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內容簡介: |
本书基于英飞凌PSoC62和RT-Thread介绍嵌入式实时操作系统的应用开发。本书首先介绍嵌入式系统的基本概念和背景知识,以及常见的嵌入式系统硬件和嵌入式系统开发工具;接着介绍英飞凌PSoC62的功能模块;然后介绍了国产嵌入式操作系统RT-Thread的开发方法;最后基于PSoC62和RT-Thread实现嵌入式系统的开发。本书可作为高等院校计算机、电子信息、自动化、电力电气等专业的”嵌入式系统原理””嵌入式操作系统”\嵌入式系统实践”等课程的教材和教学参考书,也可作为工程实训、电子制作与竞赛的实践教材,还可作为从事自动控制、物联网、机电一体化等应用领域开发工作的工程技术人员的参考书。
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關於作者: |
张勇,男,沈阳师范大学副教授,研究方向为嵌入式操作系统和工业物联网等。 主持省部级项目4项,参与1项国家自然科学基金项目,主持和参与多项横向项目。主编教材 1 部,参编教材3部。主持和主讲省级一流本科课程《嵌入式操作系统》和《物联网工程导论》。先后发表多篇省级以上论文,指导学生获得国家级、省级竞赛奖项20余项。
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目錄:
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目录
第1章 嵌入式系统基础1
1.1 嵌入式系统要素1
1.1.1 嵌入式处理器1
1.1.2 嵌入式操作系统3
1.2 嵌入式系统开发的特点4
1.2.1 简单的嵌入式系统开发4
1.2.2 基于实时操作系统的嵌入式系统开发4
1.2.3 基于片上系统的嵌入式系统开发4
1.2.4 嵌入式系统面临的人工智能领域的挑战5
1.3 嵌入式实时操作系统5
1.3.1 嵌入式实时操作系统简介5
1.3.2 主流嵌入式实时操作系统5
1.3.3 RT-Thread简介6
1.4 实验1:安装和使用RTT Studio7
1.5 本章小结13
习题113
第2章 PSoC6双核微处理器14
2.1 PSoC6双核微处理器概述14
2.2 PSoC6双核架构15
2.2.1 通用双CPU概念15
2.2.2 PSoC6的CPU系统15
2.2.3 PSoC6地址映射17
2.2.4 PSoC6的寄存器18
2.2.5 操作模式与特权级别18
2.2.6 指令集概述20
2.3 PSoC6双核微处理器的时钟系统21
2.3.1 系统时钟概述21
2.3.2 时钟树21
2.4 PSoC6双核微处理器的异常/中断管理系统22
2.4.1 PSoC6的中断配置22
2.4.2 PSoC6的异常向量表23
2.4.3 PSoC6的异常24
2.4.4 PSoC6的中断源24
2.4.5 PSoC6的中断处理过程25
2.5 PSoC6双核微处理器硬件设计25
2.5.1 GPIO控制25
2.5.2 音频子系统26
2.5.3 模拟器件CapSence设计27
2.5.4 12位SAR ADC28
2.5.5 使用串口输出调试信息28
2.6 基于PSoC6双核微处理器开展项目开发29
2.6.1 支持的开发环境29
2.6.2 设计注意事项29
2.7 实验2:下载和运行RT-Thread演示程序38
2.8 本章小结41
习题242
第3章 PSoC6上的GPIO应用43
3.1 PSoC6上的I/O简介43
3.1.1 PSoC6上的I/O工作模式43
3.1.2 RTT提供的I/O设备接口43
3.2 RTT控制LED44
3.2.1 GPIO模式44
3.2.2 RTT配置GPIO45
3.3 RTT控制按键46
3.3.1 按键查询方式46
3.3.2 按键中断方式47
3.3.3 RTT线程控制按键48
3.4 实验3:基于PSoC6和RTT控制按键50
3.5 本章小结55
习题355
第4章 PSoC6上的UART应用56
4.1 PSoC6上的UART简介56
4.1.1 串口通信56
4.1.2 PSoC6上的UART57
4.2 RTT串口设备驱动接口57
4.2.1 RTT串口驱动接口57
4.2.2 串口数据接收和发送数据的模式59
4.3 RTT串口数据接收和发送数据59
4.3.1 RTT中断接收和轮询发送数据59
4.3.2 DMA接收和轮询发送数据60
4.3.3 RTT线程间同步61
4.4 实验4:基于PSoC6和RTT的串口通信62
4.5 本章小结66
习题466
第5章 PSoC6上的I2C应用67
5.1 PSoC6上的I2C67
5.1.1 I2C简介67
5.1.2 PSoC6上的I2C67
5.2 RTT上的I2C设备驱动接口68
5.2.1 访问I2C设备68
5.2.2 读写I2C设备数据69
5.3 RTT上的模拟I2C设备70
5.3.1 配置I2C设备70
5.3.2 模拟I2C设备驱动接口71
5.4 实验5:I2C总线驱动SSD1306 OLED屏71
5.5 本章小结73
习题574
第6章 PSoC6上的SPI应用75
6.1 PSoC6上的SPI简介75
6.1.1 SPI简介75
6.1.2 PSoC6上的SPI76
6.2 RTT上的SPI设备驱动接口79
6.2.1 挂载SPI设备79
6.2.2 配置SPI设备79
6.2.3 使用SPI进行数据传输80
6.3 实验6:使用SPI访问ST7789屏幕80
6.4 本章小结84
习题684
第7章 PSoC6上的ADC应用85
7.1 PSoC6上的ADC简介85
7.1.1 ADC的基本原理85
7.1.2 PSoC6上的ADC86
7.2 RTT上的ADC设备驱动接口87
7.2.1 ADC设备驱动接口87
7.2.2 配置ADC设备88
7.2.3 访问ADC设备89
7.2.4 RTT线程间通信90
7.3 实验7:单通道ADC电压采集91
7.4 本章小结96
习题797
第8章 PSoC6上的DAC应用98
8.1 PSoC6上的DAC简介98
8.1.1 DAC的基本原理98
8.1.2 PSoC6上的DAC99
8.2 RTT上的DAC设备驱动接口100
8.2.1 DAC设备驱动接口100
8.2.2 配置DAC设备100
8.2.3 访问DAC设备101
8.3 实验8:通过按键控制DAC输出值101
8.4 本章小结104
习题8104
第9章 PSoC6上的定时器应用105
9.1 概述105
9.1.1 软件定时器105
9.1.2 硬件定时器105
9.1.3 PSoC6上的定时器106
9.1.4 PSoC6上的WDT107
9.1.5 PSoC6上的RTC107
9.2 RTT上的定时器设备驱动接口109
9.2.1 HWTIMER设备驱动接口109
9.2.2 配置和操作HWTIMER设备109
9.2.3 WDT设备驱动接口112
9.2.4 配置和访问WDT设备113
9.2.5 RTC设备驱动接口115
9.2.6 配置与访问RTC设备116
9.2.7 alarm功能118
9.3 实验9:基于PSoC6和RTT实现闹钟119
9.4 本章小结123
习题9123
第10章 PSoC6上的PWM应用124
10.1 PSoC6上的PWM简介124
10.1.1 PWM简介124
10.1.2 PSoC6上的PWM125
10.2 RTT上的PWM设备驱动接口127
10.2.1 PWM设备驱动接口127
10.2.2 配置PWM设备128
10.3 实验10:通过PWM控制直流电机130
10.4 本章小结132
习题10132
第11章 PSoC6上的SDIO应用133
11.1 PSoC6上的SDIO简介133
11.1.1 SDIO概述133
11.1.2 PSoC6上的SDIO135
11.2 RTT上的SDIO设备驱动接口136
11.2.1 SDIO设备驱动接口136
11.2.2 配置SDIO设备137
11.3 实验11:PSoC6上的SDIO应用138
11.4 本章小结140
习题11141
第12章 PSoC6上的CapSense应用142
12.1 PSoC6上的CapSense简介142
12.1.1 CapSense的基本原理142
12.1.2 PSoC6上的CapSense142
12.2 RTT上的Slider板级扩展驱动144
12.2.1 扩展驱动接口144
12.2.2 配置Slider145
12.3 实验12:PSoC6上的CapSense实验146
12.4 本章小结150
习题12150
第13章 基于PSoC6的Wi-Fi和蓝牙应用151
13.1 基于PSoC6的Wi-Fi和蓝牙简介151
13.1.1 Wi-Fi151
13.1.2 蓝牙152
13.2 RTT上的Wi-Fi和蓝牙设备驱动接口154
13.2.1 Wi-Fi设备驱动接口154
13.2.2 配置和访问Wi-Fi设备154
13.2.3 配置和访问蓝牙设备156
13.3 实验13:基于PSoC6的Wi-Fi和蓝牙应用157
13.3.1 基于PSoC6的Wi-Fi应用157
13.3.2 基于PSoC6的蓝牙应用166
13.4 本章小结172
习题13172
第14章 PSoC6上的Flash应用173
14.1 PSoC6上的Flash简介173
14.1.1 存储器简介173
14.1.2 PSoC6上的Flash存储器174
14.2 RTT上的FAL组件174
14.2.1 FAL组件介绍174
14.2.2 使用FAL组件175
14.3 实验14:PSoC6上的Flash操作176
14.4 本章小结180
习题14180
第15章 PSoC6上的USB应用181
15.1 USB简介181
15.1.1 USB协议181
15.1.2 USB的数据传输类型182
15.1.3 PSoC6上的USB接口182
15.2 RTT上的USB驱动接口183
15.2.1 USBH驱动框架183
15.2.2 USBD驱动框架184
15.3 实验15:RTT实现USB鼠标185
15.4 本章小结186
习题15187
第16章 基于PSoC6和RTT的项目案例188
16.1 基于RTT的智能家居系统188
16.1.1 概述188
16.1.2 总体方案188
16.1.3 硬件设计191
16.1.4 软件设计191
16.1.5 阿里云物联网平台应用设计199
16.1.6 微信小程序设计205
16.1.7 系统集成测试208
16.2 基于RTT的智能小车209
16.2.1 概述209
16.2.2 需求分析209
16.2.3 总体方案209
16.2.4 硬件设计211
16.2.5 软件设计212
16.2.6 系统集成测试237
参考文献238
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