嵌入式硬件设计

　　《嵌入式硬件设计》一书的出版，为全世界的嵌入式硬件爱好者带来了福音！这是一本为嵌入式应用设计小型机器的综合性图书，起始于基本知识，而又不乏深度，但也没有拘泥于细节。它透彻地诠释了嵌入式硬件设计的方法学，同时又与实践密切相关。我们每天都在使用嵌入式计算机，也许是控制烤箱、闹钟的系统，也许是汽车的自动驾驶系统。富有经验的程序员都知道，底层硬件是一个出色的嵌入式软件的必备前提。本书是一本嵌入式硬件设计的入门教材，主要是关于为嵌入式应用设计小型机器的书。市场上有很多专门讲述为特定微处理器编写代码的书籍，也有一些侧重于嵌入式系统设计方法（但没有提供实践信息）的书籍。本书采用了一种折衷的途径，告诉读者构建一个属于自己的产品所需的一些知识，将嵌入式系统设计的许多学问提炼成了这本小册子。本书会告诉你如何构建一个完整的嵌入式系统，如何向其添加外部设备，以及如何将你的系统与其他设备连接起来。本书所包括的内容：· 嵌入式系统的理论和实践· 为一个嵌入式系统供电· 制作并调试一个嵌入式系统· 诸如PIC、Atmel AVR以及Motorola 68000系列的处理器· 数字信号处理（DSP）体系结构· 用于添加外部设备的协议（SPI和I2C）· RS-232C、RS-422、红外通信以及USB· 网络（RS-485、CAN和Ethernet）打算设计自己的硬件的软件专业人员（不是拼装一台PC机，而是搭建全新的设备和计算机化的小配件）会从本书中得到有助于洞察硬件搭建秘诀的大量信息。

　　Jobn Catsoulis是一名电子工程师、程序员和物理学家，致力于高级计算机体系结构的研究。他负责设计了25个以上的嵌入式计算机系统，并且自1996年以来，他一直担任Embedded Pty Ltd.公司的常务董事。Embedded Pty Ltd.是一个为工业界、政府部门、军队以及科研机构设计计算机的公司。

×序 1
前言 3
第一部分 背景知识
第一章 计算机体系结构介绍 11
概念 12
存储器 30
输入/输出 33
DMA 34
嵌入式计算机体系结构 40
第二章 电子学概览 44
电压和电流 44
模拟信号 46
功率 47
电阻 47
电容 51
RC电路 53
电感 57
变压器 59
二极管 60
晶体 63
数字信号 67
理解电路原理图 68
阅读技术手册 73
第三章 电源 75
来自壁上插座的电流 75
电池 76
稳压器 77
第四章 搭建硬件平台 83
消除噪声 83
迅速而又随性地构造 88
印刷电路板 89
为一个设计布线 96
调试工具 100
制作电路板 102
上电 105
添加处理器 105
关于调试的一些思考 106
第二部分 嵌入式处理器和系统
第五章 PIC微控制器 113
两款处理器的发展史 113
一个简单的实例 115
一个更大的PIC处理器 119
第六章 AVR微控制器 121
AVR处理器的体系结构 122
ATtiny15处理器 124
代码的下载 131
更强大的AVR处理器 133
总线接口 134
第七章 68000系列处理器 162
68000处理器的体系结构 163
简单的基于68000的计算机 167
第八章 基于DSP的控制器 176
DSP56800 179
基于DSP56805的计算机 183
JTAG 189
第三部分 外设和接口
第九章 使用SPI和I2C接口添加外围设备 195
串行外围设备接口（SPI） 195
内部集成电路（I2C）总线 209
使用I2C接口添加一个实时时钟 213
使用I2C添加一个小显示设备 214
第十章 串口 216
通用异步收发器（UART） 217
错误检测 218
历史悠久而可靠的RS-232C 219
RS-422 226
红外通信 228
USB 234
第十一章 网络 246
RS-485 246
控制器局域网络CAN 249
以太网（Ethernet） 253
第十二章 模拟量 261
放大器 261
模/数转换 265
连接外部ADC 268
温度传感器 270
光电传感器 272
加速计 275
压力传感器 276
磁场传感器 279
数/模转换 280
脉宽调制（PWM） 282
电机控制 283
开关大负载 290
参考书目 293
索引 297