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第1章 绪论1

1.1 嵌入式系统的定义和组成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 嵌入式系统的组成2

1.1.4 嵌入式系统的分类4

1.2 嵌入式微处理器的结构和类型5

1.2.1 嵌入式MCU5

1.2.2 嵌入式微处理器5

1.2.3 嵌入式DSP5

1.2.4 嵌入式SOC6

1.3 嵌入式操作系统及其现状6

1.3.1 嵌入式操作系统6

1.3.2 实时操作系统7

1.3.3 嵌入式操作系统的现状7

1.4 嵌入式系统的发展和应用8

1.4.1 嵌入式系统的发展历史8

1.4.2 嵌入式系统的应用9

本章小结10

习题10

第2章 MCS-51单片机的结构11

2.1 MCS-51单片机的基本组成11

2.1.1 8051的内部结构和功能11

2.1.2 存储器结构13

2.2 I/O端口结构18

2.2.1 P0口结构及应用18

2.2.2 P1口结构及应用19

2.2.3 P2口结构及应用19

2.2.4 P3口结构及应用19

2.3 MCS-51单片机的引脚功能20

2.3.1 引脚信号功能介绍20

2.3.2 引脚信号的第二功能21

2.4 时钟电路及工作方式22

2.4.1 时钟电路22

2.4.2 时序定时单位22

2.4.3 指令时序23

2.4.4 工作方式24

本章小结26

习题26

第3章 MCS-51单片机的指令系统及汇编语言程序设计基础27

3.1 MCS-51单片机指令系统简介27

3.1.1 指令格式27

3.1.2 常用的缩写符号28

3.2 MCS-51单片机寻址方式28

3.2.1 立即寻址29

3.2.2 直接寻址29

3.2.3 寄存器寻址29

3.2.4 寄存器间接寻址30

3.2.5 基址加变址寄存器间接寻址30

3.2.6 相对寻址30

3.2.7 位寻址30

3.3 MCS-51单片机指令集合31

3.3.1 概述31

3.3.2 数据传送类指令31

3.3.3 算术运算类指令35

3.3.4 逻辑操作类指令38

3.3.5 位操作类指令40

3.3.6 控制转移类指令42

3.3.7 调用和返回指令45

3.4 MCS-51单片机汇编语言程序设计基础46

3.4.1 汇编语言源程序格式及伪指令47

3.4.2 汇编语言程序设计举例51

本章小结53

习题53

第4章 C51程序设计基础55

4.1 C51的特点及程序结构55

4.1.1 C51的特点55

4.1.2 C51的程序结构55

4.1.3 C51的关键字56

4.1.4 C51变量的定义58

4.1.5 C51绝对地址的访问59

4.2 C51的数据类型及运算符60

4.2.1 C51的数据类型60

4.2.2 C51的运算符61

4.2.3 C51函数62

4.3 C51程序设计基础66

4.3.1 C51基本结构66

4.3.2 C51与汇编语言混合编程67

4.3.3 C51程序设计实例69

本章小结73

习题73

第5章 MCS-51单片机的内部（硬件）资源及应用75

5.1 MCS-51单片机的中断系统75

5.1.1 中断技术75

5.1.2 MCS-51单片机的中断系统76

5.1.3 中断处理的过程80

5.1.4 扩充外部中断源的方法83

5.1.5 中断系统的应用85

5.2 MCS-51单片机的定时器／计数器86

5.2.1 定时器／计数器的结构和功能86

5.2.2 定时器／计数器的方式寄存器和控制寄存器86

5.2.3 定时器／计数器的工作方式88

5.2.4 定时器／计数器的应用97

5.3 MCS-51单片机的串行口及串行总线100

5.3.1 串行口结构及控制寄存器101

5.3.2 串行口的工作方式103

5.3.3 波特率设计105

5.3.4 多机通信107

5.3.5 串行口的应用108

本章小结123

习题124

第6章 MCS-51单片机的扩展技术125

6.1 MCS-51单片机扩展及系统结构125

6.1.1 扩展系统结构125

6.1.2 常用地址锁存器126

6.2 MCS-51单片机程序存储器的扩展127

6.2.1 外部程序存储器的扩展原理及时序127

6.2.2 典型EPROM扩展电路127

6.3 MCS-51单片机数据存储器的扩展131

6.3.1 片外数据存储器的操作时序131

6.3.2 常用的静态RAM芯片132

6.3.3 64KB以内SRAM的扩展133

6.3.4 超过64KB SRAM的扩展134

6.3.5 扩展既可读又可写的程序存储器135

6.4 MCS-51单片机的I/O扩展135

6.4.1 I/O扩展概述135

6.4.2 简单输入接口扩展136

6.4.3 简单输出接口扩展138

6.4.4 可编程接口芯片扩展138

6.5 MCS-51单片机与A-D、D-A转换器的接口142

6.5.1 并行输出A-D转换器的接口技术143

6.5.2 串行输出A-D转换器的接口技术145

6.5.3 MCS-51与8位D-A转换器接口技术148

6.6 I2C总线及8051模拟151

6.6.1 I2C总线简介151

6.6.2 I2C总线通用读写程序153

6.7 SPI总线及8051模拟160

6.7.1 SPI总线规范160

6.7.2 SPI总线读写程序161

6.8 单相电子式预付费电能表的设计与实现164

6.8.1 单相电子式预付费电能表的工作过程164

6.8.2 硬件电路及其工作原理166

6.8.3 软件编程170

6.8.4 提高预付费电能表可靠性的措施171

本章小结173

习题173

第7章 ARM嵌入式处理器及芯片175

7.1 ARM处理器175

7.1.1 ARM处理器简介175

7.1.2 ARM系列处理器175

7.1.3 ARM处理器的特点177

7.2 ARM处理器的体系结构178

7.2.1 嵌入式微处理器的体系结构178

7.2.2 ARM处理器的工作模式及状态180

7.2.3 ARM处理器的寄存器结构180

7.2.4 ARM处理器的异常处理183

7.2.5 ARM处理器支持的数据类型和存储模式185

7.3 STM32F103微控制器185

7.3.1 STM32F103的内部结构186

7.3.2 STM32F103的外设端口189

7.3.3 STM32F103的中断控制器与DMA控制器191

7.4 STM32F10x固件库简介与应用举例192

7.4.1 STM32F10x固件库概述192

7.4.2 MDK开发环境与应用举例194

本章小结198

习题198

第8章 实时操作系统RT-Thread及其在STM32上的移植199

8.1 实时操作系统概述199

8.1.1 嵌入式实时操作系统的概念200

8.1.2 一些嵌入式操作系统的简介201

8.2 RT-Thread实时操作系统简介202

8.2.1 软件结构202

8.2.2 任务线程203

8.2.3 临界区与任务间的通信206

8.2.4 异常与中断212

8.2.5 内存管理215

8.2.6 外围组件217

8.3 RT-Thread实时操作系统的移植219

8.3.1 RT-Thread在STM32F10x系列芯片上的移植分支219

8.3.2 RT-Thread的移植方法221

本章小结221

习题222

参考文献223