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嵌入式系統(tǒng)多任務(wù)處理應(yīng)用開發(fā)實(shí)戰(zhàn):基于ARM MCU和FreeRTOS內(nèi)核

嵌入式系統(tǒng)多任務(wù)處理應(yīng)用開發(fā)實(shí)戰(zhàn):基于ARM MCU和FreeRTOS內(nèi)核

出版社：機(jī)械工業(yè)出版社出版時(shí)間：2023-02-01
開本： 16開 頁數(shù)： 412
中 圖 價(jià):¥117.7(7.9折) 定價(jià)  ¥149.0 登錄后可看到會(huì)員價(jià)
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嵌入式系統(tǒng)多任務(wù)處理應(yīng)用開發(fā)實(shí)戰(zhàn):基于ARM MCU和FreeRTOS內(nèi)核 版權(quán)信息

嵌入式系統(tǒng)多任務(wù)處理應(yīng)用開發(fā)實(shí)戰(zhàn):基于ARM MCU和FreeRTOS內(nèi)核 本書特色

本書基于項(xiàng)目編寫，講述了如何利用FreeRTOS多任務(wù)處理內(nèi)核讓ARM Cortex微控制器進(jìn)行多任務(wù)處理。

嵌入式系統(tǒng)多任務(wù)處理應(yīng)用開發(fā)實(shí)戰(zhàn):基于ARM MCU和FreeRTOS內(nèi)核 內(nèi)容簡介

本書講述了如何利用FreeRTOS多任務(wù)處理內(nèi)核讓ARM Cortex微控制器進(jìn)行多任務(wù)處理。本書還詳細(xì)講解了多任務(wù)處理操作系統(tǒng)的各項(xiàng)特性，例如：調(diào)度、優(yōu)先級、郵箱、事件標(biāo)志和信號量等。本書的重要特色之一是使用非常流行的Clicker 2 for STM32開發(fā)板（你可以很輕松地?fù)Q用其他型號的開發(fā)板）和FreeRTOS進(jìn)行實(shí)時(shí)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)。這些項(xiàng)目包括：LED以不同頻率閃爍、7段數(shù)碼管的刷新顯示、用不同任務(wù)控制各種傳感器的移動(dòng)機(jī)器人、獨(dú)立控制的多個(gè)伺服電機(jī)、多任務(wù)處理的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目、具有獨(dú)立鍵盤輸入的溫度控制器、具有三項(xiàng)任務(wù)（激活、發(fā)生器和顯示）的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、家用報(bào)警系統(tǒng)以及泊車管理系統(tǒng)等等。

嵌入式系統(tǒng)多任務(wù)處理應(yīng)用開發(fā)實(shí)戰(zhàn):基于ARM MCU和FreeRTOS內(nèi)核 目錄

目　　錄

譯者序

前言

致謝

第1章　微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) / 1

1.1　概述 / 1

1.2　微控制器系統(tǒng) / 1

1.2.1　RAM / 4

1.2.2　ROM / 5

1.2.3　PROM / 5

1.2.4　EPROM / 5

1.2.5　EEPROM / 5

1.2.6　flash EEPROM / 5

1.3　微控制器的特點(diǎn) / 6

1.3.1　供電電壓 / 6

1.3.2　時(shí)鐘 / 6

1.3.3　定時(shí)器 / 6

1.3.4　看門狗 / 6

1.3.5　復(fù)位輸入 / 7

1.3.6　中斷 / 7

1.3.7　欠電壓檢測器 / 7

1.3.8　模數(shù)轉(zhuǎn)換器 / 7

1.3.9　串行輸入/輸出 / 7

1.3.10　SPI和I2C / 8

1.3.11　LCD驅(qū)動(dòng)器 / 8

1.3.12　模擬比較器 / 8

1.3.13　實(shí)時(shí)時(shí)鐘 / 8

1.3.14　睡眠模式 / 8

1.3.15　上電復(fù)位 / 8

1.3.16　低功率運(yùn)行 / 9

1.3.17　灌電流/拉電流能力 / 9

1.3.18　USB接口 / 9

1.3.19　CAN接口 / 9

1.3.20　以太網(wǎng)接口 / 9

1.3.21　Wi-Fi和藍(lán)牙接口 / 9

1.4　微控制器架構(gòu) / 9

1.5　小結(jié) / 10

拓展閱讀 / 10

第2章　ARM微控制器架構(gòu) / 11

2.1　概述 / 11

2.2　ARM微控制器 / 11

2.2.1　Cortex-M / 13

2.2.2　Cortex-R / 14

2.2.3　Cortex-A / 14

2.2.4　Cortex-M處理器對比 / 14

2.2.5　Cortex-M 兼容性 / 15

2.2.6　處理器性能測量 / 15

2.3　STM32F407VGT6微控制器 / 16

2.3.1　STM32F407VGT6的基本特點(diǎn) / 16

2.3.2　內(nèi)部模塊示意圖 / 18

2.3.3　供電 / 20

2.3.4　低功耗模式 / 20

2.3.5　時(shí)鐘電路 / 20

2.4　通用輸入和輸出 / 24

2.5　嵌套向量中斷控制器 / 26

2.6　外部中斷控制器 / 26

2.7　定時(shí)器 / 26

2.8　模數(shù)轉(zhuǎn)換器 / 26

2.9　內(nèi)置溫度傳感器 / 27

2.10　數(shù)模轉(zhuǎn)換器 / 27

2.11　復(fù)位 / 27

2.12　電特性 / 27

2.13　小結(jié) / 28

拓展閱讀 / 28

第3章　ARM Cortex微控制器開發(fā)板 / 29

3.1　概述 / 29

3.2　LPC1768 / 29

3.3　STM32　Nucleo系列 / 29

3.4　EasyMx PRO v7 for STM32 / 30

3.5　STM32F4DISCOVERY板 / 31

3.6　mbed應(yīng)用板 / 31

3.7　EasyMx PRO v7 for Tiva / 32

3.8　MINI-M4 for STM32 / 33

3.9　Clicker 2 for MSP432 / 34

3.10　Tiva EK-TM4C123GXL

　　　LaunchPad / 34

3.11　Fusion for ARM V8 / 35

3.12　Clicker 2 for STM32 / 35

3.13　小結(jié) / 36

拓展閱讀 / 36

第4章　Clicker 2 for STM32開發(fā)板 / 37

4.1　概述 / 37

4.2　Clicker 2 for STM32硬件 / 37

4.2.1　板載LED / 38

4.2.2　板載按鍵開關(guān) / 38

4.2.3　復(fù)位開關(guān) / 38

4.2.4　供電 / 39

4.2.5　板載mikroBUS插座 / 39

4.2.6　輸入/輸出引腳 / 40

4.2.7　振蕩器 / 41

4.2.8　板載微控制器編程 / 41

4.3　小結(jié) / 42

拓展閱讀 / 42

第5章　ARM微控制器編程 / 43

5.1　概述 / 43

5.2　支持ARM微控制器的集成開發(fā)

環(huán)境 / 43

5.2.1　EWARM / 43

5.2.2　ARM Mbed / 44

5.2.3　MDK-ARM / 44

5.2.4　TrueStudio for STM32 / 45

5.2.5　System Workbench for

　　　STM32 / 45

5.2.6　mikroC Pro for ARM / 45

5.3　小結(jié) / 46

拓展閱讀 / 46

第6章　使用mikroC Pro for ARM編程 / 47

6.1　概述 / 47

6.2　mikroC Pro for ARM / 47

6.3　通用輸入/輸出庫 / 49

6.3.1　GPIO_Clk_Enable / 49

6.3.2　GPIO_Clk_Disable / 50

6.3.3　GPIO_Config / 50

6.3.4　GPIO_Set_Pin_Mode / 52

6.3.5　GPIO_Digital_Input / 53

6.3.6　GPIO_Digital_Output / 53

6.3.7　GPIO_Analog_Input / 53

6.3.8　GPIO_Alternate_Function_

　　　Enable / 54

6.4　存儲(chǔ)器類型說明符 / 54

6.5　PORT輸入/輸出 / 54

6.6　按位訪問 / 55

6.7　bit數(shù)據(jù)類型 / 55

6.8　中斷和異常 / 55

6.8.1　異常 / 55

6.8.2　中斷服務(wù)程序 / 56

6.9　創(chuàng)建新項(xiàng)目 / 57

6.10　仿真 / 64

6.11　調(diào)試 / 66

6.12　其他mikroC IDE工具 / 67

6.12.1　ASCII表 / 67

6.12.2　GLCD位圖編輯器 / 68

6.12.3　HID終端 / 68

6.12.4　中斷助手 / 69

6.12.5　LCD定制字符 / 69

6.12.6　7段編輯器 / 69

6.12.7　UDP終端 / 69

6.12.8　USART終端 / 70

6.12.9　USB HID bootloader / 71

6.12.10　統(tǒng)計(jì) / 71

6.12.11　庫管理器 / 72

6.12.12　編譯列表 / 73

6.12.13　輸出文件 / 73

6.12.14　選項(xiàng)窗口 / 73

6.13　小結(jié) / 74

拓展閱讀 / 74

第7章　多任務(wù)處理簡介 / 75

7.1　概述 / 75

7.2　多任務(wù)處理內(nèi)核的優(yōu)勢 / 76

7.3　對實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的需求 / 76

7.4　任務(wù)調(diào)度算法 / 77

7.4.1　協(xié)作調(diào)度 / 77

7.4.2　輪詢調(diào)度 / 82

7.4.3　搶占調(diào)度 / 82

7.4.4　調(diào)度算法的目標(biāo) / 83

7.4.5　搶占調(diào)度與非搶占調(diào)度之間的

　　　區(qū)別 / 83

7.4.6　其他一些調(diào)度算法 / 84

7.5　調(diào)度算法的選擇 / 85

7.6　小結(jié) / 85

拓展閱讀 / 85

第8章　FreeRTOS簡介 / 86

8.1　概述 / 86

8.2　FreeRTOS發(fā)行版 / 87

8.3　從mikroElektronika網(wǎng)站進(jìn)行

　　安裝 / 88

8.4　編寫項(xiàng)目文件 / 89

8.5　FreeRTOS頭文件路徑與源文件

　　　路徑 / 90

8.6　編譯器大小寫敏感 / 91

8.7　編譯模板程序 / 92

8.8　小結(jié) / 92

拓展閱讀 / 92

第9章　使用FreeRTOS函數(shù) / 93

9.1　概述 / 93

9.2　FreeRTOS數(shù)據(jù)類型 / 93

9.3　FreeRTOS變量命名 / 94

9.4　FreeRTOS函數(shù)命名 / 94

9.5　常用宏定義 / 94

9.6　任務(wù)狀態(tài) / 94

9.7　與任務(wù)相關(guān)的函數(shù) / 96

9.7.1　創(chuàng)建新任務(wù) / 96

9.7.2　延遲任務(wù) / 97

9.7.3　項(xiàng)目1—讓LED每秒閃爍

　　　1次 / 97

9.7.4　項(xiàng)目2—讓一個(gè)LED每秒閃

　　　爍1次，另一個(gè)LED每200ms

　　　閃爍1次 / 100

9.7.5　掛起任務(wù) / 102

9.7.6　讓掛起的任務(wù)恢復(fù)執(zhí)行 / 102

9.7.7　項(xiàng)目3—掛起和恢復(fù)任務(wù) / 103

9.7.8　刪除任務(wù) / 105

9.7.9　項(xiàng)目4—讓LED閃爍并刪除

　　　任務(wù) / 105

9.7.10　獲取任務(wù)句柄 / 107

9.7.11　定時(shí)執(zhí)行 / 108

9.7.12　滴答計(jì)數(shù) / 108

9.7.13　項(xiàng)目5—利用函數(shù)vTask-

　　　DelayUntil()讓LED閃爍 / 108

9.7.14　任務(wù)優(yōu)先級 / 110

9.7.15　項(xiàng)目6—讓LED閃爍和切

　　　換不同優(yōu)先級的按鍵開關(guān) / 111

9.7.16　項(xiàng)目7—獲取/設(shè)置任務(wù)優(yōu)

　　　先級 / 113

9.8　使用液晶顯示屏 / 114

9.8.1　HD44780 LCD模塊 / 115

9.8.2　連接LCD與Clicker 2 for STM32

　　　開發(fā)板 / 116

9.8.3　LCD函數(shù) / 116

9.8.4　項(xiàng)目8—在LCD上

　　　顯示文本 / 117

9.9　任務(wù)名稱、任務(wù)數(shù)量及滴答計(jì)數(shù) / 119

9.10　項(xiàng)目9—在LCD上顯示任務(wù)

　　　名稱、任務(wù)數(shù)量及滴答計(jì)數(shù) / 120

9.11　轉(zhuǎn)而執(zhí)行另一個(gè)優(yōu)先級相同的

　　　任務(wù) / 122

9.12　取消延遲 / 123

9.13　項(xiàng)目10—7段2位多路復(fù)用LED

　　　顯示屏計(jì)數(shù)器 / 123

9.14　項(xiàng)目11—7段4位多路復(fù)用LED

　　　顯示屏計(jì)數(shù)器 / 129

9.15　項(xiàng)目12—7段4位多路復(fù)用LED

　　　顯示屏事件計(jì)數(shù)器 / 135

9.16　項(xiàng)目13—交通燈控制器 / 136

9.17　項(xiàng)目14—改變LED

　　　閃爍頻率 / 144

9.18　項(xiàng)目15—通過USB串口向PC

　　　發(fā)送數(shù)據(jù) / 148

9.19　項(xiàng)目16—用PC鍵盤改變LED

　　　閃爍頻率 / 154

9.20　任務(wù)列表 / 156

9.21　項(xiàng)目17—在PC屏幕上顯示

　　　任務(wù)列表 / 157

9.22　任務(wù)信息 / 159

9.23　項(xiàng)目18—在PC屏幕上顯示

　　　任務(wù)信息 / 160

9.24　任務(wù)狀態(tài) / 162

9.25　項(xiàng)目19—在PC屏幕上顯示

　　　任務(wù)狀態(tài) / 163

9.26　任務(wù)參數(shù) / 165

9.27　小結(jié) / 165

拓展閱讀 / 165

第10章　隊(duì)列管理 / 166

10.1　全局變量概述 / 166

10.2　為何是隊(duì)列 / 166

10.3　創(chuàng)建隊(duì)列并利用隊(duì)列發(fā)送和接

　　　收數(shù)據(jù) / 167

10.4　項(xiàng)目20—用PC鍵盤改變LED

　　　閃爍頻率 / 169

10.5　刪除隊(duì)列、為隊(duì)列命名、重置

　　　隊(duì)列 / 172

10.6　項(xiàng)目21—使用各種隊(duì)列函數(shù) / 173

10.7　其他一些隊(duì)列函數(shù) / 175

10.8　項(xiàng)目22—開關(guān)式溫度控制器 / 176

10.9　小結(jié) / 185

拓展閱讀 / 185

第11章　信號量和互斥量 / 186

11.1　概述 / 186

11.2　創(chuàng)建二進(jìn)制信號量和互斥量 / 187

11.3　創(chuàng)建計(jì)數(shù)型信號量 / 187

11.4　刪除信號量并獲取信號量計(jì)數(shù) / 188

11.5　釋放和占用信號量 / 188

11.6　項(xiàng)目23—向PC發(fā)送內(nèi)部和

　　　外部溫度數(shù)據(jù) / 189

11.7　小結(jié) / 194

拓展閱讀 / 194

第12章　事件組 / 195

12.1　概述 / 195

12.2　事件標(biāo)志和事件組 / 195

12.3　創(chuàng)建和刪除事件組 / 196

12.4　設(shè)置、清除、等待事件組位以及

　　　獲取事件組位 / 196

12.5　項(xiàng)目24—向PC發(fā)送內(nèi)部和外

　　　部溫度數(shù)據(jù) / 198

12.6　項(xiàng)目25—控制LED的閃爍 / 202

12.7　項(xiàng)目26—基于GPS的項(xiàng)目 / 205

12.8　小結(jié) / 212

拓展閱讀 / 212

第13章　軟件定時(shí)器 / 213

13.1　概述 / 213

13.2　創(chuàng)建、刪除、啟動(dòng)、停止和重置

　　　定時(shí)器 / 214

13.3　修改和獲取定時(shí)器周期 / 216

13.4　定時(shí)器名稱和ID / 217

13.5　項(xiàng)目27—反應(yīng)定時(shí)器 / 217

13.6　項(xiàng)目28—生成方波 / 220

13.7　項(xiàng)目29—事件計(jì)數(shù)器（例如

　　　頻率計(jì)數(shù)器） / 222

13.8　小結(jié) / 225

拓展閱讀 / 225

第14章　一些示例項(xiàng)目 / 226

14.1　概述 / 226

14.2　項(xiàng)目30—生成頻率可調(diào)節(jié)的

　　　方波 / 226

14.3　項(xiàng)目31—掃頻波形發(fā)生器 / 230

14.4　項(xiàng)目32—RGB燈光控制器 / 233

14.5　項(xiàng)目33—帶鍵盤的家庭報(bào)警

　　　系統(tǒng) / 236

14.6　項(xiàng)目34—帶蜂鳴器的超聲波

　　　泊車 / 244

14.7　項(xiàng)目35—步進(jìn)電機(jī)項(xiàng)目 / 251

14.8　項(xiàng)目36—與Arduino通信 / 262

14.9　小結(jié) / 267

拓展閱讀 / 267

第15章　空閑任務(wù)和空閑任務(wù)鉤子 / 268

15.1　概述 / 268

15.2　空閑任務(wù) / 268

15.3　空閑任務(wù)鉤子函數(shù) / 268

15.4　項(xiàng)目37—顯示空閑處理器

......

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