175
7.3.1 SPI主從模式 175
7.3.2 單工通信 176
7.3.3 狀態(tài)標(biāo)志 177
7.3.4 其他功能 177
7.4 SPI寄存器定義 178
7.4.1 SPI寄存器說明 178
7.4.2 SPI寄存器固件庫定義 183
7.5 SPI固件庫 184
7.5.1 定義聲明 184
7.5.2 SPI固件庫函數(shù) 185
7.6 程序設(shè)計(jì)舉例 188
第8章 定時(shí)器 191
8.1 STM32F103x定時(shí)器簡介 191
8.2 定時(shí)器功能 191
8.2.1 時(shí)基單元 191
8.2.2 計(jì)數(shù)器模式 193
8.2.3 時(shí)鐘選擇 194
8.2.4 捕獲/比較通道 195
8.2.5 PWM模式 197
8.2.6 定時(shí)器和外部觸發(fā)同步 199
8.2.7 定時(shí)器同步 200
8.2.8 其他功能 201
8.3 定時(shí)器特性 201
8.3.1 高級(jí)控制定時(shí)器特性 201
8.3.2 通用定時(shí)器特性 202
8.3.3 基本定時(shí)器特性 203
8.4 定時(shí)器寄存器定義 203
8.4.1 高級(jí)控制定時(shí)器寄存器說明 203
8.4.2 通用控制定時(shí)器寄存器說明 215
8.4.3 普通定時(shí)器寄存器說明 217
8.4.4 TIM寄存器固件庫定義 217
8.5 定時(shí)器寄存器固件庫定義 218
8.5.1 定義聲明 218
8.5.2 TIM固件庫函數(shù) 221
8.6 程序設(shè)計(jì)舉例 228
8.6.1 PWM模式 228
8.6.2 比較輸出觸發(fā)模式 230
第9章 操作系統(tǒng)移植 233
9.1 C/OS-Ⅱ簡介 233
9.1.1 C/OS-Ⅱ的軟件體系結(jié)構(gòu) 233
9.1.2 C/OS-Ⅱ功能 234
9.2 C/OS-Ⅱ移植 236
9.2.1 移植C/OS-Ⅱ條件 236
9.2.2 改寫OS_CPU.H文件 236
9.2.3 改寫OS_CPU_C.C文件 238
9.2.4 改寫OS_CPU_A.S文件 242
9.3 C/OS-Ⅱ應(yīng)用實(shí)例 244
9.3.1 兩個(gè)任務(wù) 244
9.3.2 主函數(shù) 245
9.4 FreeRTOS簡介及應(yīng)用 250
9.4.1 FreeRTOS簡介 250
9.4.2 FreeRTOS操作系統(tǒng)原理 250
9.4.3 FreeRTOS移植 254
9.4.4 實(shí)例分析 259
9.5 RT-Thread簡介及移植 260
9.5.1 RT-Thread簡介 260
9.5.2 RT-Thread移植 261
第10章 溫濕度測量儀設(shè)計(jì) 273
10.1 簡介 273
10.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 273
10.3 程序設(shè)計(jì) 275
10.3.1 AD7792驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) 275
10.3.2 主程序設(shè)計(jì) 279
參考文獻(xiàn) 283