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        本书讲述单片机（Micro Controller Unit, MCU）的基础知识、接口方法和应用技术。全书共14章。第1章概述经典微型计算机原理基础，概述单片机的发展、现状与应用，以及恩智浦系列单片机的分类特点。第2章以16位单片机型号MC9S12XEP100为蓝本，讲述恩智浦S12X系列单片机的功能结构、组成原理、存储器、中断系统、最小系统等。第3章介绍S12X单片机的指令系统与汇编语言编程概略。第4章重点描述S12X单片机仿真调试与C语言编程方法。第5～11章分别描述并行输入/输出接口、定时器、A/D转换、PWM脉宽调制、SCI/SPI串行通信、CAN/LIN/ I²C总线通信、XGATE外设协处理器的基本原理及应用技术，从应用的角度给出了相关模块的配置方法和使用范例。第12章介绍μC/OS-II嵌入式实时操作系统应用。第13章介绍基于MATLAB/Simulink建模仿真与代码自动生成的快速开发技术。第14章描述S12XDEV实验/开发平台的电路设计原理及其综合应用案例。

  书中各章节配有一些硬件电路实例和软件程序实例，单片机与常用外设的接口方法贯穿在全书之中。应用实例程序及教学实验例程均使用C语言编程，并已在CodeWarrior 5.1集成开发环境及S12XDEV开发板上调试验证通过。

  本书假定读者具有一定的电路原理、数字电路和C语言编程基础知识。本书可作为高等院校电子信息工程、通信工程、集成电路、工业测控、汽车电子、医学电子、机械电子、计算机应用等电类相关专业学生的课程教材（建议重点讲学第1～9章和第14章），也可作为单片机嵌入式系统开发与研究人员的参考书籍。

       本书的编写背景 MCU（Micro Controller Unit, 微控制器，也叫单片机）技术、FPGA（Field Programmable Gate Array, 现场可编程门阵列）技术和DSP（Digital Signal Processing, 数字信号处理）技术是目前数字电路系统设计领域公认的三大基础性技术，以这3类技术形成的电子应用系统也是目前嵌入式系统的主要表现形式。其中MCU技术最为经典、应用成熟、受众面广。近年来，单片机技术发展迅速，已从传统设计技术走向现代设计技术，其功能、速度、资源正在不断加强，更加易于解决电子系统的嵌入性、低功耗、高可靠性和低价格等问题。单片机技术已经成为广大电子工程师和电类专业大学生必备的技能之一，其重要性是不言而喻。 由于半导体技术的飞速发展，数字电路系统的新技术不断更新、新器件频频换代、嵌入式软硬件日新月异，进行MCU类应用开发的相关工作的教师、在校学生、应用工程师等都需要不断补充新知识，跟上新技术的发展。现代单片机系统设计有三个比较明显的变化： （1）原来的单片机技术是围绕某个基本芯片如MCS-51系列，在其基础上设计各种外围接口、加扩各种接口电路；而现代单片机技术的趋势是选择功能符合、内部资源适用、接口方便的某个单片机型号为核心，配以尽量少的外围元器件来构成目标应用系统，这样做的好处是系统更可靠、性价比更高、更能体现单片机的“单”性或者微控制器的“微”性。 （2）因为现代单片机应用系统往往控制更加复杂、功能更为强大、效率更加重要等，导致对单片机应用系统的软件要求更高，所以不仅要学会汇编语言编程，还要掌握C语言编程开发方法，甚至可能引入嵌入式实时操作系统以及快速开发技术。 （3）传统的单片机开发调试往往采用价格高、非标准的第三方仿真器系统、并且是借用仿真器的MCU实现并不完全的仿真，最后才擦写芯片固化程序；而如今的单片机都已采用了内置的可以反复擦写10万次以上的Flash存储区，支持在线调试系统、在线下载程序，使得单片机的开发调试更为方便快捷。 在教学方面，现在国内各个大专院校都开设有“单片机”课程，原先大多以MCS-51系列8位单片机为蓝本，MCS-51单片机在2012年以前的教学中几乎一统天下，至今也还有许多学校在使用。但在近些年，这种情况逐渐有所变化，如清华大学、上海交通大学、北京航空航天大学、苏州大学、天津大学、重庆大学等众多院校已转入以NXP（恩智浦，原为飞思卡尔）单片机为蓝本的教学，目前加入这个行列的学校越来越多，当然还有讲述以ARM为内核的32位单片机技术的学校。单片机教学的引进、变化、更新是大势所趋。 基于应用发展和教学需求，且希望站在一个较高的起点上，特别是要适应国内外“芯片”形势变化和“汽车电子”技术的飞速发展，所以在收集整理最新中外资料的基础上，结合编者20多年的应用开发实践和教学教育经验，着手编写本书。为了帮助读者理解和掌握经典微机原理基础和现代单片机应用技术，本书主要以NXP（恩智浦）半导体公司获得广泛应用的S12X系列16位单片机为蓝本，讲述单片机的基础知识、接口方法和应用技术，其中的软件开发环境采用通用的CodeWarrior 5.1，硬件教学平台采用本书作者研制的S12XEDEV开发板。本书在编排上按照教学特点分模块展开，由浅入深、循序渐进；在讲述上力求简明扼要、浅显易懂，并争取理论与实际的平衡、通用与具体的平衡；在内容上以入门为主、追求实用，轻内部原理性描述，重资源性描述及其应用方法。 本着引进吸收、创新发展的科学理念，本书以NXP（恩智浦）S12X系列单片机为蓝本展开描述。

        目录 第1章 微机原理基础及单片机概述 1.1 微型计算机原理基础 1.1.1 基本组成与结构原理 1.1.2 存储系统与半导体存储器分类 1.1.3 中断机制 1.1.4 输入/输出接口技术 1.1.5 计算机中数的表示、编码与运算 1.2 单片机的定义、发展、特点及应用 1.3 NXP单片机 1.3.1 NXP种类繁多的个性化单片机系列 1.3.2 S12(X)系列单片机简介 1.3.3 S12(X)系列单片机的命名规则 第2章 S12X单片机的结构与组成 2.1 S12X单片机的主要功能与结构 2.1.1 功能特性 2.1.2 内部结构 2.1.3 S12X单片机的封装与引脚 2.2 运行模式 2.3 振荡器和时钟电路 2.4 S12X单片机的最小系统设计 2.5 系统复位、运行监视与时钟选择 2.6 存储器 2.6.1 存储器地址空间分配 2.6.2 存储器映射管理控制 2.7 中断系统 2.7.1 中断源与中断向量 2.7.2 中断处理过程、优先级与嵌套 2.7.3 中断的使用与配置 第3章 指令系统与汇编语言程序设计 3.1 CPU寄存器 3.2 寻址方式 3.3 指令概览 3.4 使用汇编语言的程序设计 3.4.1 汇编语言的指令格式与伪指令 3.4.2 汇编语言编程举例 3.4.3 汇编语言编程小提示 第4章 仿真调试与C语言编程 4.1 开发板与仿真调试器 4.2 集成开发环境CodeWar-rior IDE 4.2.1 CodeWarrior开发入门 4.2.2 程序下载与仿真调试 4.2.3 D rm文件内容的简要说明 4.3 使用C语言的单片机编程开发 4.3.1 常用的C语句操作示例 4.3.2 基本变量类型和定义 4.3.3 位域变量的定义和使用 4.3.4 变量的绝对定位和特殊声明 4.3.5 #p rag rna程序管理声明 4.3.6 C语言结合汇编语言编程 4.3.7 c语言中断服务程序的编写 4.4 S12X单片机C语言编程开发初探 4.4.1 应用实例：MCI.J时钟超频初始化函数 4.4.2 应用实例：软件延时函数 4.4.3 应用实例：LED灯控制程序 第5章 并行I/0接口 5.1 并行I/0接口功能描述 5 1.1 特殊的外部中断输入接口 5.1.2 通用I/O接口及复用 5.1.3 GPIO接口功能 5.2 GPIO接口寄存器的使用与设置 5.3 应用实例：简单数字量I/0接口设计 5.4 应用实例：键盘输入接口设计 5.5 应用实例：LED数码管显示输出接口设计 第6章 定时器 6.1 Timer定时器 6.1.1 Timer定时器功能描述 6.1.2 输入捕捉/输出比较 6.1.3 脉冲累加器 6.1.4 模数递减计数器 6.1.5 Timer定时器的使用与设置 6.1.6 应用实例：利用Timer定时器的输出比较功能实现定时 6.1.7 应用实例：利用Timer定时器的输入捕捉功能实现脉冲计数 6.1.8 应用实例：利用Timer定时器的脉冲累加器和模数递减计数器 6.2 PlT周期中断定时器 6.2.1 PlT定时器功能描述 6.2.2 PlT定时器的使用与设置 6.2.3 应用实例：利用PIT定时器实现定时 6.3 RTI实时中断定时 第7章 A/D转换 7.1 A/D转换概述 7.2 ATD模块工作原理 7.3 ATD模块的使用与设置 7.4 应用实例：对模拟量进行A/D转换并输出结果 第8章 PWM脉宽调制 8.1 PWM脉宽调制特性概述 8.2 PWM结构原理和功能描述 8.3 PWM模块的使用与设置 8.4 应用实例：使用PWM模块输出脉冲序列波形 8.5 应用实例：使用PWM模块进行D/A转换控制 第9章 SCI/SPI串行通信 9.1 SCI串行通信 9.1.1 SCI异步串行通信接口规范 9.1.2 SOl模块的功能与设置 9.1.3 应用实例：利用SOl串行通信实现收发数据 9.2 SPI串行通信 9.2.1 SPI同步串行外设接口规范 9.2.2 SPI模块的功能与设置 9.2.3 应用实例：利用SPI串行通信实现数字量输入/输出控制 第10章 CAN总线、LlN总线和LC总线 10.1 CAN总线 10.1.1 CAN总线规范 10.1.2 CAN模块的使用与设置 10.1.3 应用实例：CAN总线通信的软件实现 10.2 LlN总线 10.2.1 LlN总线规范 10.2.2 LlN模块的使用与设置 10.2.3 应用实例：LIN总线通信的软件实现 10.3 LC总线 10.3.1 LC总线规范 10.3.2 LC模块的使用与设置 10.3.3 应用实例：LC总线通信的软件实现 第11章 XGATE外设协处理器 11.1 S12X的XGATE概述 11.2 XGATE的使用与配置 11.3 应用实例：使用XGATE系统的程序实现 第12章 PC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统应用 12.1 嵌入式实时操作系统概述 12.2 PC/OS.Ⅱ在S12X单片机上的移植与应用 12.2.1 移植肚C/OS-Ⅱ的必要性及条件 12.2.2 在S12×单片机上移植/ZC/OS-Ⅱ 12.2.3 测试移植代码 12.2.4 应用实例：S12×使用“C/OS-Ⅱ的多任务实现 第13章 基于MATLAB/Si r11unk建模仿真与代码自动生成的快速开发 第14章 S12XDEV开发平台的设计与使用