微控制器原理及應用 — 基於 TI C2000 實時微控制器

本書以TI公司C2000系列TMS320F28027PT微控制器為載體，介紹微控制器的基本原理和應用方法。
本書以學生認知過程為導向組織內容，從簡單到復雜，從模塊到系統，
按照項目驅動的思路展開教學，著重培養學生的實踐應用能力。
全書共14章，分為3部分：
第1部分（第1～4章）為系統平台模塊，
介紹嵌入式系統定義、開發板硬件平台、嵌入式C語言、軟件架構和CCS集成開發環境；
第2部分（第5～13章）為基本外設模塊，分別介紹TMS320F28027PT的*常用外設模塊，
包括GPIO、中斷、定時器、eCAP、ePWM、ADC、SCI、SPI、I2C等，每個模塊先介紹通用知識，
再介紹TMS320F28027PT相應模塊的工作原理、寄存器驅動函數、軟件思維導圖和應用實例；
第3部分（第14章）為綜合案例，介紹C2000系列微控制器在電力電子控制系統中的應用，
為後續從事微控制器系統的複雜工程設計奠定基礎。
本書可作為普通高校電氣工程、自動化等專業本科生或研究生的教材，
也可供從事電力電子、機電一體化、自動控制等系統開發的工程技術人員參考。
 

前言
電子資源一覽表
第1章嵌入式系統概述1
1.1嵌入式系統簡介1
1.1.1什麼是嵌入式系統1
1.1.2嵌入式系統和通用計算機系統的比較1
1.1.3嵌入式系統的特點2
1.1.4嵌入式系統的分類3
1.2MCU簡介5
1.2.1MCU的基本組成5
1.2.2MCU的特點7
1.2.3MCU的發展7
1.2.4MCU的應用7
1.3TI C2000系列實時微控制器8
1.3.1C2000系列實時微控制器簡介8
1.3.2芯片命名規則9
1.3.3芯片特性9
1.3.4芯片封裝12
思考與練習13
第2章C2000系列微控制器及硬件平台14
2.1MCU硬件資源14
2.1.1資源概覽14
2.1.2引腳說明15
2.2MCU硬件功能概述19
2.3內存映射23
2.4時鐘27
2.5看門狗電路29
2.6低功耗模式30
2.7片內電壓調節器/欠電壓復位/上電複位31
2.8硬件平台32
2.8.1MCU小系統32
2.8.2LaunchPad實驗板32
思考與練習36
第3章微控制器程序設計基礎38
3.1編程語言38
3.2彙編語言簡介40
3.2.1TMS320C28x彙編指令40
3.2.2CPU 執行指令的過程41
3.3嵌入式C語言簡介43
3.3.1數據及其處理43
3.3.2程序流控制46
3.3.3函數49
3.3.4構造型數據類型50
3.3.5指針52
3.3.6編譯預處理53
3.3.7C28x IQ數學庫介紹54
3.4軟件開發工具概述57
思考與練習59
第4章軟件架構與CCS集成開發環境60
4.1寄存器的C語言訪問60
4.1.1了解GPIO寄存器60
4.1.2使用結構體指針操作寄存器62
4.2軟件架構64
4.2.1MCU模塊層——固件函數庫65
4.2.2用戶模塊層66
4.2.3應用層67
4.2.4主程序層67
4.3文件管理68
4.4CCS集成開發環境77
4.4.1CCS安裝注意事項77
4.4.2創建工作區77
4.4.3導入項目和編譯項目78
4.4.4仿真調試82
4.5CMD文件83
4.5.1COFF格式和段的概念83
4.5.2CMD文件簡介85
4.6軟件的啟動引導過程89
4.7將函數從Flash複製到RAM運行91
思考與練習92
第5章通用輸入輸出口93
5.1GPIO的基礎知識93
5.1.1GPIO輸出驅動器93
5.1.2GPIO輸入驅動器95
5.1.3GPIO引腳管理96
5.2C2000的GPIO模塊96
5.2.1GPIO概述96
5.2.2GPIO內部結構97
5.2.3GPIO功能描述97
5.2.4GPIO輸入濾波98
5.3GPIO的軟件架構99
5.3.1寄存器及驅動函數99
5.3.2軟件思維導圖102
5.4應用實例——“我的燈，我做主”103
思考與練習106
第6章中斷系統107
6.1中斷的基礎知識107
6.1.1什麼是中斷107
6.1.2中斷的名詞術語108
6.1.3中斷處理過程108
6.2C2000的中斷系統109
6.2.1中斷系統概述109
6.2.2PIE內部結構111
6.3中斷系統的軟件架構121
6.3.1寄存器及驅動函數121
6.3.2軟件思維導圖123
6.4應用實例——“等待觸發，輕鬆
應對”124
思考與練習128
第7章CPU定時器129
7.1定時器的基礎知識129
7.2C2000的定時器130
7.2.1定時器概述130
7.2.2定時器內部結構130
7.2.3定時器功能描述131
7.3定時器的軟件架構131
7.3.1寄存器及驅動函數131
7.3.2軟件思維導圖132
7.4應用實例——“我的時間準”133
思考與練習135
第8章增強型捕獲模塊137
8.1捕獲模塊的基礎知識137
8.2C2000的eCAP138
8.2.1eCAP概述138
8.2.2eCAP內部結構138
8.2.3eCAP功能描述138
8.3eCAP的軟件架構142
8.3.1寄存器及驅動函數142
8.3.2軟件思維導圖143
8.4應用實例——“捕捉瞬息萬變”144
思考與練習147
第9章增強型脈寬調製模塊148
9.1PWM的基礎知識148
9.1.1PWM概述148
9.1.2PWM信號的產生148
9.2C2000的ePWM149
9.2.1ePWM概述149
9.2.2時基（TB）子模塊150
9.2.3計數比較（CC）子模塊155
9.2.4動作限定（AQ）子模塊157
9.2.5死區（DB）子模塊162
9.2.6PWM斬波（PC）子模塊165
9.2.7故障聯防（TZ）子模塊168
9.2.8事件觸發與中斷管理（ET）
子模塊169
9.2.9軟件思維導圖173
9.3應用實例——“PWM，時間寵兒”175
思考與練習177
第10章模/數轉換器179
10.1ADC的基礎知識179
10.1.1ADC轉換步驟179
10.1.2ADC主要性能參數180
10.1.3ADC主要類型181
10.1.4ADC工作流程182
10.1.5ADC應用注意事項182
10.2C2000的ADC模塊183
10.2.1ADC概述183
10.2.2ADC功能框圖183
10.2.3ADC功能描述184
10.3ADC的軟件架構193
10.3.1寄存器及驅動函數193
10.3.2軟件思維導圖194
10.4應用實例——“模擬數字兩個
世界”196
思考與練習199
第11章串行通信接口200
11.1串行通信的基礎知識200
11.1.1串行通信與並行通信200
11.1.2數據位的表示201
11.1.3異步串行通信的幀格式201
11.1.4串行通信的波特率202
11.1.5奇偶校驗202
11.1.6串行通信的傳輸方式202
11.1.7RS-232串口203
11.2C2000的SCI模塊203
11.2.1SCI概述203
11.2.2SCI內部結構204
11.2.3SCI功能描述204
11.2.4SCI多機通信模式210
11.3SCI的軟件架構212
11.3.1寄存器及驅動函數212
11.3.2軟件思維導圖213
11.4應用實例——“一定要把數據送
出去”215
思考與練習220
第12章串行外設接口221
12.1SPI的基礎知識221
12.1.1SPI總線接口221
12.1.2SPI的工作原理222
12.2C2000的SPI模塊223
12.2.1SPI概述223
12.2.2SPI內部結構224
12.2.3SPI功能描述224
12.3SPI的軟件架構230
12.3.1寄存器及驅動函數230
12.3.2軟件思