譯者序
前言
致謝
第1章　微型計算機系統(tǒng)　/ 1
1.1　概述　/ 1
1.2　微控制器系統(tǒng)　/ 1
1.2.1　RAM　/ 4
1.2.2　ROM　/ 5
1.2.3　PROM　/ 5
1.2.4　EPROM　/ 5
1.2.5　EEPROM　/ 5
1.2.6　flash EEPROM　/ 5
1.3　微控制器的特點　/ 6
1.3.1　供電電壓　/ 6
1.3.2　時鐘　/ 6
1.3.3　定時器　/ 6
1.3.4　看門狗　/ 6
1.3.5　復位輸入　/ 7
1.3.6　中斷　/ 7
1.3.7　欠電壓檢測器　/ 7
1.3.8　模數(shù)轉換器　/ 7
1.3.9　串行輸入/輸出　/ 7
1.3.10　SPI和I2C　/ 8
1.3.11　LCD驅動器　/ 8
1.3.12　模擬比較器　/ 8
1.3.13　實時時鐘　/ 8
1.3.14　睡眠模式　/ 8
1.3.15　上電復位　/ 8
1.3.16　低功率運行　/ 9
1.3.17　灌電流/拉電流能力　/ 9
1.3.18　USB接口　/ 9
1.3.19　CAN接口　/ 9
1.3.20　以太網(wǎng)接口　/ 9
1.3.21　Wi-Fi和藍牙接口　/ 9
1.4　微控制器架構　/ 9
1.5　小結　/ 10
拓展閱讀　/ 10
第2章　ARM微控制器架構　/ 11
2.1　概述　/ 11
2.2　ARM微控制器　/ 11
2.2.1　Cortex-M　/ 13
2.2.2　Cortex-R　/ 14
2.2.3　Cortex-A　/ 14
2.2.4　Cortex-M處理器對比　/ 14
2.2.5　Cortex-M 兼容性　/ 15
2.2.6　處理器性能測量　/ 15
2.3　STM32F407VGT6微控制器　/ 16
2.3.1　STM32F407VGT6的基本特點　/ 16
2.3.2　內部模塊示意圖　/ 18
2.3.3　供電　/ 20
2.3.4　低功耗模式　/ 20
2.3.5　時鐘電路　/ 20
2.4　通用輸入和輸出　/ 24
2.5　嵌套向量中斷控制器　/ 26
2.6　外部中斷控制器　/ 26
2.7　定時器　/ 26
2.8　模數(shù)轉換器　/ 26
2.9　內置溫度傳感器　/ 27
2.10　數(shù)模轉換器　/ 27
2.11　復位　/ 27
2.12　電特性　/ 27
2.13　小結　/ 28
拓展閱讀　/ 28
第3章　ARM Cortex微控制器開發(fā)板　/ 29
3.1　概述　/ 29
3.2　LPC1768　/ 29
3.3　STM32　Nucleo系列　/ 29
3.4　EasyMx PRO v7 for STM32　/ 30
3.5　STM32F4DISCOVERY板　/ 31
3.6　mbed應用板　/ 31
3.7　EasyMx PRO v7 for Tiva　/ 32
3.8　MINI-M4 for STM32　/ 33
3.9　Clicker 2 for MSP432　/ 34
3.10　Tiva EK-TM4C123GXL
　　　LaunchPad　/ 34
3.11　Fusion for ARM V8　/ 35
3.12　Clicker 2 for STM32　/ 35
3.13　小結　/ 36
拓展閱讀　/ 36
第4章　Clicker 2 for STM32開發(fā)板　/ 37
4.1　概述　/ 37
4.2　Clicker 2 for STM32硬件　/ 37
4.2.1　板載LED　/ 38
4.2.2　板載按鍵開關　/ 38
4.2.3　復位開關　/ 38
4.2.4　供電　/ 39
4.2.5　板載mikroBUS插座　/ 39
4.2.6　輸入/輸出引腳　/ 40
4.2.7　振蕩器　/ 41
4.2.8　板載微控制器編程　/ 41
4.3　小結　/ 42
拓展閱讀　/ 42
第5章　ARM微控制器編程　/ 43
5.1　概述　/ 43
5.2　支持ARM微控制器的集成開發(fā)
環(huán)境　/ 43
5.2.1　EWARM　/ 43
5.2.2　ARM Mbed　/ 44
5.2.3　MDK-ARM　/ 44
5.2.4　TrueStudio for STM32　/ 45
5.2.5　System Workbench for
　　　STM32　/ 45
5.2.6　mikroC Pro for ARM　/ 45
5.3　小結　/ 46
拓展閱讀　/ 46
第6章　使用mikroC Pro for ARM編程　/ 47
6.1　概述　/ 47
6.2　mikroC Pro for ARM　/ 47
6.3　通用輸入/輸出庫　/ 49
6.3.1　GPIO_Clk_Enable　/ 49
6.3.2　GPIO_Clk_Disable　/ 50
6.3.3　GPIO_Config　/ 50
6.3.4　GPIO_Set_Pin_Mode　/ 52
6.3.5　GPIO_Digital_Input　/ 53
6.3.6　GPIO_Digital_Output　/ 53
6.3.7　GPIO_Analog_Input　/ 53
6.3.8　GPIO_Alternate_Function_
　　　Enable　/ 54
6.4　存儲器類型說明符　/ 54
6.5　PORT輸入/輸出　/ 54
6.6　按位訪問　/ 55
6.7　bit數(shù)據(jù)類型　/ 55
6.8　中斷和異�！�/ 55
6.8.1　異�！�/ 55
6.8.2　中斷服務程序　/ 56
6.9　創(chuàng)建新項目　/ 57
6.10　仿真　/ 64
6.11　調試　/ 66
6.12　其他mikroC IDE工具　/ 67
6.12.1　ASCII表　/ 67
6.12.2　GLCD位圖編輯器　/ 68
6.12.3　HID終端　/ 68
6.12.4　中斷助手　/ 69
6.12.5　LCD定制字符　/ 69
6.12.6　7段編輯器　/ 69
6.12.7　UDP終端　/ 69
6.12.8　USART終端　/ 70
6.12.9　USB HID bootloader　/ 71
6.12.10　統(tǒng)計　/ 71
6.12.11　庫管理器　/ 72
6.12.12　編譯列表　/ 73
6.12.13　輸出文件　/ 73
6.12.14　選項窗口　/ 73
6.13　小結　/ 74
拓展閱讀　/ 74
第7章　多任務處理簡介　/ 75
7.1　概述　/ 75
7.2　多任務處理內核的優(yōu)勢　/ 76
7.3　對實時操作系統(tǒng)的需求　/ 76
7.4　任務調度算法　/ 77
7.4.1　協(xié)作調度　/ 77
7.4.2　輪詢調度　/ 82
7.4.3　搶占調度　/ 82
7.4.4　調度算法的目標　/ 83
7.4.5　搶占調度與非搶占調度之間的
　　　區(qū)別　/ 83
7.4.6　其他一些調度算法　/ 84
7.5　調度算法的選擇　/ 85
7.6　小結　/ 85
拓展閱讀　/ 85
第8章　FreeRTOS簡介　/ 86
8.1　概述　/ 86
8.2　FreeRTOS發(fā)行版　/ 87
8.3　從mikroElektronika網(wǎng)站進行
　　安裝　/ 88
8.4　編寫項目文件　/ 89
8.5　FreeRTOS頭文件路徑與源文件
　　　路徑　/ 90
8.6　編譯器大小寫敏感　/ 91
8.7　編譯模板程序　/ 92
8.8　小結　/ 92
拓展閱讀　/ 92
第9章　使用FreeRTOS函數(shù)　/ 93
9.1　概述　/ 93
9.2　FreeRTOS數(shù)據(jù)類型　/ 93
9.3　FreeRTOS變量命名　/ 94
9.4　FreeRTOS函數(shù)命名　/ 94
9.5　常用宏定義　/ 94
9.6　任務狀態(tài)　/ 94
9.7　與任務相關的函數(shù)　/ 96
9.7.1　創(chuàng)建新任務　/ 96
9.7.2　延遲任務　/ 97
9.7.3　項目1—讓LED每秒閃爍
　　　1次　/ 97
9.7.4　項目2—讓一個LED每秒閃
　　　爍1次，另一個LED每200ms
　　　閃爍1次　/ 100
9.7.5　掛起任務　/ 102
9.7.6　讓掛起的任務恢復執(zhí)行　/ 102
9.7.7　項目3—掛起和恢復任務　/ 103
9.7.8　刪除任務　/ 105
9.7.9　項目4—讓LED閃爍并刪除
　　　任務　/ 105
9.7.10　獲取任務句柄　/ 107
9.7.11　定時執(zhí)行　/ 108
9.7.12　滴答計數(shù)　/ 108
9.7.13　項目5—利用函數(shù)vTask-
　　　DelayUntil()讓LED閃爍　/ 108
9.7.14　任務優(yōu)先級　/ 110
9.7.15　項目6—讓LED閃爍和切
　　　換不同優(yōu)先級的按鍵開關　/ 111
9.7.16　項目7—獲取/設置任務優(yōu)
　　　先級　/ 113
9.8　使用液晶顯示屏　/ 114
9.8.1　HD44780 LCD模塊　/ 115
9.8.2　連接LCD與Clicker 2 for STM32
　　　開發(fā)板　/ 116
9.8.3　LCD函數(shù)　/ 116
9.8.4　項目8—在LCD上
　　　顯示文本　/ 117
9.9　任務名稱、任務數(shù)量及滴答計數(shù)　/ 119
9.10　項目9—在LCD上顯示任務
　　　名稱、任務數(shù)量及滴答計數(shù)　/ 120
9.11　轉而執(zhí)行另一個優(yōu)先級相同的
　　　任務　/ 122
9.12　取消延遲　/ 123
9.13　項目10—7段2位多路復用LED
　　　顯示屏計數(shù)器　/ 123
9.14　項目11—7段4位多路復用LED
　　　顯示屏計數(shù)器　/ 129
9.15　項目12—7段4位多路復用LED
　　　顯示屏事件計數(shù)器　/ 135
9.16　項目13—交通燈控制器　/ 136
9.17　項目14—改變LED
　　　閃爍頻率　/ 144
9.18　項目15—通過USB串口向PC
　　　發(fā)送數(shù)據(jù)　/ 148
9.19　項目16—用PC鍵盤改變LED
　　　閃爍頻率　/ 154
9.20　任務列表　/ 156
9.21　項目17—在PC屏幕上顯示
　　　任務列表　/ 157
9.22　任務信息　/ 159
9.23　項目18—在PC屏幕上顯示
　　　任務信息　/ 160
9.24　任務狀態(tài)　/ 162
9.25　項目19—在PC屏幕上顯示
　　　任務狀態(tài)　/ 163
9.26　任務參數(shù)　/ 165
9.27　小結　/ 165
拓展閱讀　/ 165
第10章　隊列管理　/ 166
10.1　全局變量概述　/ 166
10.2　為何是隊列　/ 166
10.3　創(chuàng)建隊列并利用隊列發(fā)送和接
　　　收數(shù)據(jù)　/ 167
10.4　項目20—用PC鍵盤改變LED
　　　閃爍頻率　/ 169
10.5　刪除隊列、為隊列命名、重置
　　　隊列　/ 172
10.6　項目21—使用各種隊列函數(shù)　/ 173
10.7　其他一些隊列函數(shù)　/ 175
10.8　項目22—開關式溫度控制器　/ 176
10.9　小結　/ 185
拓展閱讀　/ 185
第11章　信號量和互斥量　/ 186
11.1　概述　/ 186
11.2　創(chuàng)建二進制信號量和互斥量　/ 187
11.3　創(chuàng)建計數(shù)型信號量　/ 187
11.4　刪除信號量并獲取信號量計數(shù)　/ 188
11.5　釋放和占用信號量　/ 188
11.6　項目23—向PC發(fā)送內部和
　　　外部溫度數(shù)據(jù)　/ 189
11.7　小結　/ 194
拓展閱讀　/ 194
第12章　事件組　/ 195
12.1　概述　/ 195
12.2　事件標志和事件組　/ 195
12.3　創(chuàng)建和刪除事件組　/ 196
12.4　設置、清除、等待事件組位以及
　　　獲取事件組位　/ 196
12.5　項目24—向PC發(fā)送內部和外
　　　部溫度數(shù)據(jù)　/ 198
12.6　項目25—控制LED的閃爍　/ 202
12.7　項目26—基于GPS的項目　/ 205
12.8　小結　/ 212
拓展閱讀　/ 212
第13章　軟件定時器　/ 213
13.1　概述　/ 213
13.2　創(chuàng)建、刪除、啟動、停止和重置
　　　定時器　/ 214
13.3　修改和獲取定時器周期　/ 216
13.4　定時器名稱和ID　/ 217
13.5　項目27—反應定時器　/ 217
13.6　項目28—生成方波　/ 220
13.7　項目29—事件計數(shù)器（例如
　　　頻率計數(shù)器）　/ 222
13.8　小結　/ 225
拓展閱讀　/ 225
第14章　一些示例項目　/ 226
14.1　概述　/ 226
14.2　項目30—生成頻率可調節(jié)的
　　　方波　/ 226
14.3　項目31—掃頻波形發(fā)生器　/ 230
14.4　項目32—RGB燈光控制器　/ 233
14.5　項目33—帶鍵盤的家庭報警
　　　系統(tǒng)　/ 236
14.6　項目34—帶蜂鳴器的超聲波
　　　泊車　/ 244
14.7　項目35—步進電機項目　/ 251
14.8　項目36—與Arduino通信　/ 262
14.9　小結　/ 267
拓展閱讀　/ 267
第15章　空閑任務和空閑任務鉤子　/ 268
15.1　概述　/ 268
15.2　空閑任務　/ 268
15.3　空閑任務鉤子函數(shù)　/ 268
15.4　項目37—顯示空閑處理器
　　　時間　/ 269
15.5　小結　/ 271
拓展閱讀　/ 271
第16章　任務通知　/ 272
16.1　概述　/ 272
16.2　xTaskNotifyGive()和uITask-
　　　NotifyTake()　/ 273
16.3　項目38—收到通知后開始讓
　　　LED閃爍　/ 274
16.4　xTaskNotify()和xTask-
　　　NotifyWait()　/ 276
16.5　項目39—收到通知后以不同的
　　　頻率閃爍　/ 277
16.6　xTaskNotifyStateClear()和
　　　xTaskNotifyQuery()　/ 280
16.7　小結　/ 281
拓展閱讀　/ 281
第17章　臨界區(qū)　/ 282
17.1　概述　/ 282
17.2　項目40—臨界區(qū)（共享
　　　UART）　/ 282
17.3　掛起調度程序　/ 287
17.4　項目41—掛起調度程序　/ 287
17.5　小結　/ 287
拓展閱讀　/ 287
第18章　基于Cortex-M4的微控制器中的
　　　　中斷　/ 288
18.1　概述　/ 288
18.2　通常意義下的中斷　/ 288
18.3　STM32F407的中斷　/ 289
18.4　項目42—基于事件計數(shù)器的
　　　外部中斷　/ 294
18.5　項目43—多個外部中斷　/ 297
18.6　內部中斷（定時器中斷）　/ 300
18.7　項目44—利用定時器中斷生成
　　　波形　/ 301
18.8　項目45—同時使用外部中斷
　　　與定時器中斷　/ 304
18.9　小結　/ 306
拓展閱讀　/ 306
第19章　在中斷服務程序中調用Free-
　　　　　RTOS API函數(shù)　/ 307
19.1　概述　/ 307
19.2　xHigherPriorityTaskWoken參數(shù)　/ 307
19.3　延遲中斷處理　/ 308
19.4　從ISR中調用任務相關函數(shù)　/ 308
19.4.1　taskENTER_CRITICAL_FROM_
　　　ISR()和taskEXIT_CRITICAL_
　　　FROM_ISR()　/ 308
19.4.2　xTaskNotifyFromISR()　/ 308
19.4.3　xTaskNotifyGiveFromISR()　/ 309
19.4.4　xTaskResumeFromISR()　/ 309
19.5　項目46—使用xTaskResu-
　　　meFromISR()函數(shù)　/ 309
19.6　項目47—延遲中斷處理　/ 312
19.7　項目48—使用xTaskNotify-
　　　FromISR()函數(shù)　/ 314
19.8　從ISR中調用事件組相關函數(shù)　/ 317
19.8.1　xEventGroupSetBitsFrom-
　　　　ISR()　/ 317
19.8.2　xEventGroupClearBitsFrom-
　　　　ISR()　/ 317
19.9　項目49—使用xEventGroup-
　　　SetBitsFromISR()函數(shù)　/ 317
19.10　從ISR中調用定時器相關
　　　　函數(shù)　/ 320
19.10.1　xTimerStartFromISR()　/ 320
19.10.2　xTimerStopFromISR()　/ 320
19.10.3　xTimerResetFromISR()　/ 321
19.10.4　xTimerChangePeriodFrom-
　　　　　ISR()　/ 321
19.11　項目50—使用xTimerStart-
　　　　FromISR()和xTimerChange-　　　　PeriodFromISR()函數(shù)　/ 321
19.12　從ISR中調用信號量相關
　　　　函數(shù)　/ 324
19.12.1　xSemaphoreGiveFrom-
　　　　ISR()　/ 324
19.12.2　xSemaphoreTakeFrom-
　　　　ISR()　/ 324
19.13　項目51—使用xSemaphore-
　　　TakeFromISR()和xSemaphore-
　　　　Give()函數(shù)　/ 325
19.14　從ISR中調用隊列相關函數(shù)　/ 327
19.14.1　xQueueReceiveFromISR()　/ 327
19.14.2　xQueueSendFromISR()　/ 327
19.15　項目52—使用xQueueSend-
　　　　FromISR()和xQueueReceive()
　　　　函數(shù)　/ 327
19.16　小結　/ 329
拓展閱讀　/ 330
第20章　停車場管理系統(tǒng)　/ 331
20.1　概述　/ 331
20.2　項目53—停車場控制　/ 331
拓展閱讀　/ 343
第21章　不同城市的時間　/ 344
21.1　概述　/ 344
21.2　項目54—時間項目　/ 344
拓展閱讀　/ 351
第22章　移動機器人項目：Buggy　/ 352
22.1　概述　/ 352
22.2　Buggy　/ 352
22.3　車輪電機　/ 354
22.4　燈光　/ 357
22.5　項目55—控制Buggy燈光　/ 358
22.6　項目56—控制Buggy電機　/ 360
22.7　項目57—Buggy避障　/ 364
22.8　項目58—遠程控制Buggy　/ 375
拓展閱讀　/ 384
附錄
附錄A　數(shù)字系統(tǒng)　/ 385
附錄B　程序描述語言　/ 403
縮略語　/ 410