《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計實戰(zhàn)-基于飛思卡爾S12X微控制器》課件

第1章概述V1.02010.4本章目錄嵌入式系統(tǒng)定義、由來及特點1.1嵌入式系統(tǒng)的知識體系、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1.3嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語言基本語法概要1.4本書學(xué)習(xí)與實踐資料索引1.5本章目錄嵌入式系統(tǒng)定義、由來及特點1.1嵌入式系統(tǒng)的知識體系、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1.3嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語言基本語法概要1.4本書學(xué)習(xí)與實踐資料索引1.51.1嵌入式系統(tǒng)定義、由來及特點1.1.1嵌入式系統(tǒng)的定義EmbeddedSystemDictionary：一種計算機(jī)硬件和軟件的組合，也許還有機(jī)械裝置，用于實現(xiàn)一個特定功能。在某些特定情況下，嵌入式系統(tǒng)是一個大系統(tǒng)或產(chǎn)品的一部分無處不在的嵌入式系統(tǒng)1.1嵌入式系統(tǒng)定義、由來及特點1.1.2嵌入式系統(tǒng)的由來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）、存儲器（RAM/ROM等）、定時器/計數(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、由來及特點1.1.2嵌入式系統(tǒng)的由來及其與微控制器的關(guān)系２．嵌入式系統(tǒng)的由來通用計算機(jī)系統(tǒng)：滿足海量高速數(shù)值計算的計算機(jī)。嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)：嵌入到實際應(yīng)用系統(tǒng)中，實現(xiàn)嵌入式應(yīng)用的計算機(jī)。３．嵌入式系統(tǒng)與MCU的關(guān)系

MCU的特點：體積小、價格低、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、由來及特點1.1.3嵌入式系統(tǒng)的特點嵌入式系統(tǒng)是計算機(jī)系統(tǒng)，但不單獨以通用計算機(jī)面目出現(xiàn)。嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要專用工具和特殊方法。使用MCU設(shè)計嵌入式系統(tǒng)，數(shù)據(jù)與程序空間采用不同存儲介質(zhì)。開發(fā)嵌入式系統(tǒng)涉及軟件、硬件及應(yīng)用領(lǐng)域的知識。嵌入式系統(tǒng)的其他特點。1.2嵌入式系統(tǒng)的知識體系、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、語音、視頻等處理或識別)；（9）各種具體應(yīng)用。1.2嵌入式系統(tǒng)的知識體系、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)識嵌入式系統(tǒng)（4）入門芯片選擇的困惑1.2嵌入式系統(tǒng)的知識體系、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)選擇一個芯片及硬件評估板深入理解MCU的硬件最小系統(tǒng)不要一開始就學(xué)嵌入式實時操作系統(tǒng)RTOS避免片面認(rèn)識嵌入式系統(tǒng)注重實驗與實踐入門芯片選擇不要太復(fù)雜關(guān)于匯編與C語言的取舍明確學(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1.3.1與硬件相關(guān)的術(shù)語封裝(Package)印刷電路板(PCB，Printedcircuitboard)動態(tài)可讀寫隨機(jī)存儲器(DRAM，DynamicRandomAccessMemory)靜態(tài)可讀寫隨機(jī)存儲器(SRAM，StaticRandomAccessMemory)只讀存儲器(ROM，ReadOnlyMemory)

閃速存儲器(FlashMemory)模擬量開關(guān)量1.3嵌入式系統(tǒng)常用術(shù)語1.3.2與通信相關(guān)的術(shù)語

并行通信

串行通信

串行外設(shè)接口SPI集成電路互連總線I2C通用串行總線USB控制器局域網(wǎng)CAN背景調(diào)試模式BDM邊界掃描測試協(xié)議JTAG1.3嵌入式系統(tǒng)常用術(shù)語1.3.3與功能模塊及軟件相關(guān)的術(shù)語

通用輸入/輸出GPIOA/D與D/A脈沖寬度調(diào)制器PWM看門狗液晶顯示LCD發(fā)光二極管LED鍵盤實時操作系統(tǒng)RTOS1.4嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語言基本語法概要1.數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型基本類型構(gòu)造類型字節(jié)型整型實型數(shù)組結(jié)構(gòu)聯(lián)合枚舉指針空類型1.4嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語言基本語法概要基本類型數(shù)據(jù)類型簡明含義位數(shù)字節(jié)數(shù)字節(jié)型signedchar有符號字節(jié)型81unsignedchar無符號字節(jié)型81整型signedshort有符號短整型162unsignedshort無符號短整型162signedint有符號短整型162unsignedint無符號短整型162signedlong有符號長整型324unsignedlong無符號長整型324實型float浮點型324double雙精度型6481.4嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語言基本語法概要2.運算符號算術(shù)運算：+-*/^%邏輯運算：||&&!關(guān)系運算：><>=<===!=位運算：～<<>>&^|增量和減量運算：++--復(fù)合賦值運算：+=-=*=/=%=等指針和地址運算：*&輸出格式轉(zhuǎn)換1.4嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語言基本語法概要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語句在循環(huán)中的應(yīng)用區(qū)別！Switch語句與if語句的不同之處在于switch只能對等式進(jìn)行測試，而if可以計算關(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句實現(xiàn)，則switch語句的運行性能要優(yōu)于if語句。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語言基本語法概要4.函數(shù)函數(shù)參數(shù)、類型函數(shù)返回值類型Return語句格式：return表達(dá)式;

注意：（1）函數(shù)定義時要同時聲明其類型；（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，其類型也要與函數(shù)類型一致等。1.4嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語言基本語法概要5.指針指針是指向變量的地址，實質(zhì)上指針就是存儲單元的地址。指針變量的定義：類型說明符*變量名指針變量的賦值：只能賦予地址指針的運算：取地址運算符&、取內(nèi)容運算符*。1000a1000801003p1inta;int*p1=&a;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=&a;//將a的地址作為p1初值a=80;b=*p1;//運行結(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語言基本語法概要6.結(jié)構(gòu)體定義結(jié)構(gòu)體類型，類型名稱為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)體中第一個成員的首地址，因此在使用之前應(yīng)該對結(jié)構(gòu)體指針初始化，即分配整個結(jié)構(gòu)體長度的字節(jié)空間。1.4嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語言基本語法概要7.位域定義位域類型，類型名稱為bs，同時定義該類型變量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111cba1.4嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語言基本語法概要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：#define

DEBUG

0

main()

{

#if

DEBUG

printf("Debugging\n");

#endif

printf("Running\n");

}條件編譯示例3：/*my.h*/

#ifndef

MY_H

#define

MY_H

……

#endif

條件編譯示例2：#define

DEBUG

main()

{

#ifdef

DEBUG

printf("Debugging\n");

#else

printf("Not

debugging\n");

#endif

printf("Running\n");

}

1.4嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語言基本語法概要

指令

用途

#

空指令，無任何效果

#include

包含一個源代碼文件

#define

定義宏

#undef

取消已定義的宏

#if

如果給定條件為真，則編譯下面代碼

#ifdef

如果宏已經(jīng)定義，則編譯下面代碼

#ifndef

如果宏沒有定義，則編譯下面代碼

#elif

如果前面的#if給定條件不為真，當(dāng)前條件為真，則編譯下面代碼

#endif

結(jié)束一個#if……#else條件編譯塊

#error

停止編譯并顯示錯誤信息1.4嵌入式系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)C語言基本語法概要9.用typedef定義類型示例：typedefunsignedcharINT8U;用法說明：（1）用typedef可以定義各種類型名，