嵌入式實時操作系統(tǒng)開發(fā)實踐——基于英飛凌PSoC62和RT-Thread
定 價：79 元
叢書名：新工科人才培養(yǎng)系列叢書
- 作者：張勇
- 出版時間：2025/9/1
- ISBN：9787121513022
- 出 版 社：電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP316.2
- 頁碼：248
- 紙張：
- 版次：01
- 開本：16開
本書基于英飛凌PSoC62和RT-Thread介紹嵌入式實時操作系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)。本書首先介紹嵌入式系統(tǒng)的基本概念和背景知識，以及常見的嵌入式系統(tǒng)硬件和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具；接著介紹英飛凌PSoC62的功能模塊；然后介紹了國產(chǎn)嵌入式操作系統(tǒng)RT-Thread的開發(fā)方法；最后基于PSoC62和RT-Thread實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)。本書可作為高等院校計算機、電子信息、自動化、電力電氣等專業(yè)的"嵌入式系統(tǒng)原理”"嵌入式操作系統(tǒng)”"嵌入式系統(tǒng)實踐”等課程的教材和教學(xué)參考書，也可作為工程實訓(xùn)、電子制作與競賽的實踐教材，還可作為從事自動控制、物聯(lián)網(wǎng)、機電一體化等應(yīng)用領(lǐng)域開發(fā)工作的工程技術(shù)人員的參考書。
張勇，男，沈陽師范大學(xué)副教授，研究方向為嵌入式操作系統(tǒng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等。 主持省部級項目4項，參與1項國家自然科學(xué)基金項目，主持和參與多項橫向項目。主編教材 1 部，參編教材3部。主持和主講省級一流本科課程《嵌入式操作系統(tǒng)》和《物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論》。先后發(fā)表多篇省級以上論文，指導(dǎo)學(xué)生獲得國家級、省級競賽獎項20余項。
目錄
第1章 嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ) 1
1.1 嵌入式系統(tǒng)要素 1
1.1.1 嵌入式處理器 1
1.1.2 嵌入式操作系統(tǒng) 3
1.2 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的特點 4
1.2.1 簡單的嵌入式系統(tǒng)開發(fā) 4
1.2.2 基于實時操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā) 4
1.2.3 基于片上系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā) 4
1.2.4 嵌入式系統(tǒng)面臨的人工智能領(lǐng)域的挑戰(zhàn) 5
1.3 嵌入式實時操作系統(tǒng) 5
1.3.1 嵌入式實時操作系統(tǒng)簡介 5
1.3.2 主流嵌入式實時操作系統(tǒng) 5
1.3.3 RT-Thread簡介 6
1.4 實驗1：安裝和使用RTT Studio 7
1.5 本章小結(jié) 13
習(xí)題1 13
第2章 PSoC6雙核微處理器 14
2.1 PSoC6雙核微處理器概述 14
2.2 PSoC6雙核架構(gòu) 15
2.2.1 通用雙CPU概念 15
2.2.2 PSoC6的CPU系統(tǒng) 15
2.2.3 PSoC6地址映射 17
2.2.4 PSoC6的寄存器 18
2.2.5 操作模式與特權(quán)級別 18
2.2.6 指令集概述 20
2.3 PSoC6雙核微處理器的時鐘系統(tǒng) 21
2.3.1 系統(tǒng)時鐘概述 21
2.3.2 時鐘樹 21
2.4 PSoC6雙核微處理器的異常/中斷管理系統(tǒng) 22
2.4.1 PSoC6的中斷配置 22
2.4.2 PSoC6的異常向量表 23
2.4.3 PSoC6的異常 24
2.4.4 PSoC6的中斷源 24
2.4.5 PSoC6的中斷處理過程 25
2.5 PSoC6雙核微處理器硬件設(shè)計 25
2.5.1 GPIO控制 25
2.5.2 音頻子系統(tǒng) 26
2.5.3 模擬器件CapSence設(shè)計 27
2.5.4 12位SAR ADC 28
2.5.5 使用串口輸出調(diào)試信息 28
2.6 基于PSoC6雙核微處理器開展項目開發(fā) 29
2.6.1 支持的開發(fā)環(huán)境 29
2.6.2 設(shè)計注意事項 29
2.7 實驗2：下載和運行RT-Thread演示程序 38
2.8 本章小結(jié) 41
習(xí)題2 42
第3章 PSoC6上的GPIO應(yīng)用 43
3.1 PSoC6上的I/O簡介 43
3.1.1 PSoC6上的I/O工作模式 43
3.1.2 RTT提供的I/O設(shè)備接口 43
3.2 RTT控制LED 44
3.2.1 GPIO模式 44
3.2.2 RTT配置GPIO 45
3.3 RTT控制按鍵 46
3.3.1 按鍵查詢方式 46
3.3.2 按鍵中斷方式 47
3.3.3 RTT線程控制按鍵 48
3.4 實驗3：基于PSoC6和RTT控制按鍵 50
3.5 本章小結(jié) 55
習(xí)題3 55
第4章 PSoC6上的UART應(yīng)用 56
4.1 PSoC6上的UART簡介 56
4.1.1 串口通信 56
4.1.2 PSoC6上的UART 57
4.2 RTT串口設(shè)備驅(qū)動接口 57
4.2.1 RTT串口驅(qū)動接口 57
4.2.2 串口數(shù)據(jù)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的模式 59
4.3 RTT串口數(shù)據(jù)接收和發(fā)送數(shù)據(jù) 59
4.3.1 RTT中斷接收和輪詢發(fā)送數(shù)據(jù) 59
4.3.2 DMA接收和輪詢發(fā)送數(shù)據(jù) 60
4.3.3 RTT線程間同步 61
4.4 實驗4：基于PSoC6和RTT的串口通信 62
4.5 本章小結(jié) 66
習(xí)題4 66
第5章 PSoC6上的I2C應(yīng)用 67
5.1 PSoC6上的I2C 67
5.1.1 I2C簡介 67
5.1.2 PSoC6上的I2C 67
5.2 RTT上的I2C設(shè)備驅(qū)動接口 68
5.2.1 訪問I2C設(shè)備 68
5.2.2 讀寫I2C設(shè)備數(shù)據(jù) 69
5.3 RTT上的模擬I2C設(shè)備 70
5.3.1 配置I2C設(shè)備 70
5.3.2 模擬I2C設(shè)備驅(qū)動接口 71
5.4 實驗5：I2C總線驅(qū)動SSD1306 OLED屏 71
5.5 本章小結(jié) 73
習(xí)題5 74
第6章 PSoC6上的SPI應(yīng)用 75
6.1 PSoC6上的SPI簡介 75
6.1.1 SPI簡介 75
6.1.2 PSoC6上的SPI 76
6.2 RTT上的SPI設(shè)備驅(qū)動接口 79
6.2.1 掛載SPI設(shè)備 79
6.2.2 配置SPI設(shè)備 79
6.2.3 使用SPI進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 80
6.3 實驗6：使用SPI訪問ST7789屏幕 80
6.4 本章小結(jié) 84
習(xí)題6 84
第7章 PSoC6上的ADC應(yīng)用 85
7.1 PSoC6上的ADC簡介 85
7.1.1 ADC的基本原理 85
7.1.2 PSoC6上的ADC 86
7.2 RTT上的ADC設(shè)備驅(qū)動接口 87
7.2.1 ADC設(shè)備驅(qū)動接口 87
7.2.2 配置ADC設(shè)備 88
7.2.3 訪問ADC設(shè)備 89
7.2.4 RTT線程間通信 90
7.3 實驗7：單通道ADC電壓采集 91
7.4 本章小結(jié) 96
習(xí)題7 97
第8章 PSoC6上的DAC應(yīng)用 98
8.1 PSoC6上的DAC簡介 98
8.1.1 DAC的基本原理 98
8.1.2 PSoC6上的DAC 99
8.2 RTT上的DAC設(shè)備驅(qū)動接口 100
8.2.1 DAC設(shè)備驅(qū)動接口 100
8.2.2 配置DAC設(shè)備 100
8.2.3 訪問DAC設(shè)備 101
8.3 實驗8：通過按鍵控制DAC輸出值 101
8.4 本章小結(jié) 104
習(xí)題8 104
第9章 PSoC6上的定時器應(yīng)用 105
9.1 概述 105
9.1.1 軟件定時器 105
9.1.2 硬件定時器 105
9.1.3 PSoC6上的定時器 106
9.1.4 PSoC6上的WDT 107
9.1.5 PSoC6上的RTC 107
9.2 RTT上的定時器設(shè)備驅(qū)動接口 109
9.2.1 HWTIMER設(shè)備驅(qū)動接口 109
9.2.2 配置和操作HWTIMER設(shè)備 109
9.2.3 WDT設(shè)備驅(qū)動接口 112
9.2.4 配置和訪問WDT設(shè)備 113
9.2.5 RTC設(shè)備驅(qū)動接口 115
9.2.6 配置與訪問RTC設(shè)備 116
9.2.7 alarm功能 118
9.3 實驗9：基于PSoC6和RTT實現(xiàn)鬧鐘 119
9.4 本章小結(jié) 123
習(xí)題9 123
第10章 PSoC6上的PWM應(yīng)用 124
10.1 PSoC6上的PWM簡介 124
10.1.1 PWM簡介 124
10.1.2 PSoC6上的PWM 125
10.2 RTT上的PWM設(shè)備驅(qū)動接口 127
10.2.1 PWM設(shè)備驅(qū)動接口 127
10.2.2 配置PWM設(shè)備 128
10.3 實驗10：通過PWM控制直流電機 130
10.4 本章小結(jié) 132
習(xí)題10 132
第11章 PSoC6上的SDIO應(yīng)用 133
11.1 PSoC6上的SDIO簡介 133
11.1.1 SDIO概述 133
11.1.2 PSoC6上的SDIO 135
11.2 RTT上的SDIO設(shè)備驅(qū)動接口 136
11.2.1 SDIO設(shè)備驅(qū)動接口 136
11.2.2 配置SDIO設(shè)備 137
11.3 實驗11：PSoC6上的SDIO應(yīng)用 138
11.4 本章小結(jié) 140
習(xí)題11 141
第12章 PSoC6上的CapSense應(yīng)用 142
12.1 PSoC6上的CapSense簡介 142
12.1.1 CapSense的基本原理 142
12.1.2 PSoC6上的CapSense 142
12.2 RTT上的Slider板級擴(kuò)展驅(qū)動 144
12.2.1 擴(kuò)展驅(qū)動接口 144
12.2.2 配置Slider 145
12.3 實驗12：PSoC6上的CapSense實驗 146
12.4 本章小結(jié) 150
習(xí)題12 150
第13章 基于PSoC6的Wi-Fi和藍(lán)牙應(yīng)用 151
13.1 基于PSoC6的Wi-Fi和藍(lán)牙簡介 151
13.1.1 Wi-Fi 151
13.1.2 藍(lán)牙 152
13.2 RTT上的Wi-Fi和藍(lán)牙設(shè)備驅(qū)動接口 154
13.2.1 Wi-Fi設(shè)備驅(qū)動接口 154
13.2.2 配置和訪問Wi-Fi設(shè)備 154
13.2.3 配置和訪問藍(lán)牙設(shè)備 156
13.3 實驗13：基于PSoC6的Wi-Fi和藍(lán)牙應(yīng)用 157
13.3.1 基于PSoC6的Wi-Fi應(yīng)用 157
13.3.2 基于PSoC6的藍(lán)牙應(yīng)用 166
13.4 本章小結(jié) 172
習(xí)題13 172
第14章 PSoC6上的Flash應(yīng)用 173
14.1 PSoC6上的Flash簡介 173
14.1.1 存儲器簡介 173
14.1.2 PSoC6上的Flash存儲器 174
14.2 RTT上的FAL組件 174
14.2.1 FAL組件介紹 174
14.2.2 使用FAL組件 175
14.3 實驗14：PSoC6上的Flash操作 176
14.4 本章小結(jié) 180
習(xí)題14 180
第15章 PSoC6上的USB應(yīng)用 181
15.1 USB簡介 181
15.1.1 USB協(xié)議 181
15.1.2 USB的數(shù)據(jù)傳輸類型 182
15.1.3 PSoC6上的USB接口 182
15.2 RTT上的USB驅(qū)動接口 183
15.2.1 USBH驅(qū)動框架 183
15.2.2 USBD驅(qū)動框架 184
15.3 實驗15：RTT實現(xiàn)USB鼠標(biāo) 185
15.4 本章小結(jié) 186
習(xí)題15 187
第16章 基于PSoC6和RTT的項目案例 188
16.1 基于RTT的智能家居系統(tǒng) 188
16.1.1 概述 188
16.1.2 總體方案 188
16.1.3 硬件設(shè)計 191
16.1.4 軟件設(shè)計 191
16.1.5 阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用設(shè)計 199
16.1.6 微信小程序設(shè)計 205
16.1.7 系統(tǒng)集成測試 208
16.2 基于RTT的智能小車 209
16.2.1 概述 209
16.2.2 需求分析 209
16.2.3 總體方案 209
16.2.4 硬件設(shè)計 211
16.2.5 軟件設(shè)計 212
16.2.6 系統(tǒng)集成測試 237
參考文獻(xiàn) 238
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