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內容簡介

本書闡述飛思卡爾2014年開始推齣的麵嚮汽車電子KEA係列微控製器的應用方法。全書共16章，1～6章囊括瞭學習一個新微控製器入門的基本知識要素及基本規範，7～12章分彆給齣各個模塊的程序設計方法，第13章給齣時鍾係統及其他模塊，第14章給齣基於實時操作係統MQX-Lite的編程方法，第15章給齣一個汽車冷卻風扇控製實例，第16章給齣位帶及位操作引擎等技術的進一步討論。

作者簡介

王宜懷，男，博士，蘇州大學教授、博士生導師，中國計算機學會高級會員，蘇州市計算機學會嵌入式係統專業委員會副主任。

目錄

第1章 概述 1
1．1 汽車電子技術的基本概念 1
1．2 中國汽車電子發展概況 2
1．3 飛思卡爾在汽車電子市場中的地位 2
1．4 麵嚮汽車電子的微控製器KEA係列MCU簡介 3
第2章 ARM Cortex-M0+處理器 7
2．1 ARM Cortex-M0+處理器簡介 7
2．1．1 ARM Cortex-M0+處理器特點與結構圖 8
2．1．2 ARM Cortex-M0+處理器存儲器映像 9
2．1．3 ARM Cortex-M0+處理器的寄存器 10
2．2 ARM Cortex-M0+處理器的指令係統 13
2．2．1 ARM Cortex-M0+指令簡錶與尋址方式 13
2．2．2 數據傳送類指令 14
2．2．3 數據操作類指令 16
2．2．4 跳轉控製類指令 19
2．2．5 其他指令 20
2．3 ARM Cortex-M0+指令集與機器碼對應錶 21
2．4 GNU匯編語言的基本語法 23
2．4．1 匯編語言格式 23
2．4．2 僞指令 25
第3章 KEA128存儲映像、中斷與硬件最小係統 29
3．1 KEA128係列存儲映像 29
3．1．1 Flash區存儲映像 30
3．1．2 片內RAM區存儲映像 30
3．1．3 外設區存儲映像 30
3．1．4 私有外設總綫存儲映像 31
3．1．5 係統保留段存儲映像 31
3．2 KEA128中斷係統及Cortex-M0+非內核模塊中斷編程結構 31
3．2．1 KEA128的中斷源 31
3．2．2 KEA128中斷嚮量錶 32
3．2．3 Cortex-M0+非內核模塊中斷編程結構 36
3．3 KEA128的引腳功能 38
3．3．1 硬件最小係統引腳 39
3．3．2 I/O端口資源類引腳 39
3．4 KEA128硬件最小係統原理圖 40
3．4．1 電源及其濾波電路 40
3．4．2 復位電路及復位功能 40
3．4．3 SWD接口電路 41
3．4．4 晶振電路 41
第4章 GPIO及程序框架 43
4．1 KEA128芯片GPIO驅動構件及使用方法 43
4．1．1 KEA128芯片GPIO引腳 44
4．1．2 KEA128芯片GPIO驅動構件頭文件及使用方法 45
4．2 GPIO驅動構件的製作方法 47
4．2．1 端口控製模塊功能與編程結構 47
4．2．2 GPIO模塊的編程結構 50
4．2．3 GPIO基本打通程序 51
4．2．4 GPIO驅動構件封裝要點分析 51
4．2．5 GPIO驅動構件的實現 53
4．3 第一個C語言工程：控製小燈閃爍 59
4．4 工程框架與第一個C語言工程執行過程分析 63
4．4．1 工程框架 63
4．4．2 鏈接文件 64
4．4．3 機器碼文件 65
4．4．4 其他相關文件功能簡介 67
4．4．5 芯片上電啓動執行過程 68
4．5 第一個匯編語言工程：控製小燈閃爍 72
4．5．1 匯編工程文件的組織 72
4．5．2 Light構件匯編程序light．s 73
4．5．3 Light測試工程主程序及匯編工程執行過程 74
第5章 嵌入式硬件構件與底層驅動構件基本規範 77
5．1 嵌入式硬件構件 77
5．1．1 嵌入式硬件構件的概念 77
5．1．2 基於嵌入式硬件構件的電路原理圖設計簡明規則 78
5．2 嵌入式底層驅動構件的概念與層次模型 80
5．2．1 嵌入式底層驅動構件的概念 81
5．2．2 嵌入式硬件構件和軟件構件的層次模型 81
5．3 底層驅動構件的封裝規範 82
5．3．1 構件設計的基本思想與基本原則 82
5．3．2 編碼風格基本規範 84
5．3．3 公共要素文件 87
5．3．4 頭文件的設計規範 89
5．3．5 源程序文件的設計規範 90
5．4 硬件構件及底層軟件構件的重用與移植方法 91
第6章 串行通信模塊及第一個中斷程序結構 95
6．1 KEA128芯片UART驅動構件及使用方法 95
6．1．1 UART的基礎知識要素 95
6．1．2 UART驅動構件封裝要點分析 96
6．1．3 KEA128芯片UART引腳 97
6．1．4 KEA128芯片UART驅動構件頭文件及使用方法 98
6．2 UART接收中斷程序實例 101
6．2．1 KEA128的中斷服務程序及其“注冊” 101
6．2．2 UART接收中斷程序實例 103
6．2．3 printf的設置方法與使用 107
6．3 UART驅動構件的製作方法 107
6．3．1 UART模塊編程結構 107
6．3．3 UART驅動構件的實現 111
第7章 Systick、RTC、PWT及PIT 117
7．1 ARM Cortex-M0+內核時鍾（Systick） 117
7．1．1 Systick模塊的編程結構 117
7．1．2 Systick構件設計及測試實例 118
7．2 實時時鍾模塊（RTC） 120
7．2．1 RTC模塊概述與編程要點 120
7．2．2 RTC構件設計及測試實例 122
7．3 脈衝寬度定時器（PWT） 125
7．3．1 PWT模塊概述與編程要點 125
7．3．2 PWT構件設計及測試實例 127
7．4 周期性中斷定時器（PIT） 131
7．4．1 PIT模塊概述與編程要點 131
7．4．2 PIT構件設計及測試實例 133
第8章 Flex定時器FTM 137
8．1 FTM基本知識 137
8．1．1 FTM概述 137
8．1．2 FTM技術要點 137
8．1．3 FTM寄存器總覽 138
8．2 FTM基本定時的編程結構與測試實例 140
8．2．1 FTM基本定時的編程結構 140
8．2．2 FTM基本定時構件與測試實例 142
8．3 FTM模塊的脈寬調製（PWM）功能 147
8．3．1 脈寬調試器PWM基本工作原理 147
8．3．2 KEA128的三種PWM模式 148
8．3．3 FTM引腳復用 149
8．3．4 PWM構件與測試實例 150
8．4 FTM模塊的輸齣比較功能 159
8．4．1 輸齣比較的基本知識 159
8．4．2 輸齣比較構件與測試實例 160
8．5 FTM模塊的輸入捕捉功能 168
8．5．1 輸入捕捉基本含義 168
8．5．2 輸入捕捉中斷構件與測試實例 169
第9章 Flash在綫編程 179
9．1 KEA128芯片Flash驅動構件及使用方法 179
9．1．1 Flash編程知識要素 179
9．1．2 KEA128芯片Flash構件頭文件及使用方法 180
9．2 Flash驅動構件的製作方法 183
9．2．1 Flash模塊編程結構 183
9．2．2 Flash驅動構件製作要點 186
9．3 Flash驅動構件封裝要點分析及實現 189
9．3．1 Flash驅動構件封裝要點 189
9．3．2 Flash驅動構件的實現 190
9．4 Flash模塊的保護與加密 203
9．4．1 Flash模塊的保護 203
9．4．2 Flash模塊的安全 206
第10章 ADC與ACMP模塊 207
10．1 KEA128芯片ADC驅動構件及使用方法 207
10．1．1 ADC編程知識要素 207
10．1．2 KEA128芯片的ADC引腳與通道號 208
10．1．3 KEA128芯片ADC構件頭文件及使用方法 209
10．2 ADC構件的製作方法 210
10．2．1 ADC轉換模塊編程結構 211
10．2．2 ADC構件封裝要點和函數分析 215
10．2．3 ADC驅動構件的實現 215
10．3 KEA128芯片ACMP驅動構件及使用方法 220
10．3．1 ACMP編程知識要素 220
10．3．2 ACMP引腳的標識 220
10．3．3 KEA128芯片ACMP構件頭文件及使用方法 220
10．4 ACMP構件的製作方法 222
10．4．1 ACMP模塊編程結構 222
10．4．2 ACMP構件封裝要點和函數分析 224
10．4．3 ACMP驅動構件的實現 224
第11章 SPI與I2C模塊 231
11．1 SPI模塊 231
11．1．1 SPI編程知識要素 231
11．1．2 KEA128芯片SPI引腳 232
11．1．3 KEA128芯片SPI構件頭文件及使用方法 233
11．1．4 SPI主從機通信實例 236
11．1．5 SPI構件的製作方法 239
11．2 I2C模塊 247
11．2．1 I2C編程知識要素 247
11．2．2 KEA128芯片I2C引腳的標識 249
11．2．3 KEA128芯片I2C構件頭文件及使用方法 250
11．2．4 I2C主從機通信實例 254
11．2．5 I2C構件的製作方法 257
第12章 KEA128的MSCAN總綫開發方法 269
12．1 CAN總綫通用知識 269
12．1．1 CAN硬件係統的原理性電路 269
12．1．2 CAN總綫的有關基本概念 270
12．2 MSCAN驅動構件及使用方法 271
12．2．1 KEA128芯片MSCAN編程知識要素 272
12．2．2 MSCAN構件頭文件及使用方法 274
12．3 MSCAN驅動構件製作方法 277
12．3．1 MSCAN寄存器簡介 277
12．3．2 MSCAN構件封裝要點分析 282
12．4 MSCAN驅動構件的設計 283
12．4．1 MSCAN初始化 283
12．4．2 MSCAN發送數據包函數 286
12．4．3 MSCAN接收數據包函數 288
第13章 係統時鍾與其他功能模塊 291
13．1 時鍾係統 291
13．1．1 時鍾係統概述 291
13．1．2 時鍾模塊概要與編程要點 293
13．1．3 時鍾模塊測試實例 293
13．2 復位模塊 294
13．2．1 上電復位 295
13．2．2 係統復位源 295
13．2．3 調試復位 296
13．3 看門狗 297
13．3．1 功能描述 297
13．3．2 配置WDOG 297
13．3．3 測試實例 298
13．4 電源模式與芯片配置 298
13．4．1 電源模式控製 298
13．4．2 低功耗下的模塊操作 298
13．4．3 芯片配置模塊 298
13．5 循環冗餘檢查、雜項控製模塊與交叉開關 299
13．5．1 循環冗餘檢查 299
13．5．2 雜項控製模塊 299
13．5．3 交叉開關 299
第14章 KEA128在實時操作係統MQX-Lite下的應用 301
14．1 MQX-Lite簡介 301
14．2 MQX-Lite編程知識要素 302
14．2．1 任務管理與調度 302
14．2．2 任務間同步與通信 303
14．2．3 中斷處理機製 304
14．3 基於MQX-Lite的KEA128工程框架 306
14．4 KEA128在MQX-Lite下的第一個樣例工程 307
14．4．1 樣例工程的功能 307
14．4．2 樣例工程任務設計 307
14．4．3 樣例工程的執行流程及運行結果 314
第15章 基於KEA的刷直流電機的汽車應用 317
15．1 刷直流電機在汽車上的應用現狀和發展趨勢 317
15．2 刷直流電機在KEA128-BLDCRD闆上的操作指南 317
15．2．1 軟硬件的準備 317
15．2．2 操作流程 318
15．3 刷直流電機驅動的基本原理及傳感器控製 319
15．3．1 換嚮控製 320
15．3．2 轉速轉矩控製 321
15．3．3 互補型極性PWM調製技術 321
15．3．4 基於反電動過零的位置估計 322
15．3．5 傳感器BLDC的啓動 326
15．4 基於KEA的車用刷直流電機應用實例――車用冷卻風扇 327
15．4．1 方案簡介 327
15．4．2 硬件結構 327
15．4．3 電氣指標 329
15．4．4 軟件實現 329
15．4．5 開發中的相關工具 331
15．4．6 方案總結 334
15．5 關於車用BLDC的展望 334
第16章 有關問題的進一步討論 335
16．1 位帶技術及應用方法 335
16．1．1 位帶彆名區概述 335
16．1．2 位帶彆名區的應用機製解析 335
16．1．3 位帶彆名區使用注意點 337
16．2 位操作引擎技術及應用方法 338
16．2．1 位操作引擎概述 338
16．2．2 位操作引擎的應用機製解析 339
16．2．3 位操作引擎對GPIO部分的使用說明 341
16．2．4 位操作引擎使用注意點 342
16．2．5 測試實例 342
16．3 EMC問題的探討 342
16．3．1 簡介 342
16．3．2 硬件設計 342
16．3．3 軟件設計 344
16．4 基於CAN接口及Bootloader的程序更新方法 345
16．4．1 概述 345
16．4．2 操作指南 345
16．4．3 地址空間分布 347
16．4．4 CAN Bootloader軟件流程 347
16．5 AUTOSAR簡介 348
16．5．1 概述 348
16．5．2 AUTOSAR軟件架構 348
16．5．3 飛思卡爾與AUTOSAR 349
16．5．4 AUTOSAR相關問題 349
附錄A SKEAZ128MLK引腳功能分配 350
附錄B KEA128最小係統 352
附錄C printf格式化輸齣 353
參考文獻 355

前言/序言

汽車電子KEA係列微控製器：基於ARM Cortex-M0+內核 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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