ARM嵌入式系统教程：基于Cortex-M4内核和TM4C1294控制器_尤鋆_9787111549833

ARM嵌入式系统教程：基于Cortex-M4内核和TM4C1294控制器

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丛书名：普通高等教育“十三五”电子信息类规划教材

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     本书从微处理器系统的基本组成和工作原理开始介绍，便于初学者了解基本的嵌入式系统的工作原理。本书以TI公司的Cortex-M4处理器TM4C1294NCPDT为核心，该芯片是TI公司目前的主力ARM芯片，详细介绍了该芯片的组成部件及结构特点，重点介绍了外设接口、常用通信接口及模拟接口，每部分都有相应的例程以供读者理解。所有例程均在TI公司的CCS开发环境中进行了实际运行测试，并且详细介绍了CCS的使用方法及开发步骤，对于读者学习使用TI公司的其他嵌入式产品也有很好的帮助。

　　随着“互联网+”时代的到来，互联网及传统行业对信息通信的要求必将越来越高，对于传统产业的升级换代也将起到巨大的促进作用。技术变革对于微处理器的科研应用及教学提出了新的要求，在东南大学电气学院领导和相关任课教师的鼓励以及TI公司的支持下，作者编著了本书，并作为微机原理与接口课程的教学用书。

　　本书以嵌入式系统开发和应用实践为基础，首先介绍了微机系统的基本工作原理，对于计算机和存储器、外部设备输入/输出接口等做了基本的介绍，便于初学者了解最基本的计算机系统工作原理。随后重点介绍了TI公司的Tiva系列ARM芯片，使读者基本了解Tiva系列芯片的结构和特点，对ARM的Cortex-M4处理器内核也有基本介绍。在此基础上，以TI公司最新的ARM芯片TM4C1294NCPDT为例，详细介绍了芯片所有的外设和通信接口，并介绍了模数转换接口。对于以太网部分，由于内容繁杂，本书未做介绍。USB和CAN总线部分，出于同样的原因，本书仅做粗略介绍。相关内容，作者计划在后续实践教学用书中，结合嵌入式操作系统做较为详细的介绍，以方便需要深入学习和掌握的读者参考。

　　本书例程都已在TI公司的CCS开发环境中进行了实际运行测试，并详细介绍了每个开发步骤，对TivaWare函数库的应用也做了深入分析，使读者能够轻松快速地掌握TI公司ARM芯片的开发过程。

　　本书在读者掌握基本数制、码制规则以及逻辑运算、基本电子电路的基础上，对读者理解微处理器工作原理，以及ARM的实际应用有很好的帮助，有利于读者掌握CCS的开发环境，并且对TI公司的DSP、单片机开发也有一定的参考价值。本书不仅适用于广大学生作为微机原理和嵌入式系统课程的教学参考书,同时也适用于从事嵌入式系统开发的工程技术人员用于深入了解TI公司ARM的使用开发。

　　本书由尤鋆编著，肖华锋老师对第7章的I2C及CAN部分做了大量工作，时斌副教授对本书的内容提出了许多参考意见。学生蔡林君绘制了本书的部分插图，学生沈昊骢、翟浩、郁浩、闻俊、程都、高艳、温馨、李蕴力等参与了本书部分文字录入工作，在此一并表示感谢。

　　特别感谢TI公司在本书编写过程中提供的相关技术资料，在TI公司的支持下，本书获得了教育部“2015年产学合作专业综合改革项目和国家大学生创新创业训练计划联合基金项目”的支持。本书在编写及后续实验平台开发过程中，还得到了TI公司黄争、崔萌、王沁等同志的大力支持，在此深表谢意。

　　本书在编写过程中，得到了东南大学电工电子实验中心主任、教学名师胡仁杰教授的大力帮助，在此致以最衷心的感谢。留学生Haroon Ahmed也参与了本书的部分校稿工作，在此一并表示感谢。同时，本书的出版还得到了东南大学“2015年度校级教学改革研究与实践项目”的支持，在此表示感谢。

　　东南大学计算机科学与工程学院的任国林老师，在南京火炉一样的盛夏中，放弃了难得的休假，夜以继日、披星戴月地审阅本书，付出全身心的热情和精力，提出了非常中肯的建议和意见，在此深表敬意并送上最衷心的感谢。感谢本书的吉玲编辑，对本书的出版付出了很多努力。

　　由于作者能力和学识有限，不妥之处在所难免，还有许多地方需要学习、提高和补充，恳请各位读者多加批评指正。

　　编著者

目录
前言
第1章计算机系统基本工作原理1
11计算机的历史与分类1
111计算机的发展历程1
112计算机的分类2
12计算机系统2
121计算机基本组成部件3
122计算机常用体系结构4
123计算机基本工作结构4
124常用微处理器类型5
13存储器7
131存储器类型8
132半导体存储器分类10
133半导体存储器连接11
14输入/输出接口14
141输入/输出接口的功能14
142输入/输出接口的组成15
143输入/输出控制的方式16
第2章Tiva129概述20
21Tiva129体系结构20
211TivaC系列概述20
212TM4C1294NCPDT微控制器概览20
213TM4C1294NCPDT微控制器特性21
22Cortex-M4F处理器24
221框图25
222概览25
223编程模型27
224存储器模型29
225异常模型38
226故障处理41
227电源管理43
23系统控制44
231信号描述44
232功能描述45
233初始化和配置57
第3章ARM指令体系简介59
[TPMY.tif,+8mm。148mm〗〖1〗目录31寻址方式59
32ARM常用指令61
33Thumb指令63

第4章ARM程序开发64
41集成开发环境CCStudio介绍64
411CCStudio安装64
412CCStudio配置69
413CCStudio工程开发75
414StellarisICDI在线调试接口驱动程序的安装79
415CCStudio工程编译调试82
42函数库TivaWare介绍88
421TivaWare安装88
422TivaWare库函数89
423TivaWare应用92
第5章Tiva129内部存储器97
51框图97
52功能描述97
521SRAM97
522ROM99
523Flash存储器100
524EEPROM108
525总线矩阵存储器访问113
第6章Tiva129外设接口114
61通用输入/输出接口114
611信号描述114
612引脚性能115
613功能描述115
614初始化及配置120
615例程122
62外部外设接口123
621EPI框图124
622信号描述125
623功能描述126
624初始化及配置128
63通用定时器133
631模块框图134
632信号描述135
633功能描述136
634初始化及配置147
635例程150
64看门狗定时器151
641模块框图152
642功能描述152
643初始化及配置153
644例程154
65脉冲宽度调制器155
651模块框图156
652信号描述156
653功能描述158
654初始化及配置163
655例程164
66正交编码器接口165
661模块框图166
662信号描述166
663功能描述167
664初始化及配置169
第7章Tiva129通信接口170
71通用异步收发器170
711模块框图171
712信号描述171
713功能描述173
714初始化及配置179
715例程180
72四同步串行接口182
721模块框图183
722信号描述184
723功能描述185
724初始化及配置193
73通用串行总线控制器195
731模块框图195
732信号描述196
733例程197
74内部集成电路接口198
741模块框图198
742信号描述198
743功能描述200
744初始化及配置210
75控制器局域网模块211
751模块框图211
752信号描述211
第8章Tiva129模拟接口213
81模-数转换器215
811模块框图216
812信号描述216
813功能描述218
814初始化及配置229
815例程230
82模拟比较器231
821模块框图232
822信号描述232
823功能描述233
824初始化及配置236
825例程236
附录238
附录ACortex-M4F指令集简介238
附录BTM4C1294芯片引脚图及引脚信号244
附录CTM4C1294 Connected LaunchPad评估板简介259
参考文献263

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