MC9S12单片机原理及嵌入式应用开发技术 第2版
作者：陈万忠 主编
出版时间：2017年版
丛编项： 普通高等教育“十三五”规划教材
内容简介
　　本书以飞思卡尔全国大学生智能汽车竞赛组委会推荐芯片MC9S12XS128为蓝本，深入讲解CPU及片内外设工作原理，介绍单片机嵌入式应用的开发方法。本书首先简要介绍了单片机的基本概念，从门电路到单片机的硬件演进过程；然后按CPU、存储器、I/O口、时钟和复位的顺序，讲述MCU内部结构和工作原理，对中断系统、串行口、定时计数模块和A/D转换模块进行了详细分析，介绍了单片机嵌入式应用的开发方法，并给出相应的范例。
目录
前　言
第1 章　单片机概述 1
1 1　单片机简介 1
1. 2　单片机的广泛应用 1
1. 3　单片机的发展历史 3
1. 4　从门电路到单片机 4
1. 4. 1　半导体晶体管的开关特性 4
1. 4. 2　组合逻辑电路 4
1. 4. 3　时序逻辑电路 9
1. 4. 4　单片机的硬件构成 10
1. 5　数制转换 11
1. 6　飞思卡尔16 位单片机 13
1. 6. 1　Freescale 16 位单片机命名参考
规则 13
1. 6. 2　MC9S12X 系列单片机 14
思考题与习题 15
第2 章　S12XS 单片机的内部结构
分析 16
2. 1　MC9S12XS 单片机的性能 16
2. 1. 1　MC9S12XS 内部模块 16
2. 1. 2　MC9S12XS 单片机的引脚及
功能 18
2. 2　CPU 的构成 21
2. 2. 1　算术逻辑单元(ALU) 21
2. 2. 2　控制单元 21
2. 2. 3　核心寄存器组 22
2. 3　存储器 24
2. 3. 1　基本存储空间 24
2. 3. 2　扩展地址空间 24
2. 3. 3　全局存储器映射 25
2. 3. 4　MC9S12XS128 全局存储器
映射 27
2. 4　并行I/ O 口 29
2. 4. 1　A、B、E 和K 口 29
2. 4. 2　T、S、M、P、H 和J 口 30
2. 4. 3　AD 口 32
2. 5　时钟与复位模块 32
2. 5. 1　时钟模块 32
2. 5. 2　锁相环应用范例 36
2. 5. 3　复位 38
思考题与习题 39
第3 章　单片机最小系统与软件运行
环境 40
3. 1　硬件电路设计 40
3. 1. 1　单片机电源电路设计 40
3. 1. 2　S12 单片机时钟电路设计 41
3. 1. 3　复位电路设计 42
3. 1. 4　BDM 接口电路设计 42
3. 2　Code Warrior V5. 1 软件使用指南 43
3. 2. 1　软件安装 43
3. 2. 2　关于BDM 驱动 44
3. 2. 3　创建一个新的工程 45
3. 2. 4　编译与调试 48
3. 3　并口输出范例 50
3. 3. 1　编写简单的应用程序 51
3. 3. 2　LED 闪动程序 52
3. 3. 3　复位自检程序 52
3. 3. 4　流水灯程序 54
思考题与习题 55
第4 章　中断系统 56
4. 1　中断的概念 56
4. 2　中断源 56
4. 3　S12XS 单片机的中断响应和中断
返回 59
4. 4　优先权排队 60
4. 5　中断嵌套 60
4. 6　中断服务子程序设计 61
4. 6. 1　IRQ 使用范例 62
4. 6. 2　XIRQ 使用范例 64
思考题与习题 66
第5 章　串行口 67
5. 1　串行通信概述 67
5. 1. 1　串行通信的两种基本方式 67
5. 1. 2　发送时钟和接收时钟 68
5. 1. 3　串行通信标准 69
MC9S12 单片机原理及嵌入式应用开发技术(第2 版)
Ⅵ
5. 2　同步外设接口SPI 模块 71
5. 2. 1　SPI 模块概述 71
5. 2. 2　SPI 寄存器 72
5. 2. 3　SPI 应用范例 76
5. 3　SCI 模块 79
5. 3. 1　SCI 模块的结构及功能 79
5. 3. 2　SCI 模块寄存器 80
5. 3. 3　SCI 应用范例 84
思考题与习题 97
第6 章　定时器相关模块 98
6. 1　定时器/计数器概述 98
6. 2　TIM 模块 98
6. 2. 1　TIM 模块的结构及功能 99
6. 2. 2　TIM 模块寄存器 100
6. 2. 3　TIM 模块应用范例 106
6. 3　PIT 模块 112
6. 3. 1　PIT 模块的结构及功能 113
6. 3. 2　PIT 模块寄存器 114
6. 3. 3　PIT 模块应用范例 117
6. 4　PWM 模块 122
6. 4. 1　PWM 功能 123
6. 4. 2　PWM 模块寄存器 123
6. 4. 3　PWM 模块应用范例 127
思考题与习题 132
第7 章　A￣D 转换模块 133
7. 1　A￣D 转换模块概述 133
7. 1. 1　A￣D 转换原理 133
7. 1. 2　S12XS 系列MCU 内置A￣D 转换
模块 134
7. 2　A￣D 转换寄存器 135
7. 2. 1　A￣D 输入使能寄存器 135
7. 2. 2　A￣D 控制寄存器 135
7. 2. 3　A￣D 比较寄存器 139
7. 2. 4　A￣D 转换状态寄存器 140
7. 2. 5　A￣D 结果寄存器 140
7. 3　A￣D 转换应用范例 141
7. 3. 1　应用注意事项 141
7. 3. 2　应用范例 142
思考题与习题 143
第8 章　嵌入式实时操作系统使用
范例 144
8. 1　嵌入式实时操作系统 144
8. 1. 1　嵌入式实时操作系统简介 144
8. 1. 2　嵌入式实时操作系统
μC/ OS￣II 144
8. 2　移植μC/ OS￣II 146
8. 2. 1　重新定义内核的大小和功能 147
8. 2. 2　OS—CPU. H 150
8. 2. 3　编写与硬件相关的代码 152
8. 2. 4　中断服务子程序OSTickISR() 152
8. 2. 5　任务堆栈初始化函数
OSTaskStkInit() 154
8. 2. 6　让优先级最高的就绪态任务开始
运行函数OSStartHighRdy() 155
8. 2. 7　任务级任务切换函数
OSCtxSw() 156
8. 2. 8　中断级任务切换函数
OSIntCtxSw() 157
8. 2. 9　相关接口函数 159
8. 3　应用范例 159
8. 3. 1　相关声明 160
8. 3. 2　主函数main() 161
8. 3. 3　系统任务函数AppStartTask() 162
8. 3. 4　用户任务1　AppTask1() 164
8. 3. 5　用户任务2　AppTask2() 165
8. 3. 6　用户任务3　AppTask3() 166
8. 3. 7　链接与程序定位 168
第9 章　单片机测控系统设计 169
9. 1　微机测控系统的组成 169
9. 1. 1　微机测控系统硬件 169
9. 1. 2　微机测控系统软件 170
9. 2　微机测控系统的常用器件 171
9. 2. 1　集成运算放大器及其应用 171
9. 2. 2　电压比较器 174
9. 2. 3　隔离放大器 175
9. 2. 4　光耦合器 177
9. 2. 5　固态继电器 179
9. 3　键盘、显示接口 181
9. 3. 1　键盘 181
9. 3. 2　7 段LED 显示 182
9. 3. 3　键盘显示接口范例 183
思考题与习题 186
参考文献 187


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