PIC嵌入式系统开发
第一部分 嵌入式系统入门
第1章 微小的计算机，隐藏的控制 2
1.1 当今嵌入式系统概述 2
1.2 一些嵌入式系统例子 3
1.2.1 家用电冰箱 3
1.2.2 汽车车门机械装置 4
1.2.3 电子乒乓球 5
1.2.4 Derbot自主导向车 5
1.3 一些必备的计算机知识 7
1.3.1 计算机的组成元素 7
1.3.2 指令集——CISC和RISC 8
1.3.3 存储器类型 8
1.3.4 存储器组织结构 9
1.4 微处理器和微控制器 10
1.4.1 微处理器 10
1.4.2 微控制器 10
1.4.3 微控制器系列产品 11
1.4.4 微控制器的封装和外观 12
1.5 Microchip公司和PIC微控制器 13
1.5.1 背景 13
1.5.2 今天的PIC微控制器 14
1.6 以12系列为例介绍PIC微控制器 16
1.7 其他微控制器——Freescale微控制器 18
小结 20
参考文献 20
第二部分 最小的系统和PIC 16F84A
第2章 PIC 16系列和16F84A 22
2.1 PIC 16系列 22
2.1.1 PIC 16系列概述 22
2.1.2 16F84A 24
2.1.3 谨慎升级 24
2.2 16F84A体系结构概述 24
2.3 存储器技术回顾 27
2.3.1 静态RAM 27
2.3.2 EPROM 28
2.3.3 EEPROM 28
2.3.4 Flash 29
2.4 16F84A的存储器 29
2.4.1 16F84A程序存储器 29
2.4.2 16F84A数据和特殊功能寄存器存储器(RAM) 30
2.4.3 配置字 32
2.4.4 EEPROM 33
2.5 一些有关时序的问题 34
2.5.1 时钟振荡器和指令周期 34
2.5.2 流水线操作 35
2.6 上电和复位 36
2.7 其他微控制器——AtmelAT89C2051微控制器 37
2.8 更多细节——16F84A片上复位电路 38
小结 40
参考文献 41
第3章 并行端口、电源和时钟振荡器 42
3.1 并行输入/输出概述 42
3.2 并行输入/输出的技术挑战 43
3.2.1 设计并行端口 43
3.2.2 端口的电学特性 46
3.2.3 一些特殊的端口特性 47
3.3 与并行端口连接的设备 48
3.3.1 开关 48
3.3.2 发光二极管 49
3.4 PIC 16F84A并行端口 51
3.4.1 16F84A端口B 52
3.4.2 16F84A端口A 53
3.4.3 端口的输出特性 53
3.5 时钟振荡器 55
3.5.1 时钟振荡器类型 55
3.5.2 实际使用振荡器时要考虑的问题 56
3.5.3 16F84A的时钟振荡器 56
3.6 电源 58
3.6.1 对电源的要求 58
3.6.2 16F84A的工作条件 58
3.7 电子乒乓球游戏的硬件设计 60
小结 60
参考文献 61
第4章 编程伊始——汇编介绍 62
4.1 程序功能与开发流程 63
4.1.1 编程问题和汇编折中方案 63
4.1.2 采用汇编语言编写程序的流程 64
4.1.3 程序开发流程 65
4.2 PIC 16系列指令集和ALU 66
4.2.1 PIC 16系列ALU 66
4.2.2 PIC 16系列指令集 67
4.3 汇编器和汇编格式 68
4.3.1 汇编器及Microchip MPASMTM汇编器简介 68
4.3.2 汇编格式 68
4.3.3 汇编伪指令 69
4.3.4 数的表示 69
4.4 编写简单的程序 70
4.5 使用开发环境编程 72
4.5.1 MPLAB介绍 72
4.5.2 MPLAB的组成部分 73
4.5.3 MPLAB文件结构 74
4.6 MPLAB指南 74
4.6.1 创建项目 75
4.6.2 编写源代码 75
4.6.3 对项目进行汇编 76
4.7 程序仿真简介 77
4.7.1 开始仿真 77
4.7.2 产生端口输入 78
4.7.3 观察微控制器各部分状态 78
4.7.4 程序复位和运行 79
4.8 下载程序到微控制器 80
4.9 CISC指令集和RISC指令集比较 82
4.10 更多的了解——16系列指令集格式 83
小结 84
参考文献 84
第5章 创建汇编程序 85
5.1 创建结构化程序概述 85
5.1.1 流程图 85
5.1.2 状态图 86
5.2 流程控制——分支和子例程 88
5.2.1 条件分支和位操作 88
5.2.2 子例程和栈 89
5.3 产生延时和时间间隔 91
5.4 数据处理 92
5.4.1 直接寻址和文件选择寄存器 93
5.4.2 查找表 93
5.4.3 包含延时循环和查找表的程序例子 95
5.5 逻辑指令 97
5.6 算术指令和进位标志 97
5.6.1 加法指令 98
5.6.2 减法指令 98
5.6.3 一个算术程序例子 98
5.6.4 通过间接寻址来保存斐波那契数列 100
5.7 更复杂的汇编程序 102
5.7.1 包含文件 102
5.7.2 宏指令(Macro) 103
5.7.3 MPLAB特殊指令 104
5.8 MPLAB仿真器的更多用处 105
5.8.1 断点 105
5.8.2 跑表 106
5.8.3 跟踪 107
5.9 电子乒乓球游戏程序 108
5.9.1 程序结构 108
5.9.2 程序代码分析 110
5.10 电子乒乓球游戏程序仿真 111
5.10.1 设置输入激励 111
5.10.2 设置Watch窗口 111
5.10.3 单步运行 111
5.10.4 连续单步运行 112
5.10.5 运行 112
5.10.6 断点 112
5.10.7 跑表 112
5.10.8 跟踪 113
5.10.9 调试整个程序 113
5.11 其他仿真器介绍——图形化的传真器 114
小结 114
参考文献 114
第6章 与计时相关的设备：中断、计数器和定时器 115
6.1 中断 115
6.1.1 中断结构 116
6.1.2 16F84A中断结构 117
6.1.3 CPU对中断的响应 118
6.2 编写含有中断的程序 119
6.2.1 编写仅含一个中断的程序 119
6.2.2 编写含有多个中断的程序——识别中断源 121
6.2.3 阻止中断对程序的破坏——保存上下文 122
6.2.4 阻止中断对程序的破坏——临界区域和中断屏蔽 124
6.3 计数器和定时器概述 126
6.3.1 数字计数器回顾 126
6.3.2 将计数器用作定时器 127
6.3.3 16F84A Timer 0模块 128
6.4 16F84A Timer 0的使用——以电子乒乓球游戏为例 130
6.4.1 对目标或事件计数 130
6.4.2 硬件产生的延时 131
6.5 看门狗定时器 133
6.6 休眠模式 133
6.7 其他中断 134
6.8 更多的了解——中断响应延时 135
小结 136
第三部分 较大的系统和PIC 16F873A
第7章 较大的系统和PIC 16F873A 138
7.1 PIC16F87XA概述 139
7.2 16F873A的结构图和CPU 140
7.2.1 CPU和核 141
7.2.2 存储器 141
7.2.3 外围设备 142
7.3 16F873A的存储器和存储器映射 142
7.3.1 16F873A的程序存储器 142
7.3.2 16F873A的数据存储器和特殊功能寄存器 144
7.3.3 配置字 146
7.4 “特殊”的存储器操作 146
7.4.1 存取EEPROM和程序存储器 147
7.4.2 电路内串行编程(ICSPTM) 149
7.5 16F873A的中断 149
7.5.1 中断结构 149
7.5.2 中断寄存器 150
7.5.3 中断识别和上下文保存 152
7.6 16F873A的振荡器、复位和电源 152
7.6.1 时钟振荡器 152
7.6.2 复位和电源 152
7.7 16F873A的并行端口 153
7.7.1 16F873A的端口A 153
7.7.2 16F873A的端口B 155
7.7.3 16F873A的端口C 155
7.8 测试、调试、诊断工具 156
7.8.1 测试嵌入式系统的挑战 156
7.8.2 示波器和逻辑分析仪 158
7.8.3 电路内仿真器 160
7.8.4 片上调试器 161
7.9 Microchip公司的电路内调试器(ICD 2) 162
7.10 应用16F873A：Derbot AGV 163
7.10.1 电源、振荡器和复位 163
7.10.2 并行端口的使用 164
7.10.3 硬件集成 165
7.11 使用ICD 2下载、测试和运行一个简单的程序 166
7.11.1 第一个AGV程序 166
7.11.2 应用电路内调试器ICD 2 168
7.11.3 在程序中设置配置字 169
7.12 深入了解16F874A/16F877A的端口D和端口E 171
小结 173
参考文献 173
第8章 人机接口和物理接口 174
8.1 人机接口概述 174
8.2 从开关到键盘 176
8.2.1 键盘 177
8.2.2 设计实例：Derbot手动控制器中键盘的使用 178
8.3 LED显示 182
8.3.1 LED阵列：七段LED显示 182
8.3.2 设计实例：在Derbot手动控制器中使用七段LED显示 184
8.4 LCD 188
8.4.1 HD44780驱动和它的衍生电路 188
8.4.2 设计实例：在Derbot手动控制器中使用LCD显示器 190
8.5 与物理世界交互 192
8.6 一些简单的传感器 193
8.6.1 微开关 193
8.6.2 光敏电阻 194
8.6.3 光学方式的物体感知 194
8.6.4 光学传感器用于轴角编码器 195
8.6.5 超声波方式的物体感知 196
8.7 深入学习数字信号输入 196
8.7.1 16F873A的输入特性 197
8.7.2 确保正常的电压幅度和输入保护 198
8.7.3 消除开关反弹 201
8.8 执行器：电机和伺服 202
8.8.1 直流电机和步进电机 202
8.8.2 角度定位：伺服传动装置 203
8.9 与执行器进行交互 204
8.9.1 简单的直流转换 204
8.9.2 AGV中简单的开关电路 206
8.9.3 双向开关：H-桥 207
8.9.4 AGV中的电机开关 209
8.10 AGV硬件集成 209
8.11 应用传感器和执行器——AGV“盲目”导航程序 210
小结 212
参考文献 212
第9章 深入学习计时 213
9.1 深入学习计数和计时 213
9.2 16F87XA Timer 0和Timer 1 214
9.2.1 Timer 0 214
9.2.2 Timer 1 214
9.2.3 使用Timer 0和 Timer 1作为AGV里程表的计数器 216
9.2.4 使用Timer 0和Timer 1产生重复性中断 219
9.3 16F87XA的Timer 2、比较器和PR 2寄存器 220
9.3.1 Timer 2 220
9.3.2 PR2寄存器、比较器和后分频比器 221
9.4 捕捉/比较/PWM(CCP)模块 222
9.4.1 捕捉/比较/PWM概论 222
9.4.2 捕捉模式 223
9.4.3 比较模式 224
9.5 脉宽调制 225
9.5.1 PWM的原理 225
9.5.2 在硬件中产生PWM信号——16F87XA的PWM模块 226
9.5.3 将PWM应用于AGV中电机的控制 228
9.6 软件产生PWM 231
9.6.1 一个软件产生PWM的例子 231
9.6.2 与存储器定义和跳转相关的汇编伪指令 235
9.7 使用PWM进行数模转换 236
9.8 频率测量 239
9.8.1 频率测量的原理 239
9.8.2 AGV中的频率(速度)测量 239
9.9 在AGV中应用速度控制 242
9.10 当没有可用定时器时 245
9.11 休眠模式 247
9.12 后面我们将学习什么 248
9.13 AGV硬件集成 248
小结 248
参考文献 249
第10章 串行端口通信 250
10.1 串行端口简介 250
10.2 简单串行连接——同步数据通信 252
10.2.1 同步通信基础 252
10.2.2 在微控制器中实现同步串行I/O 253
10.2.3 Microwire和SPI 254
10.2.4 引入多个节点 254
10.3 16F87XA主同步串行端口(MSSP)模块的SPI模式 255
10.3.1 端口概述 255
10.3.2 端口配置 256
10.3.3 时钟设置 257
10.3.4 管理数据传输 258
10.4 SPI的简单例子 259
10.5 Microwire和SPI以及简单同步串行传输的局限性 261
10.6 增强的同步串行通信及芯片间总线 261
10.6.1 I2C的主要特性与物理连接 261
10.6.2 上拉电阻 262
10.6.3 I2C信号特性 262
10.7 配置为I2C的MSSP 263
10.7.1 MSSP中的I2C寄存器及其基本应用 263
10.7.2 I2C从动模式下的MSSP 267
10.7.3 I2C主控模式下的MSSP 269
10.8 在Derbot AGV中应用I2C 270
10.8.1 将Derbot手动控制器用作串行节点 270
10.8.2 将AGV用作I2C主控器 271
10.8.3 将手动控制器用作I2C从动器 275
10.8.4 Derbot I2C程序验证 277
10.9 对同步串行数据通信的评价及对异步通信方式的介绍 278
10.9.1 异步原理 278
10.9.2 在不接收时钟信号时如何对串行数据进行同步 279
10.10 16F87XA可寻址通用同步异步收发器(USART) 280
10.10.1 端口概述 280
10.10.2 USART异步发送器 280
10.10.3 USART波特率发生器 282
10.10.4 USART异步接收器 283
10.10.5 异步通信示例 284
10.10.6 在USART接收模式下使用地址检测 286
10.10.7 USART的同步模式 287
10.11 不借助串行端口实现串行通信——“bit banging” 287
10.12 构建Derbot手动控制器 287
小结 287
参考文献 288
第11章 数据采集与处理 289
11.1 模拟量和数字量的采集与使用概述 289
11.2 数据采集系统 290
11.2.1 模数转换器 290
11.2.2 信号调理——放大与滤波 293
11.2.3 模拟多路选择器 293
11.2.4 采样与保持以及采集时间 293
11.2.5 时序及微处理器控制 295
11.2.6 微控制器环境下的数据采集 296
11.3 PIC16F87XA中的ADC模块 296
11.3.1 概述与框图 296
11.3.2 控制ADC 297
11.3.3 模拟输入模型 300
11.3.4 计算采集时间 301
11.3.5 重复转换 302
11.3.6 综合权衡转换速率与转换精度 302
11.4 在Derbot测光程序中应用ADC 303
11.4.1 ADC的配置 304
11.4.2 采集时间 304
11.4.3 数据转换 304
11.5 一些简单的数据处理技术 305
11.5.1 定点与浮点算术 305
11.5.2 二进制数向BCD码的转换 306
11.5.3 乘法 307
11.5.4 比例缩放与Derbot测光示例 307
11.5.5 使用参考电压实现比例缩放 308
11.6 Derbot寻光程序 309
11.7 比较器模块 311
11.7.1 比较器动作概述 311
11.7.2 16F87XA的比较器与参考电压 311
11.8 将Derbot电路用于其他测量 312
11.8.1 电子测距仪 312
11.8.2 测光仪 313
11.8.3 电压计 314
11.8.4 其他测量系统 314
11.9 将Derbot配置为寻光机器人 314
小结 314
参考文献 315
第四部分 更灵巧的系统与PIC 18FXX2
第12章 更灵巧的系统与PIC 18FXX2 318
12.1 PIC 18系列及18FXX2概述 319
12.2 18F2X2结构图与状态寄存器 320
12.3 18系列指令集 324
12.3.1 未变化的指令 327
12.3.2 经过升级的指令 328
12.3.3 变化而来的新指令 328
12.3.4 全新指令 328
12.4 数据存储器与特殊功能寄存器 329
12.4.1 数据存储器映射 329
12.4.2 存取RAM 329
12.4.3 间接寻址以及在数据存储器中访问表格 329
12.5 程序存储器 332
12.5.1 程序存储器映射 332
12.5.2 程序计数器 332
12.5.3 在16系列基础上增强的计算goto指令 333
12.5.4 配置寄存器 334
12.6 栈 335
12.6.1 自动栈操作 335
12.6.2 程序员对栈的访问 336
12.6.3 快速寄存器栈 336
12.7 中断 336
12.7.1 中断结构概览 337
12.7.2 中断源的启用与优先级划分 337
12.7.3 总体中断优先级启用 338
12.7.4 全局启用 338
12.7.5 中断逻辑的其他方面 338
12.7.6 中断寄存器 339
12.7.7 中断的上下文保护 343
12.8 电源与复位 343
12.8.1 电源 343
12.8.2 上电与复位 343
12.9 振荡源 345
12.9.1 LP、XT、HS和RC振荡器模式 345
12.9.2 EC、ECIO和RCIO振荡器模式 345
12.9.3 HS+PLL振荡器模式 346
12.9.4 时钟源切换 346
12.10 18F242编程入门 346
12.10.1 使用18系列MPLAB IDE 347
12.10.2 斐波那契程序 347
小结 349
参考文献 349
第13章 PIC 18FXX2外围设备 350
13.1 18FXX2外围设备概述 350
13.2 并行端口 351
13.2.1 18FXX2的端口A 351
13.2.2 18FXX2的端口B 352
13.2.3 18FXX2的端口C 353
13.2.4 并行从动端口 353
13.3 定时器 353
13.3.1 Timer 0 353
13.3.2 Timer 1 355
13.3.3 Timer 2 356
13.3.4 Timer 3 356
13.3.5 看门狗定时器 357
13.4 比较/捕捉/PWM(CCP)模块 358
13.4.1 控制寄存器 358
13.4.2 捕捉模式 359
13.4.3 比较模式 359
13.4.4 脉宽调制 360
13.5 串行端口 360
13.5.1 SPI模式下的MSSP 360
13.5.2 I2C模式下的MSSP 361
13.5.3 USART 361
13.6 模数转换器(ADC) 361
13.7 低压检测 361
13.8 在Derbot-18中应用18系列 363
13.9 18F2420与扩展指令集 363
13.9.1 纳瓦技术 364
13.9.2 扩展指令集 364
13.9.3 增强型外围设备 365
小结 365
参考文献 365
第14章 C语言入门 366
14.1 为何选择C语言 366
14.2 C语言简介 367
14.2.1 简史 367
14.2.2
第一个C程序 367
14.2.3 程序结构——声明、语句、注释和空格 368
14.2.4 C语言关键字 370
14.2.5 C语言函数 370
14.2.6 数据类型与存储 371
14.2.7 C运算符 372
14.2.8 程序流的控制以及while关键字 372
14.2.9 C预处理器及其伪指令 373
14.2.10 使用库和标准库 373
14.3 编译C程序 373
14.4 MPLAB C18编译器 374
14.4.1 数制规范 375
14.4.2 算术运算 375
14.5 C18指南 375
14.5.1 连接器和连接器脚本 375
14.5.2 连接头文件和库文件 376
14.5.3 构建项目 377
14.5.4 项目文件 378
14.6 仿真C程序 378
14.7 第2个C例程——斐波那契程序 380
14.7.1 程序初步——进一步认识变量声明 381
14.7.2 do-while结构 381
14.7.3 标号和goto关键字 381
14.7.4 仿真斐波那契程序 381
14.8 MPLAB C18库 382
14.8.1 硬件外围设备函数 382
14.8.2 软件外围设备库 382
14.8.3 通用软件库 383
14.8.4 数学库 384
14.9 深度阅读 385
小结 385
参考文献 385
第15章 C语言与嵌入式环境 387
15.1 使C语言适用于嵌入式环境 387
15.2 位值的控制与分支 387
15.2.1 控制各个位 389
15.2.2 if与if-else条件分支结构 389
15.2.3 设置配置位 390
15.2.4 仿真并运行例程 390
15.3 进一步认识函数 391
15.3.1 函数原型 391
15.3.2 函数定义 392
15.3.3 函数调用与数据传递 392
15.3.4 延时库函数和Delay10KTCYx() 393
15.4 更多的分支与循环指令 393
15.4.1 使用break关键字 393
15.4.2 使用for关键字 394
15.5 使用定时器与PWM外围设备 395
15.5.1 使用定时器外围设备 397
15.5.2 使用PWM 398
15.5.3 主程序循环 399
小结 399
第16章 使用C语言实现数据的采集与使用 400
16.1 用C语言实现数据处理 400
16.2 使用18FXX2 ADC 400
16.2.1 寻光程序的结构 404
16.2.2 使用ADC 405
16.2.3 if-else的更多应用 406
16.2.4 寻光程序的仿真 406
16.3 指针、数组与字符串 408
16.3.1 指针 408
16.3.2 数组 408
16.3.3 对数组使用指针 409
16.3.4 字符串 409
16.3.5 指针、数组和字符串的应用例程 409
16.3.6 对while条件的补充说明 411
16.3.7 仿真例程 411
16.4 使用I2C外围设备 413
16.4.1 I2C例程 413
16.4.2 使用++和——运算符 415
16.5 格式化显示数据 416
16.5.1 例程概览 419
16.5.2 使用库函数实现数据的格式化 418
16.5.3 程序分析 418
小结419
第17章 深入学习C语言编程和更丰富的C语言编程环境 420
17.1 深入学习C语言编程和更丰富的C语言编程环境 420
17.2 插入汇编 421
17.3 控制存储器分配 422
17.3.1 存储器分配伪指令pragma 422
17.3.2 设置配置字 423
17.4 中断 424
17.4.1 中断服务程序 424
17.4.2 定位和识别中断服务程序 424
17.5 使用溢出中断的例子——闪烁AGV上的LED 425
17.5.1 使用Timer 0 426
17.5.2 中断的使用和中断服务程序的动作 427
17.5.3 仿真闪烁LED程序 427
17.6 变量的存储类型及其应用 429
17.6.1 存储类型 429
17.6.2 可见性 430
17.6.3 生存期 430
17.6.4 连接 430
17.6.5 18系列中指定变量的存储器类型 431
17.6.6 存储类型举例 431
17.7 启动文件：c018i.c 432
17.7.1 C18启动文件 432
17.7.2 c018i.c文件的结构 433
17.7.3 仿真c018i.c文件 433
17.8 结构体、联合体和位域 435
17.9 处理器相关的头文件 436
17.9.1 SFR定义 436
17.9.2 头文件中汇编相关的定义 437
17.10 深入学习——MPLAB连接器和.map文件 437
17.10.1 连接器的功能 737
17.10.2 连接器脚本 738
17.10.3 .map文件 439
小结 440
参考文献 441
第18章 多任务实时操作系统 442
18.1 由多任务和实时引发的挑战 442
18.1.1 多任务——任务、优先权、截止时间 443
18.1.2 “实时”的含义 444
18.2 通过顺序编程来实现多任务 444
18.2.1 分析超循环 445
18.2.2 时间触发和事件触发的任务 445
18.2.3 使用中断来区分优先级——前台/后台结构 445
18.2.4 引入“时钟滴答”来同步程序活动 446
18.2.5 一个通用的“操作系统” 446
18.2.6 顺序编程实现多任务的限制 448
18.3 实时操作系统 448
18.4 调度策略和调度器 448
18.4.1 循环调度 449
18.4.2 时间片轮转调度和上下文切换 449
18.4.3 任务状态 450
18.4.4 抢占式优先级调度 451
18.4.5 协作式调度 452
18.4.6 中断在任务调度中的作用 452
18.5 任务开发 453
18.5.1 任务定义 453
18.5.2 编写任务以及设置任务优先级 453
18.6 数据和资源保护——信号量 454
18.7 后面我们将学习什么 454
小结 455
参考文献 455
第19章 SalvoTM实时操作系统 456
19.1 Salvo实时操作系统概述 456
19.1.1 Salvo的基本特性 456
19.1.2 Salvo版本和相关的参考文献 457
19.2 配置Salvo应用程序 458
19.2.1 构建Salvo应用程序——构建库 458
19.2.2 Salvo库 458
19.2.3 C18和Salvo版本 459
19.3 编写Salvo程序 460
19.3.1 初始化和调度 460
19.3.2 编写Salvo任务 461
19.4 第一个Salvo例程 461
19.4.1 程序的总体结构和main函数 463
19.4.2 任务和调度 464
19.4.3 创建一个Salvo/C18项目 464
19.4.4 配置文件的设置 465
19.4.5 构建Salvo例子 465
19.4.6 仿真Salvo程序 466
19.5 在Salvo程序中使用中断、延迟和信号量 467
19.5.1 一个使用中断驱动的时钟滴答的例程 468
19.5.2 选择库和配置 470
19.5.3 使用中断和产生时钟滴答 470
19.5.4 使用延迟 472
19.5.5 使用一个二元信号量 472
19.5.6 程序仿真 474
19.5.7 运行程序 475
19.6 使用Salvo消息和增加RTOS复杂度 475
19.7 一个使用消息的例程 476
19.7.1 选择库和配置 481
19.7.2 任务：USnd_Task 481
19.7.3 任务：Motor_Task 481
19.7.4 消息的用法 482
19.7.5 中断的使用和ISR 483
19.7.6 仿真或者运行程序 485
19.8 RTOS开销 485
小结 485
参考文献 486
第五部分 网络互连技术
第20章 互连与网络 488
20.1 网络互连概述 488
20.2 红外线连接 490
20.3 无线电连接 491
20.3.1 蓝牙 491
20.3.2 紫蜂 492
20.3.3 紫峰和PIC微控制器 492
20.4 控制器局域网和局域互联网 493
20.4.1 控制器局域网 493
20.4.2 CAN和PIC微控制器 494
20.4.3 局域互联网 495
20.4.4 LIN和PIC微控制器 496
20.5 嵌入式系统和互联网 497
20.6 总结 498
小结 498
参考文献 499
附录1 PIC 16系列指令集 500
附录2 电子乒乓球游戏 502
附录3 Derbot AGV硬件设计细节 507
附录4 自主导向车的一些基本知识 511
附录5 PIC 18系列指令集(非扩展) 515
附录6 C语言要点 519
索引 523
第1章 微小的计算机，隐藏的控制 2
1.1 当今嵌入式系统概述 2
1.2 一些嵌入式系统例子 3
1.2.1 家用电冰箱 3
1.2.2 汽车车门机械装置 4
1.2.3 电子乒乓球 5
1.2.4 Derbot自主导向车 5
1.3 一些必备的计算机知识 7
1.3.1 计算机的组成元素 7
1.3.2 指令集——CISC和RISC 8
1.3.3 存储器类型 8
1.3.4 存储器组织结构 9
1.4 微处理器和微控制器 10
1.4.1 微处理器 10
1.4.2 微控制器 10
1.4.3 微控制器系列产品 11
1.4.4 微控制器的封装和外观 12
1.5 Microchip公司和PIC微控制器 13
1.5.1 背景 13
1.5.2 今天的PIC微控制器 14
1.6 以12系列为例介绍PIC微控制器 16
1.7 其他微控制器——Freescale微控制器 18
小结 20
参考文献 20
第二部分 最小的系统和PIC 16F84A
第2章 PIC 16系列和16F84A 22
2.1 PIC 16系列 22
2.1.1 PIC 16系列概述 22
2.1.2 16F84A 24
2.1.3 谨慎升级 24
2.2 16F84A体系结构概述 24
2.3 存储器技术回顾 27
2.3.1 静态RAM 27
2.3.2 EPROM 28
2.3.3 EEPROM 28
2.3.4 Flash 29
2.4 16F84A的存储器 29
2.4.1 16F84A程序存储器 29
2.4.2 16F84A数据和特殊功能寄存器存储器(RAM) 30
2.4.3 配置字 32
2.4.4 EEPROM 33
2.5 一些有关时序的问题 34
2.5.1 时钟振荡器和指令周期 34
2.5.2 流水线操作 35
2.6 上电和复位 36
2.7 其他微控制器——AtmelAT89C2051微控制器 37
2.8 更多细节——16F84A片上复位电路 38
小结 40
参考文献 41
第3章 并行端口、电源和时钟振荡器 42
3.1 并行输入/输出概述 42
3.2 并行输入/输出的技术挑战 43
3.2.1 设计并行端口 43
3.2.2 端口的电学特性 46
3.2.3 一些特殊的端口特性 47
3.3 与并行端口连接的设备 48
3.3.1 开关 48
3.3.2 发光二极管 49
3.4 PIC 16F84A并行端口 51
3.4.1 16F84A端口B 52
3.4.2 16F84A端口A 53
3.4.3 端口的输出特性 53
3.5 时钟振荡器 55
3.5.1 时钟振荡器类型 55
3.5.2 实际使用振荡器时要考虑的问题 56
3.5.3 16F84A的时钟振荡器 56
3.6 电源 58
3.6.1 对电源的要求 58
3.6.2 16F84A的工作条件 58
3.7 电子乒乓球游戏的硬件设计 60
小结 60
参考文献 61
第4章 编程伊始——汇编介绍 62
4.1 程序功能与开发流程 63
4.1.1 编程问题和汇编折中方案 63
4.1.2 采用汇编语言编写程序的流程 64
4.1.3 程序开发流程 65
4.2 PIC 16系列指令集和ALU 66
4.2.1 PIC 16系列ALU 66
4.2.2 PIC 16系列指令集 67
4.3 汇编器和汇编格式 68
4.3.1 汇编器及Microchip MPASMTM汇编器简介 68
4.3.2 汇编格式 68
4.3.3 汇编伪指令 69
4.3.4 数的表示 69
4.4 编写简单的程序 70
4.5 使用开发环境编程 72
4.5.1 MPLAB介绍 72
4.5.2 MPLAB的组成部分 73
4.5.3 MPLAB文件结构 74
4.6 MPLAB指南 74
4.6.1 创建项目 75
4.6.2 编写源代码 75
4.6.3 对项目进行汇编 76
4.7 程序仿真简介 77
4.7.1 开始仿真 77
4.7.2 产生端口输入 78
4.7.3 观察微控制器各部分状态 78
4.7.4 程序复位和运行 79
4.8 下载程序到微控制器 80
4.9 CISC指令集和RISC指令集比较 82
4.10 更多的了解——16系列指令集格式 83
小结 84
参考文献 84
第5章 创建汇编程序 85
5.1 创建结构化程序概述 85
5.1.1 流程图 85
5.1.2 状态图 86
5.2 流程控制——分支和子例程 88
5.2.1 条件分支和位操作 88
5.2.2 子例程和栈 89
5.3 产生延时和时间间隔 91
5.4 数据处理 92
5.4.1 直接寻址和文件选择寄存器 93
5.4.2 查找表 93
5.4.3 包含延时循环和查找表的程序例子 95
5.5 逻辑指令 97
5.6 算术指令和进位标志 97
5.6.1 加法指令 98
5.6.2 减法指令 98
5.6.3 一个算术程序例子 98
5.6.4 通过间接寻址来保存斐波那契数列 100
5.7 更复杂的汇编程序 102
5.7.1 包含文件 102
5.7.2 宏指令(Macro) 103
5.7.3 MPLAB特殊指令 104
5.8 MPLAB仿真器的更多用处 105
5.8.1 断点 105
5.8.2 跑表 106
5.8.3 跟踪 107
5.9 电子乒乓球游戏程序 108
5.9.1 程序结构 108
5.9.2 程序代码分析 110
5.10 电子乒乓球游戏程序仿真 111
5.10.1 设置输入激励 111
5.10.2 设置Watch窗口 111
5.10.3 单步运行 111
5.10.4 连续单步运行 112
5.10.5 运行 112
5.10.6 断点 112
5.10.7 跑表 112
5.10.8 跟踪 113
5.10.9 调试整个程序 113
5.11 其他仿真器介绍——图形化的传真器 114
小结 114
参考文献 114
第6章 与计时相关的设备：中断、计数器和定时器 115
6.1 中断 115
6.1.1 中断结构 116
6.1.2 16F84A中断结构 117
6.1.3 CPU对中断的响应 118
6.2 编写含有中断的程序 119
6.2.1 编写仅含一个中断的程序 119
6.2.2 编写含有多个中断的程序——识别中断源 121
6.2.3 阻止中断对程序的破坏——保存上下文 122
6.2.4 阻止中断对程序的破坏——临界区域和中断屏蔽 124
6.3 计数器和定时器概述 126
6.3.1 数字计数器回顾 126
6.3.2 将计数器用作定时器 127
6.3.3 16F84A Timer 0模块 128
6.4 16F84A Timer 0的使用——以电子乒乓球游戏为例 130
6.4.1 对目标或事件计数 130
6.4.2 硬件产生的延时 131
6.5 看门狗定时器 133
6.6 休眠模式 133
6.7 其他中断 134
6.8 更多的了解——中断响应延时 135
小结 136
第三部分 较大的系统和PIC 16F873A
第7章 较大的系统和PIC 16F873A 138
7.1 PIC16F87XA概述 139
7.2 16F873A的结构图和CPU 140
7.2.1 CPU和核 141
7.2.2 存储器 141
7.2.3 外围设备 142
7.3 16F873A的存储器和存储器映射 142
7.3.1 16F873A的程序存储器 142
7.3.2 16F873A的数据存储器和特殊功能寄存器 144
7.3.3 配置字 146
7.4 “特殊”的存储器操作 146
7.4.1 存取EEPROM和程序存储器 147
7.4.2 电路内串行编程(ICSPTM) 149
7.5 16F873A的中断 149
7.5.1 中断结构 149
7.5.2 中断寄存器 150
7.5.3 中断识别和上下文保存 152
7.6 16F873A的振荡器、复位和电源 152
7.6.1 时钟振荡器 152
7.6.2 复位和电源 152
7.7 16F873A的并行端口 153
7.7.1 16F873A的端口A 153
7.7.2 16F873A的端口B 155
7.7.3 16F873A的端口C 155
7.8 测试、调试、诊断工具 156
7.8.1 测试嵌入式系统的挑战 156
7.8.2 示波器和逻辑分析仪 158
7.8.3 电路内仿真器 160
7.8.4 片上调试器 161
7.9 Microchip公司的电路内调试器(ICD 2) 162
7.10 应用16F873A：Derbot AGV 163
7.10.1 电源、振荡器和复位 163
7.10.2 并行端口的使用 164
7.10.3 硬件集成 165
7.11 使用ICD 2下载、测试和运行一个简单的程序 166
7.11.1 第一个AGV程序 166
7.11.2 应用电路内调试器ICD 2 168
7.11.3 在程序中设置配置字 169
7.12 深入了解16F874A/16F877A的端口D和端口E 171
小结 173
参考文献 173
第8章 人机接口和物理接口 174
8.1 人机接口概述 174
8.2 从开关到键盘 176
8.2.1 键盘 177
8.2.2 设计实例：Derbot手动控制器中键盘的使用 178
8.3 LED显示 182
8.3.1 LED阵列：七段LED显示 182
8.3.2 设计实例：在Derbot手动控制器中使用七段LED显示 184
8.4 LCD 188
8.4.1 HD44780驱动和它的衍生电路 188
8.4.2 设计实例：在Derbot手动控制器中使用LCD显示器 190
8.5 与物理世界交互 192
8.6 一些简单的传感器 193
8.6.1 微开关 193
8.6.2 光敏电阻 194
8.6.3 光学方式的物体感知 194
8.6.4 光学传感器用于轴角编码器 195
8.6.5 超声波方式的物体感知 196
8.7 深入学习数字信号输入 196
8.7.1 16F873A的输入特性 197
8.7.2 确保正常的电压幅度和输入保护 198
8.7.3 消除开关反弹 201
8.8 执行器：电机和伺服 202
8.8.1 直流电机和步进电机 202
8.8.2 角度定位：伺服传动装置 203
8.9 与执行器进行交互 204
8.9.1 简单的直流转换 204
8.9.2 AGV中简单的开关电路 206
8.9.3 双向开关：H-桥 207
8.9.4 AGV中的电机开关 209
8.10 AGV硬件集成 209
8.11 应用传感器和执行器——AGV“盲目”导航程序 210
小结 212
参考文献 212
第9章 深入学习计时 213
9.1 深入学习计数和计时 213
9.2 16F87XA Timer 0和Timer 1 214
9.2.1 Timer 0 214
9.2.2 Timer 1 214
9.2.3 使用Timer 0和 Timer 1作为AGV里程表的计数器 216
9.2.4 使用Timer 0和Timer 1产生重复性中断 219
9.3 16F87XA的Timer 2、比较器和PR 2寄存器 220
9.3.1 Timer 2 220
9.3.2 PR2寄存器、比较器和后分频比器 221
9.4 捕捉/比较/PWM(CCP)模块 222
9.4.1 捕捉/比较/PWM概论 222
9.4.2 捕捉模式 223
9.4.3 比较模式 224
9.5 脉宽调制 225
9.5.1 PWM的原理 225
9.5.2 在硬件中产生PWM信号——16F87XA的PWM模块 226
9.5.3 将PWM应用于AGV中电机的控制 228
9.6 软件产生PWM 231
9.6.1 一个软件产生PWM的例子 231
9.6.2 与存储器定义和跳转相关的汇编伪指令 235
9.7 使用PWM进行数模转换 236
9.8 频率测量 239
9.8.1 频率测量的原理 239
9.8.2 AGV中的频率(速度)测量 239
9.9 在AGV中应用速度控制 242
9.10 当没有可用定时器时 245
9.11 休眠模式 247
9.12 后面我们将学习什么 248
9.13 AGV硬件集成 248
小结 248
参考文献 249
第10章 串行端口通信 250
10.1 串行端口简介 250
10.2 简单串行连接——同步数据通信 252
10.2.1 同步通信基础 252
10.2.2 在微控制器中实现同步串行I/O 253
10.2.3 Microwire和SPI 254
10.2.4 引入多个节点 254
10.3 16F87XA主同步串行端口(MSSP)模块的SPI模式 255
10.3.1 端口概述 255
10.3.2 端口配置 256
10.3.3 时钟设置 257
10.3.4 管理数据传输 258
10.4 SPI的简单例子 259
10.5 Microwire和SPI以及简单同步串行传输的局限性 261
10.6 增强的同步串行通信及芯片间总线 261
10.6.1 I2C的主要特性与物理连接 261
10.6.2 上拉电阻 262
10.6.3 I2C信号特性 262
10.7 配置为I2C的MSSP 263
10.7.1 MSSP中的I2C寄存器及其基本应用 263
10.7.2 I2C从动模式下的MSSP 267
10.7.3 I2C主控模式下的MSSP 269
10.8 在Derbot AGV中应用I2C 270
10.8.1 将Derbot手动控制器用作串行节点 270
10.8.2 将AGV用作I2C主控器 271
10.8.3 将手动控制器用作I2C从动器 275
10.8.4 Derbot I2C程序验证 277
10.9 对同步串行数据通信的评价及对异步通信方式的介绍 278
10.9.1 异步原理 278
10.9.2 在不接收时钟信号时如何对串行数据进行同步 279
10.10 16F87XA可寻址通用同步异步收发器(USART) 280
10.10.1 端口概述 280
10.10.2 USART异步发送器 280
10.10.3 USART波特率发生器 282
10.10.4 USART异步接收器 283
10.10.5 异步通信示例 284
10.10.6 在USART接收模式下使用地址检测 286
10.10.7 USART的同步模式 287
10.11 不借助串行端口实现串行通信——“bit banging” 287
10.12 构建Derbot手动控制器 287
小结 287
参考文献 288
第11章 数据采集与处理 289
11.1 模拟量和数字量的采集与使用概述 289
11.2 数据采集系统 290
11.2.1 模数转换器 290
11.2.2 信号调理——放大与滤波 293
11.2.3 模拟多路选择器 293
11.2.4 采样与保持以及采集时间 293
11.2.5 时序及微处理器控制 295
11.2.6 微控制器环境下的数据采集 296
11.3 PIC16F87XA中的ADC模块 296
11.3.1 概述与框图 296
11.3.2 控制ADC 297
11.3.3 模拟输入模型 300
11.3.4 计算采集时间 301
11.3.5 重复转换 302
11.3.6 综合权衡转换速率与转换精度 302
11.4 在Derbot测光程序中应用ADC 303
11.4.1 ADC的配置 304
11.4.2 采集时间 304
11.4.3 数据转换 304
11.5 一些简单的数据处理技术 305
11.5.1 定点与浮点算术 305
11.5.2 二进制数向BCD码的转换 306
11.5.3 乘法 307
11.5.4 比例缩放与Derbot测光示例 307
11.5.5 使用参考电压实现比例缩放 308
11.6 Derbot寻光程序 309
11.7 比较器模块 311
11.7.1 比较器动作概述 311
11.7.2 16F87XA的比较器与参考电压 311
11.8 将Derbot电路用于其他测量 312
11.8.1 电子测距仪 312
11.8.2 测光仪 313
11.8.3 电压计 314
11.8.4 其他测量系统 314
11.9 将Derbot配置为寻光机器人 314
小结 314
参考文献 315
第四部分 更灵巧的系统与PIC 18FXX2
第12章 更灵巧的系统与PIC 18FXX2 318
12.1 PIC 18系列及18FXX2概述 319
12.2 18F2X2结构图与状态寄存器 320
12.3 18系列指令集 324
12.3.1 未变化的指令 327
12.3.2 经过升级的指令 328
12.3.3 变化而来的新指令 328
12.3.4 全新指令 328
12.4 数据存储器与特殊功能寄存器 329
12.4.1 数据存储器映射 329
12.4.2 存取RAM 329
12.4.3 间接寻址以及在数据存储器中访问表格 329
12.5 程序存储器 332
12.5.1 程序存储器映射 332
12.5.2 程序计数器 332
12.5.3 在16系列基础上增强的计算goto指令 333
12.5.4 配置寄存器 334
12.6 栈 335
12.6.1 自动栈操作 335
12.6.2 程序员对栈的访问 336
12.6.3 快速寄存器栈 336
12.7 中断 336
12.7.1 中断结构概览 337
12.7.2 中断源的启用与优先级划分 337
12.7.3 总体中断优先级启用 338
12.7.4 全局启用 338
12.7.5 中断逻辑的其他方面 338
12.7.6 中断寄存器 339
12.7.7 中断的上下文保护 343
12.8 电源与复位 343
12.8.1 电源 343
12.8.2 上电与复位 343
12.9 振荡源 345
12.9.1 LP、XT、HS和RC振荡器模式 345
12.9.2 EC、ECIO和RCIO振荡器模式 345
12.9.3 HS+PLL振荡器模式 346
12.9.4 时钟源切换 346
12.10 18F242编程入门 346
12.10.1 使用18系列MPLAB IDE 347
12.10.2 斐波那契程序 347
小结 349
参考文献 349
第13章 PIC 18FXX2外围设备 350
13.1 18FXX2外围设备概述 350
13.2 并行端口 351
13.2.1 18FXX2的端口A 351
13.2.2 18FXX2的端口B 352
13.2.3 18FXX2的端口C 353
13.2.4 并行从动端口 353
13.3 定时器 353
13.3.1 Timer 0 353
13.3.2 Timer 1 355
13.3.3 Timer 2 356
13.3.4 Timer 3 356
13.3.5 看门狗定时器 357
13.4 比较/捕捉/PWM(CCP)模块 358
13.4.1 控制寄存器 358
13.4.2 捕捉模式 359
13.4.3 比较模式 359
13.4.4 脉宽调制 360
13.5 串行端口 360
13.5.1 SPI模式下的MSSP 360
13.5.2 I2C模式下的MSSP 361
13.5.3 USART 361
13.6 模数转换器(ADC) 361
13.7 低压检测 361
13.8 在Derbot-18中应用18系列 363
13.9 18F2420与扩展指令集 363
13.9.1 纳瓦技术 364
13.9.2 扩展指令集 364
13.9.3 增强型外围设备 365
小结 365
参考文献 365
第14章 C语言入门 366
14.1 为何选择C语言 366
14.2 C语言简介 367
14.2.1 简史 367
14.2.2
第一个C程序 367
14.2.3 程序结构——声明、语句、注释和空格 368
14.2.4 C语言关键字 370
14.2.5 C语言函数 370
14.2.6 数据类型与存储 371
14.2.7 C运算符 372
14.2.8 程序流的控制以及while关键字 372
14.2.9 C预处理器及其伪指令 373
14.2.10 使用库和标准库 373
14.3 编译C程序 373
14.4 MPLAB C18编译器 374
14.4.1 数制规范 375
14.4.2 算术运算 375
14.5 C18指南 375
14.5.1 连接器和连接器脚本 375
14.5.2 连接头文件和库文件 376
14.5.3 构建项目 377
14.5.4 项目文件 378
14.6 仿真C程序 378
14.7 第2个C例程——斐波那契程序 380
14.7.1 程序初步——进一步认识变量声明 381
14.7.2 do-while结构 381
14.7.3 标号和goto关键字 381
14.7.4 仿真斐波那契程序 381
14.8 MPLAB C18库 382
14.8.1 硬件外围设备函数 382
14.8.2 软件外围设备库 382
14.8.3 通用软件库 383
14.8.4 数学库 384
14.9 深度阅读 385
小结 385
参考文献 385
第15章 C语言与嵌入式环境 387
15.1 使C语言适用于嵌入式环境 387
15.2 位值的控制与分支 387
15.2.1 控制各个位 389
15.2.2 if与if-else条件分支结构 389
15.2.3 设置配置位 390
15.2.4 仿真并运行例程 390
15.3 进一步认识函数 391
15.3.1 函数原型 391
15.3.2 函数定义 392
15.3.3 函数调用与数据传递 392
15.3.4 延时库函数和Delay10KTCYx() 393
15.4 更多的分支与循环指令 393
15.4.1 使用break关键字 393
15.4.2 使用for关键字 394
15.5 使用定时器与PWM外围设备 395
15.5.1 使用定时器外围设备 397
15.5.2 使用PWM 398
15.5.3 主程序循环 399
小结 399
第16章 使用C语言实现数据的采集与使用 400
16.1 用C语言实现数据处理 400
16.2 使用18FXX2 ADC 400
16.2.1 寻光程序的结构 404
16.2.2 使用ADC 405
16.2.3 if-else的更多应用 406
16.2.4 寻光程序的仿真 406
16.3 指针、数组与字符串 408
16.3.1 指针 408
16.3.2 数组 408
16.3.3 对数组使用指针 409
16.3.4 字符串 409
16.3.5 指针、数组和字符串的应用例程 409
16.3.6 对while条件的补充说明 411
16.3.7 仿真例程 411
16.4 使用I2C外围设备 413
16.4.1 I2C例程 413
16.4.2 使用++和——运算符 415
16.5 格式化显示数据 416
16.5.1 例程概览 419
16.5.2 使用库函数实现数据的格式化 418
16.5.3 程序分析 418
小结419
第17章 深入学习C语言编程和更丰富的C语言编程环境 420
17.1 深入学习C语言编程和更丰富的C语言编程环境 420
17.2 插入汇编 421
17.3 控制存储器分配 422
17.3.1 存储器分配伪指令pragma 422
17.3.2 设置配置字 423
17.4 中断 424
17.4.1 中断服务程序 424
17.4.2 定位和识别中断服务程序 424
17.5 使用溢出中断的例子——闪烁AGV上的LED 425
17.5.1 使用Timer 0 426
17.5.2 中断的使用和中断服务程序的动作 427
17.5.3 仿真闪烁LED程序 427
17.6 变量的存储类型及其应用 429
17.6.1 存储类型 429
17.6.2 可见性 430
17.6.3 生存期 430
17.6.4 连接 430
17.6.5 18系列中指定变量的存储器类型 431
17.6.6 存储类型举例 431
17.7 启动文件：c018i.c 432
17.7.1 C18启动文件 432
17.7.2 c018i.c文件的结构 433
17.7.3 仿真c018i.c文件 433
17.8 结构体、联合体和位域 435
17.9 处理器相关的头文件 436
17.9.1 SFR定义 436
17.9.2 头文件中汇编相关的定义 437
17.10 深入学习——MPLAB连接器和.map文件 437
17.10.1 连接器的功能 737
17.10.2 连接器脚本 738
17.10.3 .map文件 439
小结 440
参考文献 441
第18章 多任务实时操作系统 442
18.1 由多任务和实时引发的挑战 442
18.1.1 多任务——任务、优先权、截止时间 443
18.1.2 “实时”的含义 444
18.2 通过顺序编程来实现多任务 444
18.2.1 分析超循环 445
18.2.2 时间触发和事件触发的任务 445
18.2.3 使用中断来区分优先级——前台/后台结构 445
18.2.4 引入“时钟滴答”来同步程序活动 446
18.2.5 一个通用的“操作系统” 446
18.2.6 顺序编程实现多任务的限制 448
18.3 实时操作系统 448
18.4 调度策略和调度器 448
18.4.1 循环调度 449
18.4.2 时间片轮转调度和上下文切换 449
18.4.3 任务状态 450
18.4.4 抢占式优先级调度 451
18.4.5 协作式调度 452
18.4.6 中断在任务调度中的作用 452
18.5 任务开发 453
18.5.1 任务定义 453
18.5.2 编写任务以及设置任务优先级 453
18.6 数据和资源保护——信号量 454
18.7 后面我们将学习什么 454
小结 455
参考文献 455
第19章 SalvoTM实时操作系统 456
19.1 Salvo实时操作系统概述 456
19.1.1 Salvo的基本特性 456
19.1.2 Salvo版本和相关的参考文献 457
19.2 配置Salvo应用程序 458
19.2.1 构建Salvo应用程序——构建库 458
19.2.2 Salvo库 458
19.2.3 C18和Salvo版本 459
19.3 编写Salvo程序 460
19.3.1 初始化和调度 460
19.3.2 编写Salvo任务 461
19.4 第一个Salvo例程 461
19.4.1 程序的总体结构和main函数 463
19.4.2 任务和调度 464
19.4.3 创建一个Salvo/C18项目 464
19.4.4 配置文件的设置 465
19.4.5 构建Salvo例子 465
19.4.6 仿真Salvo程序 466
19.5 在Salvo程序中使用中断、延迟和信号量 467
19.5.1 一个使用中断驱动的时钟滴答的例程 468
19.5.2 选择库和配置 470
19.5.3 使用中断和产生时钟滴答 470
19.5.4 使用延迟 472
19.5.5 使用一个二元信号量 472
19.5.6 程序仿真 474
19.5.7 运行程序 475
19.6 使用Salvo消息和增加RTOS复杂度 475
19.7 一个使用消息的例程 476
19.7.1 选择库和配置 481
19.7.2 任务：USnd_Task 481
19.7.3 任务：Motor_Task 481
19.7.4 消息的用法 482
19.7.5 中断的使用和ISR 483
19.7.6 仿真或者运行程序 485
19.8 RTOS开销 485
小结 485
参考文献 486
第五部分 网络互连技术
第20章 互连与网络 488
20.1 网络互连概述 488
20.2 红外线连接 490
20.3 无线电连接 491
20.3.1 蓝牙 491
20.3.2 紫蜂 492
20.3.3 紫峰和PIC微控制器 492
20.4 控制器局域网和局域互联网 493
20.4.1 控制器局域网 493
20.4.2 CAN和PIC微控制器 494
20.4.3 局域互联网 495
20.4.4 LIN和PIC微控制器 496
20.5 嵌入式系统和互联网 497
20.6 总结 498
小结 498
参考文献 499
附录1 PIC 16系列指令集 500
附录2 电子乒乓球游戏 502
附录3 Derbot AGV硬件设计细节 507
附录4 自主导向车的一些基本知识 511
附录5 PIC 18系列指令集(非扩展) 515
附录6 C语言要点 519
索引 523
Tim Wilmshurst，英国德比大学教授，并长期任教于剑桥大学。lET（英国工程技术学会，前身为IEE）会士。著名的嵌入式系统专家。主要研究方向为电子技术和嵌入式系统，在PIC微控制器的应用开发上有很深的造诣。他在本书中作为实例设计的自动导向车——Derbot AGV已经广泛应用于嵌入式系统教学，获得了巨大成功。
本书系统而全面地介绍了嵌入式系统设计的原理及其应用，包括嵌入式系统的指令集系统结构、流水线、存储设备、定时器、中断、时钟、并行串行通信、互连网络、开发环境和开发语言等重要内容。书中对嵌入式系统设计的讲解主要以Microchip公司的3款PIC微控制器（16F84A、16F873A和18F242）为基础，并辅以大量的设计实例。全书编排合理，叙述由浅入深，生动活泼。
本书适合嵌入式系统开发工程师阅读，也可作为高等院校电子、机电和计算机工程相关专业嵌入式系统课程的教材或参考书。
本书适合嵌入式系统开发工程师阅读，也可作为高等院校电子、机电和计算机工程相关专业嵌入式系统课程的教材或参考书。
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