基于凌阳SPCE061A设计实验平台的专业综合设计教程

　　凌阳科技大学在全国高校（包括部分专科和职业院校）推广凌阳16位SoC单片机（SPCE061A），已取得不错的效果，尤其是凌阳的SPCE061A精简开发板（61板）已经得到广泛应用。许多高校还开设了以凌阳SPCE061A为典型样机的16位单片机原理及应用课程。本书以高等院校电气类专业综合设计为主线，阐述以培养学生专业综合素质、工程设计和创新实践能力为宗旨的专业综合设计实践课程的意义和作用；全面系统介绍凌阳SPCE061A芯片（16位SoC单片机）的组成原理、指令系统（含伪指令）、汇编语言和C语言程序设计方法、μ’nSPTM集成开发环境（IDE）的功能及使用方法，介绍体现凌阳16位SoC单片机特色的音频信号处理技术以及SPCE061A精简开发板（61板）和配套模组等；从学习实践的需要出发，分别给出基于凌阳SPCE061A设计实验平台的基础实践训练项目、专业综合设计范例和设计项目，并就专业综合设计实践课程成绩考核及评定办法提出参考方案。 本书可作为高等院校（包括机电类专科院校和职业院校）自动化、电气技术、测控技术、机电一体化以及计算机应用等专业开设专业综合设计实践课程或16位单片机原理及应用课程的教材，也可作为广大在校学生和工程技术人员学习凌阳16位单片机应用技术的自学教材或参考书。

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前言第1章 专业综合设计实践课程/1 1.1 专业综合设计实践课程概述/1 1.2 专业综合设计实践课程教学大纲/2 1.3 专业综合设计实验平台/4第2章 SPCE061A组成原理/6 2.1 SPCE061A结构与引脚/6 2.2 凌阳16位μ’nSPTM微控制器内核/8 2.2.1算术逻辑单元/9 2.2.2寄存器组/lO 2.2.3数据总线和地址总线/12 2.3 SPCE061A存储器结构/12 2.3.1 SRAM/12 2.3.2堆栈/12 2.3.3闪存/13 2.4 SPCE061A输入/输出端口/14 2.4.1 I/O端口结构/14 2.4.2并行I/0端口组合控制范例/16 2.4.3 B端口的特殊功能/17 2.4.4 B端口工作方式控制单元/18 2.4.5 IOB8和IOBl0应用设置/19 2.5 SPCE061A的系统时钟与时基信号/20 2.5.1实时钟电路/20 2.5.2锁相环/20 2.5.3系统时钟/20 2.5.4时基信号/22 2.6 SPCE061A的定时器/计数器/23 2.6.1定时器/计数器结构/23 2.6.2定时器/计数器设置/25 2.7 SPCE061A睡眠与唤醒/28 2.7.1睡眠/28 2.7.2唤醒/28 2.8 SPCE061A的模数转换器/29 2.8.1 ADC通道及其控制/29 2.8.2 MIC IN通道ADC/34 2.9.SPCE061A的DAC音频输出/35 2.9.1 DAC音频输出通道结构/35 2.9.2 DAC音频输出特性/37 2.10低电压监测/低电压复位/38 2.10.1低电压监测/38 2.10.2低电压复位/39 2.11串行输入输出端口/39 2.12 SPCE061A的通用异步串行接口/42 2.13保密设定与看门狗定时器/46 2.13.1保密设定/46 2.13.2看门狗定时器/46 2.14 中断系统/47 2.14.1中断类型和中断方式/47 2.14.2中断向量和中断源/47 2.14.3中断控制/49 2.14.4中断响应/53 2.14.5中断服务流程/54第3章 μnSPTM程序设计与集成开发环境/56 3.1 μ’nSPTM指令系统/56 3.1.1指令与语言的基本概念/56 3.1.2 μ’nSPTM指令系统概述/57 3.1.3数据传送类指令/58 3.1.4算术运算类指令/61 3.1.5逻辑运算类指令/66 3.1.6程序转移控制类指令/71 3.1.7其它控制类指令/73 3.1.8伪指令/75 3.1.9段定义与段调用/83 3.1.10过程定义与过程调用/84 3.1.11宏定义与宏调用/85 3.1.12结构定义与结构调用/87 3.1.13伪指令应用举例/91 3.2 μ’nSPTM程序设计/100 3.2.1μ’nSPTM IDE的项目组织结构/100 3.2.2汇编语言程序设计/101 3.2.3 C语言程序设计/116 3.2.4 C语言和汇编语言混合编程/124 3.2.5 C语言的嵌入式汇编/127 3.2.6 利用嵌入式汇编实现对端口寄存器的操作/129 3.2.7应用程序设计/132 3.3μ’nSP集成开发环境/136 3.3.1μ’nSPTM IDE的安装/136 3.3.2μ’nSPTM IDE主窗口/137 3.3.3μ’nSPTM IDE主菜单/137 3.3.4μ’nSPTM IDE工具栏/142 3.3.5μ’nSPTM IDE工作区/143 3.3.6 μ’nSPTM IDE输出区/144 3.3.7μ’nSPTM IDE编辑区/144 3.3.8μ’nSPTM IDE调试窗El/145 3.3.9μ’nSPTM IDE的项目/149 3.3.10μ’nSPTM IDE的代码剖视器/153 3.3.11μ’nSPTM IDE工程中包含的文件类型/153 3.3.12μ’nSPTM IDE库文件加载/154 3.3.13μ’nSPTM IDE头文件加载/155第4章 凌阳音频/158 4.1音频背景知识/158 4.1.1音频概述/158 4.1.2音频信号数字化/158 4.1.3音频格式/158 4.1.4语音压缩编码基础/160 4.1.5语音合成与辨识技术/161 4.2凌阳音频简介/162 4.2.1凌阳音频压缩算法的编码标准/162 4.2.2压缩分类/162 4.2.3凌阳常用的音频形式和压缩算法/162 4.2.4凌阳语音的播放、录制、合成和辨识/163 4.3常用应用程序接口/163 4.3.1概述/163 4.3.2语音播放应用程序接口函数/164 4.3.3 SACM A2000格式的自动播放范例/167 4.3.4 SACM A2000格式的手动语音播放范例/181 4.3.5 SACM$480格式的语音播放范例/187 4.3.6 SACM A2000与SACM$480混合播放范例/189 4.3.7 SACM—MS01/194 4.3.8 SACM—DVR/198 4.3.9键控程序模块/202 4.3.10语音辨识/208 4.3.11语音API函数占用的寄存器/217第5章 SPCE061A设计实验平台/219 5.1 SPCE061A精简开发板/219 5.1.1 61板电路原理/221 5.1.2 61板组装与测试/223 5.2配套模组及外围元器件/229 5.2.1 LED键盘模组/230 5.2.2 SPLC701液晶模组/237 5.2.3 SPGT62C19B电机控制模组/244 5.2.4红外测温模块/255 5.2.5超声波测距模组/260第6章 基于凌阳SPCE061A平台的基础实践/265 6.1μ’nSPTM集成开发环境/265 6.1.1 在μ’nSPTM IDE下编写调试汇编语言程序/266 6.1.2在μ’nSPTM IDE下编写调试c语言程序/271 6.2 I/O端口控制/275 6.2.1 汇编语言程序控制A端口输入、B端口输出/275 6.2.2 C语言程序控制A端口输入、B端口输出/280 6.3存储器读写/282 6.3.1片内2K字SRAM读写/283 6.3.2片内32K字Flash存储器读写/286 6.4系统时钟、Timer A/B与PWM/292 6.4.1系统时钟/292 6.4.2 Timer A/B与PWM/295 6.5模/数转换/298 6.6数/模转换/302 6.7 中断控制/304 6.7.1 FIQ中断/306 6.7.2 IRQO/IRQl/IRQ2中断/310 6.7.3 IRQ4中断/314 6.7.4外部中断/318 6.7.5键唤醒中断/321 6.8 异步通信/325第7章 基于SPCE061A平台的专业综合设计/331 7.1专业综合设计范例/331 7.1.1模拟交通路口控制/331 7.1.2红外测温仪/346 7.1.3语音控制运动小车/349 7.1.4电冰箱控制器/363 7.1.5 RS-485总线多机通信/370 7.2专业综合设计项目/375 7.2.1直流电机控制系统/376 7.2.2 Flash存储器自动写入和传输系统/376 7.2.3双路信号采集存储系统 一/378 7.2.4太阳能热水器控制器/378 7.2.5家用安全报警系统/379 7.2.6超声波测距仪/380 7.2.7基于SD的数码录音及播放系统/38l 7.2.8学习型万能遥控器/382 7.2.9简易型菜单式人机交互系统/382 7.2.10多功能实时钟系统/383 7.2.11(DS18820)数字温度计/384 7.2.12运动小车多功能控制系统/386第8章 专业综合设计报告与成绩评定/389 8.1专业综合设计报告内容及格式要求/389 8.2专业综合设计报告范例/391 8.3课程考核与成绩评定/398附录/400 附录A 凌阳61板电路原理图/400 附录B 凌阳LED键盘模组电路原理图/402 附录C 凌阳电机模组电路原理图/403 附录D 凌阳超声波测距模组电路原理图/404 附录E SPCE061A端口速查表/405 附录F C-Lib中的函数集/406 附录G μ’nSPTM编译相关错误信息/415参考文献/423