Cortex-M3嵌入式處理器原理與應用

第1章 引言 1
1.1 什么是Cortex處理器 1
1.2 ARM體系結構 2
1.2.1 ARM體系結構的版本 2
1.2.2 ARM體系結構擴展 3
1.3 ARM處理器內核分類 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內核 20
2.1 Cortex-M3處理器基本結構 20
2.2 編程模型 21
2.2.1 特權訪問和用戶訪問 21
2.2.2 寄存器 22
2.2.3 存儲格式 26
2.3 指令集 27
2.4 總線接口 29
2.5 存儲器映射 30
2.5.1 存儲器組織 30
2.5.2 位段 31
2.6 異常 33
2.6.1 異常類型和優(yōu)先級 33
2.6.2 異常處理 34
2.7 時鐘和復位 34
2.7.1 時鐘 34
2.7.2 復位 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 產品種類和應用 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 41
3.1.5 STM32命名規(guī)則 44
3.2 存儲器和總線結構 44
3.2.1 系統(tǒng)結構 44
3.2.2 存儲器組織 45
3.2.3 啟動配置 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 復位和時鐘控制 58
3.4.1 復位 58
3.4.2 時鐘 59
3.4.3 寄存器描述 63
3.5 調試接口 79
3.5.1 SWJ調試端口（Serial Wire and JTAG） 80
3.5.2 引腳分布和調試端口 81
3.6 最小系統(tǒng)設計 83
第4章 STM32程序設計 85
4.1 Cortex微控制器軟件接口標準 85
4.1.1 CMSIS架構 85
4.1.2 CMSIS文件結構 86
4.2 FWLib固件庫 87
4.2.1 命名規(guī)則 87
4.2.2 數(shù)據(jù)類型和結構 88
4.2.3 文件結構 92
4.2.4 固件函數(shù)庫文件描述 93
4.3 STM32標準外設庫 94
4.3.1 Doxygen格式 94
4.3.2 STM32F10xxx標準外設庫體系結構 94
第5章 中斷處理和GPIO應用 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 程序設計 136
5.8.1 GPIO與EXTI應用例程 136
5.8.2 DMA應用例程 138
第6章 通用同步/異步收發(fā)器USART 141
6.1 串行通信基礎 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設置 148
6.3.4 硬件流量控制 149
6.3.5 USART中斷請求 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 程序設計舉例 165
6.6.1 串口測試程序 165
6.6.2 程序分析 169
第7章 串行外設接口SPI 171
7.1 SPI簡介 171
7.1.1 接口定義 171
7.1.2 多機通信 172
7.2 SPI主要特征 173
7.2.1 從設備選擇管理 174
7.2.2 時鐘相位與極性 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 程序設計舉例 188
第8章 定時器 191
8.1 STM32F103x定時器簡介 191
8.2 定時器功能 191
8.2.1 時基單元 191
8.2.2 計數(shù)器模式 193
8.2.3 時鐘選擇 194
8.2.4 捕獲/比較通道 195
8.2.5 PWM模式 197
8.2.6 定時器和外部觸發(fā)同步 199
8.2.7 定時器同步 200
8.2.8 其他功能 201
8.3 定時器特性 201
8.3.1 高級控制定時器特性 201
8.3.2 通用定時器特性 202
8.3.3 基本定時器特性 203
8.4 定時器寄存器定義 203
8.4.1 高級控制定時器寄存器說明 203
8.4.2 通用控制定時器寄存器說明 215
8.4.3 普通定時器寄存器說明 217
8.4.4 TIM寄存器固件庫定義 217
8.5 定時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 程序設計舉例 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的軟件體系結構 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應用實例 244
9.3.1 兩個任務 244
9.3.2 主函數(shù) 245
9.4 FreeRTOS簡介及應用 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 溫濕度測量儀設計 273
10.1 簡介 273
10.2 系統(tǒng)設計 273
10.3 程序設計 275
10.3.1 AD7792驅動設計 275
10.3.2 主程序設計 279
參考文獻 283