嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)—基于飛思卡爾S12X微控制器.ppt

第1章概述 V1 02010 4 本章目錄 嵌入式系統(tǒng)定義 由來(lái)及特點(diǎn) 1 1 嵌入式系統(tǒng)的知識(shí)體系 學(xué)習(xí)誤區(qū)及學(xué)習(xí)建議 1 2 嵌入式系統(tǒng)常用術(shù)語(yǔ) 1 3 嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言基本語(yǔ)法概要 1 4 本書(shū)學(xué)習(xí)與實(shí)踐資料索引 1 5 本章目錄 嵌入式系統(tǒng)定義 由來(lái)及特點(diǎn) 1 1 嵌入式系統(tǒng)的知識(shí)體系 學(xué)習(xí)誤區(qū)及學(xué)習(xí)建議 1 2 嵌入式系統(tǒng)常用術(shù)語(yǔ) 1 3 嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言基本語(yǔ)法概要 1 4 本書(shū)學(xué)習(xí)與實(shí)踐資料索引 1 5 1 1嵌入式系統(tǒng)定義 由來(lái)及特點(diǎn) 1 1 1嵌入式系統(tǒng)的定義EmbeddedSystemDictionary 一種計(jì)算機(jī)硬件和軟件的組合 也許還有機(jī)械裝置 用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定功能 在某些特定情況下 嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)大系統(tǒng)或產(chǎn)品的一部分 無(wú)處不在的嵌入式系統(tǒng) 1 1嵌入式系統(tǒng)定義 由來(lái)及特點(diǎn) 1 1 2嵌入式系統(tǒng)的由來(lái)及其與微控制器的關(guān)系1 單片機(jī) 微控制器 的基本含義微控制器 MCU 在一塊芯片上集成了中央處理單元 CPU 存儲(chǔ)器 RAM ROM等 定時(shí)器 計(jì)數(shù)器及多種輸入輸出 I O 接口的比較完整的數(shù)字處理系統(tǒng) 1 1嵌入式系統(tǒng)定義 由來(lái)及特點(diǎn) 1 1 2嵌入式系統(tǒng)的由來(lái)及其與微控制器的關(guān)系 嵌入式系統(tǒng)的由來(lái)通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 滿(mǎn)足海量高速數(shù)值計(jì)算的計(jì)算機(jī) 嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 嵌入到實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中 實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用的計(jì)算機(jī) 嵌入式系統(tǒng)與MCU的關(guān)系MCU的特點(diǎn) 體積小 價(jià)格低 穩(wěn)定可靠大部分嵌入式系統(tǒng)以MCU為核心進(jìn)行設(shè)計(jì)以MCU為核心的系統(tǒng)是應(yīng)用最廣的嵌入式系統(tǒng) 1 1嵌入式系統(tǒng)定義 由來(lái)及特點(diǎn) 1 1 3嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)嵌入式系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 但不單獨(dú)以通用計(jì)算機(jī)面目出現(xiàn) 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需要專(zhuān)用工具和特殊方法 使用MCU設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng) 數(shù)據(jù)與程序空間采用不同存儲(chǔ)介質(zhì) 開(kāi)發(fā)嵌入式系統(tǒng)涉及軟件 硬件及應(yīng)用領(lǐng)域的知識(shí) 嵌入式系統(tǒng)的其他特點(diǎn) 1 2嵌入式系統(tǒng)的知識(shí)體系 學(xué)習(xí)誤區(qū)及學(xué)習(xí)建議 1 2 1嵌入式系統(tǒng)的知識(shí)體系 1 硬件最小系統(tǒng) 2 通用I O 3 模數(shù)轉(zhuǎn)換A D 4 數(shù)模轉(zhuǎn)換D A 5 通信 SCI SPI I2C CAN USB ZigBee等 6 顯示 LED LCD等 7 控制 控制各種設(shè)備 包含PWM等控制技術(shù) 8 數(shù)據(jù)處理 圖形 圖像 語(yǔ)音 視頻等處理或識(shí)別 9 各種具體應(yīng)用 1 2嵌入式系統(tǒng)的知識(shí)體系 學(xué)習(xí)誤區(qū)及學(xué)習(xí)建議 1 2 2嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)誤區(qū) 1 操作系統(tǒng)的困惑 2 硬件與軟件的困惑 3 片面認(rèn)識(shí)嵌入式系統(tǒng) 4 入門(mén)芯片選擇的困惑 1 2嵌入式系統(tǒng)的知識(shí)體系 學(xué)習(xí)誤區(qū)及學(xué)習(xí)建議 1 2 3基礎(chǔ)階段的學(xué)習(xí)建議打好軟件硬件基礎(chǔ)選擇一個(gè)芯片及硬件評(píng)估板深入理解MCU的硬件最小系統(tǒng)不要一開(kāi)始就學(xué)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTOS避免片面認(rèn)識(shí)嵌入式系統(tǒng)注重實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐入門(mén)芯片選擇不要太復(fù)雜關(guān)于匯編與C語(yǔ)言的取舍明確學(xué)習(xí)目的 注意學(xué)習(xí)方法 1 3嵌入式系統(tǒng)常用術(shù)語(yǔ) 1 3 1與硬件相關(guān)的術(shù)語(yǔ)封裝 Package 印刷電路板 PCB Printedcircuitboard 動(dòng)態(tài)可讀寫(xiě)隨機(jī)存儲(chǔ)器 DRAM DynamicRandomAccessMemory 靜態(tài)可讀寫(xiě)隨機(jī)存儲(chǔ)器 SRAM StaticRandomAccessMemory 只讀存儲(chǔ)器 ROM ReadOnlyMemory 閃速存儲(chǔ)器 FlashMemory 模擬量開(kāi)關(guān)量 1 3嵌入式系統(tǒng)常用術(shù)語(yǔ) 1 3 2與通信相關(guān)的術(shù)語(yǔ)并行通信串行通信串行外設(shè)接口SPI集成電路互連總線(xiàn)I2C通用串行總線(xiàn)USB控制器局域網(wǎng)CAN背景調(diào)試模式BDM邊界掃描測(cè)試協(xié)議JTAG 1 3嵌入式系統(tǒng)常用術(shù)語(yǔ) 1 3 3與功能模塊及軟件相關(guān)的術(shù)語(yǔ)通用輸入 輸出GPIOA D與D A脈沖寬度調(diào)制器PWM看門(mén)狗液晶顯示LCD發(fā)光二極管LED鍵盤(pán)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTOS 1 4嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言基本語(yǔ)法概要 1 數(shù)據(jù)類(lèi)型 數(shù)據(jù)類(lèi)型 基本類(lèi)型 構(gòu)造類(lèi)型 字節(jié)型整型實(shí)型 數(shù)組結(jié)構(gòu)聯(lián)合枚舉指針空類(lèi)型 1 4嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言基本語(yǔ)法概要 基本類(lèi)型 1 4嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言基本語(yǔ)法概要 2 運(yùn)算符號(hào)算術(shù)運(yùn)算 邏輯運(yùn)算 關(guān)系運(yùn)算 增量和減量運(yùn)算 復(fù)合賦值運(yùn)算 等指針和地址運(yùn)算 輸出格式轉(zhuǎn)換 1 4嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言基本語(yǔ)法概要 3 流程控制順序結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)if結(jié)構(gòu)switch結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)for循環(huán)while循環(huán)do while循環(huán) 注意break和continue語(yǔ)句在循環(huán)中的應(yīng)用區(qū)別 Switch語(yǔ)句與if語(yǔ)句的不同之處在于switch只能對(duì)等式進(jìn)行測(cè)試 而if可以計(jì)算關(guān)系表達(dá)式或邏輯表達(dá)式 如果多分支選擇能用兩種語(yǔ)句實(shí)現(xiàn) 則switch語(yǔ)句的運(yùn)行性能要優(yōu)于if語(yǔ)句 break表示跳出循環(huán) continue表示結(jié)束本次循環(huán) 1 4嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言基本語(yǔ)法概要 4 函數(shù)函數(shù)參數(shù) 類(lèi)型函數(shù)返回值類(lèi)型Return語(yǔ)句格式 return表達(dá)式 注意 1 函數(shù)定義時(shí)要同時(shí)聲明其類(lèi)型 2 調(diào)用函數(shù)前要先聲明該函數(shù) 3 傳給函數(shù)的參數(shù)值 其類(lèi)型要與函數(shù)原定義一致 4 接收函數(shù)返回值的變量 其類(lèi)型也要與函數(shù)類(lèi)型一致等 1 4嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言基本語(yǔ)法概要 5 指針指針是指向變量的地址 實(shí)質(zhì)上指針就是存儲(chǔ)單元的地址 指針變量的定義 類(lèi)型說(shuō)明符 變量名指針變量的賦值 只能賦予地址指針的運(yùn)算 取地址運(yùn)算符 取內(nèi)容運(yùn)算符 inta int p1 inta b a b為整型數(shù)據(jù)變量int p1 聲明p1是整型指針變量p1 運(yùn)行結(jié)果 b 80 即為a的值 1 4嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言基本語(yǔ)法概要 6 結(jié)構(gòu)體定義結(jié)構(gòu)體類(lèi)型 類(lèi)型名稱(chēng)為student structstudent charname 8 成員變量nameintage 成員變量agecharsex 2 成員變量sex 聲明和使用結(jié)構(gòu)體變量和指針 structstudents1 structstudent Pstudent s1 age 20 Pstudent structstudent malloc sizeof structstudent Pstudent age 18 結(jié)構(gòu)體指針是指向結(jié)構(gòu)體中第一個(gè)成員的首地址 因此在使用之前應(yīng)該對(duì)結(jié)構(gòu)體指針初始化 即分配整個(gè)結(jié)構(gòu)體長(zhǎng)度的字節(jié)空間 1 4嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言基本語(yǔ)法概要 7 位域定義位域類(lèi)型 類(lèi)型名稱(chēng)為bs 同時(shí)定義該類(lèi)型變量b1 structbs inta 8 intb 2 intc 6 b1 使用方法 b1 a 1 將b1的第0位置1b1 b 7 將b1的第3 5位置111 1 4嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言基本語(yǔ)法概要 8 編譯預(yù)處理宏定義 define宏名表達(dá)式條件編譯 格式1 if表達(dá)式 else表達(dá)式 endif格式2 ifdef宏名格式3 ifndef宏名 文件包含 處理 include 文件名 definePI3 1415926 defineS r PI r r 多行宏定義舉例 defineST s comment1 s comment2 s n comment3 printf ST one two three 程序輸出 onetwothree 條件編譯示例1 defineDEBUG0main ifDEBUGprintf Debugging n endifprintf Running n 條件編譯示例3 my h ifndefMY H defineMY H endif 條件編譯示例2 defineDEBUGmain ifdefDEBUGprintf Debugging n elseprintf Notdebugging n endifprintf Running n 1 4嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言基本語(yǔ)法概要 1 4嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言基本語(yǔ)法概要 9 用typedef定義類(lèi)型示例 typedefunsignedcharINT8U 用法說(shuō)明 1 用typedef可以定義各種類(lèi)型名 但不能用來(lái)定義變量 2 用typedef只是對(duì)已經(jīng)存在的類(lèi)型增加一個(gè)類(lèi)型名 而沒(méi)有創(chuàng)造新的類(lèi)型