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嵌入式系统中的双核技术

嵌入式系统中的双核技术

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作者: 邵贝贝著

出版社: 北京航空航天大学出版社

出版时间: 2008-08

版次: 1

ISBN: 9787811243703

定价: 35.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 323页

字数: 470千字

分类: 教材教辅考试>教材>研究生教材>工程技术

20人买过

《嵌入式系统中的双核技术》以16位MC9S12XD／XE系列双核单片机为例，介绍双核单片机的优势和开发方法。从介绍双核单片机的背景知识开始，讲述双核单片机基本硬件系统的设计方法；主处理器初始化协处理器并将部分工作交给协处理器完成的过程；主、协两个处理器的通信机制与克服竞争的方法；用C语言编写双核单片机的应用程序；建立双核单片机应用程序调试的环境；利用商用软件CodeWarriot的教学版本，将嵌入式实时多任务操作系统μC／OS-Ⅱ移植到双核单片机上，建立基于RTOS的开发环境；同时给出了几个实现双核系统应用的范例和源代码，包括利用协处理器提升RTOS性能的方法；还简要介绍了单片机片内容错与纠错技术、双时钟技术和FlexRay通信技术等伴随单片机双核技术发展起来的一些新技术，这些技术的发展与应用将进一步提高嵌入式控制系统的可靠性。
《嵌入式系统中的双核技术》可作为相关专业研究生课程教材，也可供理工科大专院校电类本科生和嵌入式控制系统开发应用工程师参考。第1章单片机技术发展新趋势及双核单片机
1.1片上系统以及应用系统单片化趋势
1.2以存储器为核心制订解决方案
1.3使用实时操作系统
1.4MISRA标准C
1.5协处理器在单片机中的应用
1.6单片机世界中的双核单片机
1.6.1双核单片机系列的由来
1.6.2双核单片机的基础——单核单片机系列

1.7MC9S12系列单片机
1.7.1MC9S12A系列和B系列16位单片机
1.7.2带CAN总线的Mcgsl2D系列16位单片机
1.7.3.MC9S12DP512单片机
1.7.4低供电电压的16位单片机
1.7.5带USB接口的16位单片机
1.7.6带以太网接口的16位单片机

1.8使用CPUV1的双核单片机系列
1.8.1S12XA系列单片机
1.8.2S12XB系列单片机
1.8.3S12XD系列单片机
1.8.4带液晶、步进电机驱动模块的双核S12XH2系列单片机
1.8.5带液晶驱动的单核单片机

1.9使用CPUV2内核的S12X系列单片机
1.9.1S12XCPUV2内核
1.9.2S12XE系列单片机

1.10支持FlexRay通信协议的S12XF系列单片机
1.10.1FlaxRay通信协议
1.10.2S12XF系列单片机
1.10.3S12XS系列单片机

1.11双核单片机的开发工具
1.11.1软件开发工具
1.11.2动态调试方法

1.12奴核单片机中的其他新技术
1.12.1片内容错与纠错技术
1.12.2片内存储器资源管理技术
1.12.3编译、调试技术的新发展

第2章单片机基本系统的硬件设计
2.116位单片机
2.1.1带协处理器的16位单片机
2.1.2MC9S12XDP512单片机

2.2单片机基本硬件系统
2.2.1MC9S12XD的基本硬件系统
2.2.2监控程序
2.2.3体验机器码

2.3利用异步串行口实现人机通信
2.3.1串行通信协议RS-232标准
2.3.2ASCII码
2.3.3串行数据格式
2.3.4RS-232-C电缆的连接方法
2.3.5通信速率
2.4MC9S12XD单片机系统的硬件设计

2.5运行模式
2.5.1单片运行模式
2.5.2扩展运行模式
2.6MC9S12XE单片机系统的硬件设计

第3章主处理器及其指令集
3.1主处理器的内部寄存器结构
3.1.1S12XV1内核的CPU内部结构
3.1.2S12XV2内核的CPU内部结构
3.1.316位CPU与8位CPU的对比
3.1.432位CPU与16位CPU的对比
3.2内存空间分配

3.3S12X的内存扩展与管理
3.3.1S12XCPU寻址空间的扩展
3.3.2Flash页面管理寄存器PPage
3.3.3RAM页面管理寄存器RPage
3.3.4EEPROM页面管理寄存器EPage
3.3.5S12X用全程寄存器扩展寻址空间
3.3.6全程寄存器GPage
3.4S12XCPUV2内核的内存管理
3.5CPU12X汇编指令集

3.6指令按功能分类
3.6.1数据传送指令
3.6.2堆栈指针指令
3.6.3算术与逻辑运算指令
3.6.4程序控制指令
3.6.5循环控制指令
3.6.6测试与位操作指令
3.7CPU12X的模糊逻辑指令

3.8指令按寻址方式分类
3.8.1隐含寻址
3.8.2立即数寻址
3.8.3直接寻址
3.8.4扩展寻址
3.8.5变址寻址
3.8.6带自动加、减5位偏移量的间接寻址
3.8.7相对寻址
3.9汇编指令表
3.10指令的机器码组织

3.11用汇编语言编写程序
3.11.1汇编程序的格式
3.11.2汇编管理指令
3.12汇编语言程序设计举例
3.13码的转换类子程序
3.14汇编语言编程技巧

第4章协处理器
4.1协处理器的寻址空间
4.1.1I／O寄存器空间
4.1.2Flash空间
4.1.3RAM空间
4.1.4RAM的分配与保护
4.2协处理器CPU的内核结构
4.3协处理器的寻址方式
4.4协处理器的汇编语言和CPU指令集

4.5复位和中断
4.5.1中断向量表
4.5.2中断向量基地址寄存器
4.6与协处理器相关的寄存器
4.7协处理器汇编程序的例子
4.8CISC与RISC的比较

第5章用C语言开发应用程序
5.1C语言是开发单片机应用软件的有力工具
5.2开发嵌入式应用的C编译器的特点
5.2.1编译过程与集成开发环境
5.2.2不要使用初始化变量
5.2.3注意函数的可重人性
5.3建立C语言程序运行环境
5.4应用程序模块化
5.5合理使用全局变量和局部变量
5.6函数的结构与函数间参数的传递
5.7在C程序中直接操作硬件
5.8程序模块的框架与组织
5.9程序的链接与定位
5.10用C语言写XGate程序

第6章使用嵌入式实时操作系统
6.1嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ
6.2移植μC／OS-Ⅱ
6.2.1根据应用定义内核的大小和功能
6.2.2修改OS_CPU.H文件
6.2.3编写OS_CPU_C.C文件
6.2.4产生时钟节拍中断

6.3制作用户自己的项目
6.3.1主程序main.c
6.3.23个任务
6.3.3链接与程序定位

6.4精心分配RAM资源
6.4.1RAM空间的分页管理
6.4.2估算μC／OS-Ⅱ占用的RAM资源
6.4.3估算内核占用RAM空间举例

第7章BDM后台调试模式
7.1S12XBDM概述
7.2进入BDM模式
7.3BDM通信协议及底层软件
7.3.1BDM调试的相关寄存器
7.3.2BDM指令基本结构
7.3.3测量目标系统的时钟频率
7.3.4BDM基本操作——读／写单字节
7.3.5BDM指令的组织

7.4BDM简单应用
7.4.1用BDM对Flash编程
7.4.2通过BDM显示存储器内容
7.5TBDML工具

第8章单片机软件开发工具使用入门
8.1商用软件开发工具CodeWarriorforHCSl2
8.2安装CodeWarrior
8.3建立一个简单的工程
8.4自动生成的文件系统
8.5写一个汇编程序
8.6编写一个最简单的C程序
8.7编写一个能看到演示效果的C程序
8.8增加新程序模块
8.9建立双核工程
8.10定义装载地址和复位向量

第9章应用工程实例1——用协处理器管理SCI
9.1定义主从CPU的共享变量和数据区
9.2协处理器的中断服务程序
9.3主CPU响应来自协处理器的中断
9.4协处理器的初始化
9.5程序清单main.c
9.6程序清单xgate.h
9.7程序清单xgate.cxgate
9.8程序清单链接参数文件.prm

第10章应用工程实例2——用协处理器处理μC／OS-Ⅱ时钟节拍中断
10.1μC／OS-Ⅱ的时钟节拍
10.1.1μC／OS-Ⅱ的时钟节拍函数
10.1.2钟节拍函数OSTimtick()的一个节拍服务
10.2用XGate实现μC／OS-Ⅱ的时钟节拍
10.3范例工程
10.3.1main.c
10.3.2xgate.cxgate

10.4XGate的使用与程序调试
10.4.1XGate韵状态
10.4.2XGate程序的下载
10.4.3XGate程序中的常见错误
10.4.4XGate程序的调试
10.5效果测试与分析

附录AMC9S12X系列单片机开发工具包
A.1概述
A.1.1HCS12X系列单片机
A.1.2HCSl2X开发工具包组件

A.2MC9S12XEP100开发板及与PC通信
A.2.1MC9S12XEP100开发板
A.2.2开发板工作模式的选择
A.2.3开发板的硬件连接
A.2.4PC的设置

A.3监控程序及监控命令详解
A.3.1命令详解
A.3.2改变波特率
A.3.3复位、中断向量表
A.3.4用户可以使用的RAM空间
附录B协处理器XGate指令机器码表
附录CS12XCPU汇编指令表
附录DS12XCPU指令机器码表
参考文献
内容简介:
《嵌入式系统中的双核技术》以16位MC9S12XD／XE系列双核单片机为例，介绍双核单片机的优势和开发方法。从介绍双核单片机的背景知识开始，讲述双核单片机基本硬件系统的设计方法；主处理器初始化协处理器并将部分工作交给协处理器完成的过程；主、协两个处理器的通信机制与克服竞争的方法；用C语言编写双核单片机的应用程序；建立双核单片机应用程序调试的环境；利用商用软件CodeWarriot的教学版本，将嵌入式实时多任务操作系统μC／OS-Ⅱ移植到双核单片机上，建立基于RTOS的开发环境；同时给出了几个实现双核系统应用的范例和源代码，包括利用协处理器提升RTOS性能的方法；还简要介绍了单片机片内容错与纠错技术、双时钟技术和FlexRay通信技术等伴随单片机双核技术发展起来的一些新技术，这些技术的发展与应用将进一步提高嵌入式控制系统的可靠性。
《嵌入式系统中的双核技术》可作为相关专业研究生课程教材，也可供理工科大专院校电类本科生和嵌入式控制系统开发应用工程师参考。
目录:
第1章单片机技术发展新趋势及双核单片机
1.1片上系统以及应用系统单片化趋势
1.2以存储器为核心制订解决方案
1.3使用实时操作系统
1.4MISRA标准C
1.5协处理器在单片机中的应用
1.6单片机世界中的双核单片机
1.6.1双核单片机系列的由来
1.6.2双核单片机的基础——单核单片机系列

1.7MC9S12系列单片机
1.7.1MC9S12A系列和B系列16位单片机
1.7.2带CAN总线的Mcgsl2D系列16位单片机
1.7.3.MC9S12DP512单片机
1.7.4低供电电压的16位单片机
1.7.5带USB接口的16位单片机
1.7.6带以太网接口的16位单片机

1.8使用CPUV1的双核单片机系列
1.8.1S12XA系列单片机
1.8.2S12XB系列单片机
1.8.3S12XD系列单片机
1.8.4带液晶、步进电机驱动模块的双核S12XH2系列单片机
1.8.5带液晶驱动的单核单片机

1.9使用CPUV2内核的S12X系列单片机
1.9.1S12XCPUV2内核
1.9.2S12XE系列单片机

1.10支持FlexRay通信协议的S12XF系列单片机
1.10.1FlaxRay通信协议
1.10.2S12XF系列单片机
1.10.3S12XS系列单片机

1.11双核单片机的开发工具
1.11.1软件开发工具
1.11.2动态调试方法

1.12奴核单片机中的其他新技术
1.12.1片内容错与纠错技术
1.12.2片内存储器资源管理技术
1.12.3编译、调试技术的新发展

第2章单片机基本系统的硬件设计
2.116位单片机
2.1.1带协处理器的16位单片机
2.1.2MC9S12XDP512单片机

2.2单片机基本硬件系统
2.2.1MC9S12XD的基本硬件系统
2.2.2监控程序
2.2.3体验机器码

2.3利用异步串行口实现人机通信
2.3.1串行通信协议RS-232标准
2.3.2ASCII码
2.3.3串行数据格式
2.3.4RS-232-C电缆的连接方法
2.3.5通信速率
2.4MC9S12XD单片机系统的硬件设计

2.5运行模式
2.5.1单片运行模式
2.5.2扩展运行模式
2.6MC9S12XE单片机系统的硬件设计

第3章主处理器及其指令集
3.1主处理器的内部寄存器结构
3.1.1S12XV1内核的CPU内部结构
3.1.2S12XV2内核的CPU内部结构
3.1.316位CPU与8位CPU的对比
3.1.432位CPU与16位CPU的对比
3.2内存空间分配

3.3S12X的内存扩展与管理
3.3.1S12XCPU寻址空间的扩展
3.3.2Flash页面管理寄存器PPage
3.3.3RAM页面管理寄存器RPage
3.3.4EEPROM页面管理寄存器EPage
3.3.5S12X用全程寄存器扩展寻址空间
3.3.6全程寄存器GPage
3.4S12XCPUV2内核的内存管理
3.5CPU12X汇编指令集

3.6指令按功能分类
3.6.1数据传送指令
3.6.2堆栈指针指令
3.6.3算术与逻辑运算指令
3.6.4程序控制指令
3.6.5循环控制指令
3.6.6测试与位操作指令
3.7CPU12X的模糊逻辑指令

3.8指令按寻址方式分类
3.8.1隐含寻址
3.8.2立即数寻址
3.8.3直接寻址
3.8.4扩展寻址
3.8.5变址寻址
3.8.6带自动加、减5位偏移量的间接寻址
3.8.7相对寻址
3.9汇编指令表
3.10指令的机器码组织

3.11用汇编语言编写程序
3.11.1汇编程序的格式
3.11.2汇编管理指令
3.12汇编语言程序设计举例
3.13码的转换类子程序
3.14汇编语言编程技巧

第4章协处理器
4.1协处理器的寻址空间
4.1.1I／O寄存器空间
4.1.2Flash空间
4.1.3RAM空间
4.1.4RAM的分配与保护
4.2协处理器CPU的内核结构
4.3协处理器的寻址方式
4.4协处理器的汇编语言和CPU指令集

4.5复位和中断
4.5.1中断向量表
4.5.2中断向量基地址寄存器
4.6与协处理器相关的寄存器
4.7协处理器汇编程序的例子
4.8CISC与RISC的比较

第5章用C语言开发应用程序
5.1C语言是开发单片机应用软件的有力工具
5.2开发嵌入式应用的C编译器的特点
5.2.1编译过程与集成开发环境
5.2.2不要使用初始化变量
5.2.3注意函数的可重人性
5.3建立C语言程序运行环境
5.4应用程序模块化
5.5合理使用全局变量和局部变量
5.6函数的结构与函数间参数的传递
5.7在C程序中直接操作硬件
5.8程序模块的框架与组织
5.9程序的链接与定位
5.10用C语言写XGate程序

第6章使用嵌入式实时操作系统
6.1嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ
6.2移植μC／OS-Ⅱ
6.2.1根据应用定义内核的大小和功能
6.2.2修改OS_CPU.H文件
6.2.3编写OS_CPU_C.C文件
6.2.4产生时钟节拍中断

6.3制作用户自己的项目
6.3.1主程序main.c
6.3.23个任务
6.3.3链接与程序定位

6.4精心分配RAM资源
6.4.1RAM空间的分页管理
6.4.2估算μC／OS-Ⅱ占用的RAM资源
6.4.3估算内核占用RAM空间举例

第7章BDM后台调试模式
7.1S12XBDM概述
7.2进入BDM模式
7.3BDM通信协议及底层软件
7.3.1BDM调试的相关寄存器
7.3.2BDM指令基本结构
7.3.3测量目标系统的时钟频率
7.3.4BDM基本操作——读／写单字节
7.3.5BDM指令的组织

7.4BDM简单应用
7.4.1用BDM对Flash编程
7.4.2通过BDM显示存储器内容
7.5TBDML工具

第8章单片机软件开发工具使用入门
8.1商用软件开发工具CodeWarriorforHCSl2
8.2安装CodeWarrior
8.3建立一个简单的工程
8.4自动生成的文件系统
8.5写一个汇编程序
8.6编写一个最简单的C程序
8.7编写一个能看到演示效果的C程序
8.8增加新程序模块
8.9建立双核工程
8.10定义装载地址和复位向量

第9章应用工程实例1——用协处理器管理SCI
9.1定义主从CPU的共享变量和数据区
9.2协处理器的中断服务程序
9.3主CPU响应来自协处理器的中断
9.4协处理器的初始化
9.5程序清单main.c
9.6程序清单xgate.h
9.7程序清单xgate.cxgate
9.8程序清单链接参数文件.prm

第10章应用工程实例2——用协处理器处理μC／OS-Ⅱ时钟节拍中断
10.1μC／OS-Ⅱ的时钟节拍
10.1.1μC／OS-Ⅱ的时钟节拍函数
10.1.2钟节拍函数OSTimtick()的一个节拍服务
10.2用XGate实现μC／OS-Ⅱ的时钟节拍
10.3范例工程
10.3.1main.c
10.3.2xgate.cxgate

10.4XGate的使用与程序调试
10.4.1XGate韵状态
10.4.2XGate程序的下载
10.4.3XGate程序中的常见错误
10.4.4XGate程序的调试
10.5效果测试与分析

附录AMC9S12X系列单片机开发工具包
A.1概述
A.1.1HCS12X系列单片机
A.1.2HCSl2X开发工具包组件

A.2MC9S12XEP100开发板及与PC通信
A.2.1MC9S12XEP100开发板
A.2.2开发板工作模式的选择
A.2.3开发板的硬件连接
A.2.4PC的设置

A.3监控程序及监控命令详解
A.3.1命令详解
A.3.2改变波特率
A.3.3复位、中断向量表
A.3.4用户可以使用的RAM空间
附录B协处理器XGate指令机器码表
附录CS12XCPU汇编指令表
附录DS12XCPU指令机器码表
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