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第1章 嵌入式系统概述 1

1.1 嵌入式系统 1

1.1.1 嵌入式系统的定义 1

1.1.2 嵌入式系统的历史 1

1.1.3 嵌入式系统的发展趋势 2

1.2 嵌入式处理器 3

1.3 嵌入式操作系统 5

1.3.1 嵌入式操作系统简介 5

1.3.2 嵌入式实时操作系统的特点 6

1.3.3 常用的嵌入式操作系统 6

1.4 ARM Cortex系列嵌入式处理器 10

1.5 ARM Cortex-M0／M0＋处理器 12

1.5.1 Cortex-M0／M0＋处理器简介 12

1.5.2 Cortex-M0／M0＋处理器的特性 13

1.6 NXP公司Cortex-M0／M0＋系列处理器 13

1.6.1 LPC800系列 14

1.6.2 LPC 1100／L系列 16

1.6.3 LPC 1200系列 19

1.7 ARM Cortex-M处理器开发工具 21

1.7.1 集成开发环境 21

1.7.2 Proteus Design Suite仿真平台 27

1.7.3 嵌入式操作系统支持 29

习题 30

第2章 ARM Cortex-M0内核体系结构 31

2.1 处理器结构与特性 31

2.2 总线架构 33

2.3 编程模型 34

2.3.1 操作模式和状态 34

2.3.2 堆栈 34

2.3.3 内核寄存器 35

2.3.4 内部函数 38

2.4 存储器模型 39

2.4.1 存储区、类型和属性 39

24.2 存储器访问秩序 40

2.4.3 存储器访问的行为 41

2.4.4 存储器的字节存储顺序 41

2.4.5 数据类型 42

2.5 异常模型 42

2.5.1 异常状态 42

2.5.2 异常类型 42

2.5.3 向量表 44

2.5.4 异常优先级 44

2.5.5 异常的进入和返回 44

2.5.6 中断输入及挂起行为 46

2.5.7 故障处理 48

2.5.8 异常处理程序 48

2.6 电源管理 50

2.6.1 进入睡眠模式 50

2.6.2 从睡眠模式唤醒 50

2.6.3 电源管理编程提示 51

2.7 核内外设 51

2.7.1 系统控制模块 51

2.7.2 嵌套向量中断控制器 56

2.7.3 系统节拍定时器 59

习题 62

第3章 LPC1100系列处理器基础 63

3.1 LPC1100系列处理器基本结构 63

3.2 存储器管理 64

3.2.1 LPC1100系列处理器存储器映射 64

3.2.2 异常向量表及其重映射 65

3.2.3 Boot ROM 66

3.2.4 Flash存储器访问 67

3.3 系统控制模块 67

3.3.1 系统控制模块概述 67

3.3.2 引脚描述 68

3.3.3 系统控制模块寄存器 68

3.3.4 复位 84

3.3.5 掉电检测 84

3.3.6 代码安全与调试——代码安全保护寄存器 84

3.4 时钟系统 86

3.4.1 时钟系统结构 86

3.4.2 振荡器 86

3.4.3 多路选择输出外部时钟 87

3.4.4 PLL工作原理与使用 88

3.5 引脚描述与I／O口配置 92

3.5.1 引脚描述 92

3.5.2 I／O口的引脚模式 97

3.5.3 I／O口的配置 97

3.5.4 I／O配置示例 102

3.6 GPIO口的结构及功能 104

3.6.1 GPIO口的结构特点 104

3.6.2 GPIO口的配置 104

3.6.3 GPIO口中断 107

3.6.4 GPIO应用示例 109

3.7 中断源及NVIC相关寄存器 110

3.7.1 中断源 110

3.7.2 NVIC相关寄存器 113

3.8 串行线调试 115

3.8.1 串行线调试概述 115

3.8.2 串行线调试接口 116

3.8.3 SWD调试接口设置 116

3.9 LPC1100最小系统和开发板 117

3.9.1 LPC1100最小系统 117

3.9.2 LPC1114开发板 122

3.9.3 ISP程序下载 124

习题 126

第4章 LPC1100系列处理器外设 127

4.1 定时器／计数器 127

4.1.1 定时器／计数器概述 127

4.1.2 定时器／计数器寄存器 129

4.1.3 定时器中断设置 137

4.1.4 定时器操作示例 139

4.2 通用异步收发器 142

4 2.1 UART概述 142

4.2.2 UART接口引脚与配置 144

4.2.3 UART寄存器 145

4.2.4 RS-485／EIA-485模式的操作 164

4.2.5 UART中断 165

4.2.6 UART接口电路设计 168

4.2.7 UART程序设计示例 170

4.3 I2C总线接口 176

4.3.1 I2C总线接口描述 176

4.3.2 I2C总线配置 178

4.3.3 I2C寄存器与功能描述 178

4.3.4 I2C接口中断 186

4.3.5 I2C操作模式详解 187

4.3.6 I2C状态服务程序 199

4.3.7 I2C总线接口应用示例 199

4.3.8 I2C程序设计 201

4.4 SSP同步串行端口控制器 211

4.4.1 引脚描述 212

4.4.2 基本配置 213

4.4.3 寄存器描述 213

4.4.4 SPI帧格式 217

4.4.5 SSI帧格式 220

4.4.6 Microwire帧格式 222

4.4.7 SSP接口中断设置 223

4.4.8 SPI接口应用示例 225

4.5 A-D转换器 230

4.5.1 A-D转换器概述 230

4.5.2 ADC引脚描述和配置 230

4.5.3 ADC寄存器 231

4.5.4 基本操作 234

4.5.5 ADC中断设置 235

4.5.6 ADC操作与示例 236

4.6 看门狗定时器 239

4.6.1 看门狗定时器概述 239

4.6.2 时钟和功率控制 240

4.6.3 看门狗定时器结构 240

4.6.4 看门狗定时器的配置 241

4.6.5 看门狗定时器中断 243

4.6.6 看门狗定时器应用示例 243

4.7 电源管理单元 246

4.7.1 功率控制 246

4.7.2 功率控制相关寄存器 246

4.7.3 电源管理单元及其相关寄存器 247

4.7.4 节电工作模式的配置 248

4.7.5 三种节电模式的比较 251

4.7.6 功率控制注意事项 251

4.7.7 CMSIS内在函数 252

习题 252

第5章 基于CMSIS接口标准的软件设计 253

5.1 CMSIS标准简介 253

5.2 CMSIS代码规范 255

5.3 CMSIS文件结构 258

5.4 CMSIS例子程序 263

5.5 Startup_ LPC 1 1 xx.s启动代码 266

5.5.1 启动代码的作用 266

5.5.2 Startup_ LPC 1 1 xx.s启动代码分析 266

习题 270

附录 271

附录A Cortex-M0／M0＋指令集 271

A.1 指令集汇总 271

A.2 内部函数 272

附录B缩写 273

附录C术语 275

参考文献 278