嵌入式控制系统设计开发

　　嵌入式控制系统是生产过程自动化、智能化的核心。《嵌入式控制系统设计开发/西安交通大学·研究生创新教育系列教材》根据国家智能化进程的发展需要，为了满足机械工程专业研究生、本科生学习嵌入式控制技术的需求而编写。《嵌入式控制系统设计开发/西安交通大学·研究生创新教育系列教材》内容为嵌入式控制系统设计开发所需的核心知识。《嵌入式控制系统设计开发/西安交通大学·研究生创新教育系列教材》第1章为嵌入式控制系统开发流程与开发实例，以铁路LED信号灯故障报警系统设计为实例，介绍嵌入式系统设计开发流程；第2章为嵌入式控制系统的硬件设计，包括基于板卡、基于数字调节器和基于各类单片机的系统硬件设计知识；第3章为嵌入式系统软件设计，介绍嵌入式实时操作系统μC／OS的功能与核心技术，并以STM32F001／F4ARM芯片应用为例，介绍了采用μC／OS的3D打印机控制系统软件设计、数据采集程序设计、CAN总线通信技术与程序设计、USART通信程序设计等关键软件设计知识；第4章介绍嵌入式系统开发平台的应用知识，包括Keil、IAR、Wave6000、VW、ICCAVR、AVRStudio等，详细介绍了在Keil中安装和使用各类仿真器的方法。《嵌入式控制系统设计开发/西安交通大学·研究生创新教育系列教材》理论联系实际，内容丰富，可以作为机械工程、电子技术、自动控制、仪器仪表等专业硕士研究生的专业课教材，也可作为现场技术人员的工具书使用。

　　毕宏彦，男，生于1953年，陕西扶风人，硕士，教授。毕业于西安交通大学，曾受单位派遣赴美国学习计算机模拟软件。长期执教于西安交通大学，从事控制系统研究设计与教学工作。指导毕业研究生五十多人。主讲研究生课程“计算机测控技术及应用”“嵌入式系统设计开发”，本科生课程“智能仪器电路设计”“仪器设计训练”。2000年以来，发表论文22篇（中文核心期刊12篇，中文科技核心期刊4篇，被EI收录4篇），获国家11项（发明4项，实用新型7项），主编研究生与本科生教材5种（西安交通大学出版社出版4种，西安交通大学教材中心刊印1种）。长期从事嵌入式控制系统设计开发，先后完成重量、市级和横向科研课题二十余项。

前言
章 嵌入式控制系统开发流程及其实例
1．1 嵌入式系统概述
1．2 嵌入式控制系统设计开发步骤
1．3 嵌入式系统开发实例：铁路LED信号灯故障报警系统设计
1．4 本章小结
第2章 嵌入式控制系统的硬件设计
2．1 基于PC板卡的控制系统
2．1．1 PC板卡
2．1．2 基于板卡与工控机的控制系统硬件组成与特点
2．1．3 PC板卡应用技术
2．2 基于数字调节器的控制系统
2．2．1 数字调节器
2．2．2 数字调节器的软件
2．2．3 数字调节器的应用
2．3 基于单片机的控制系统
2．3．1 单片机关键知识
2．3．2 各类单片机
2．3．3 ARM处理器
2．3．4 STM32关键技术
2．3．5 嵌入式处理器的选择
2．3．6 嵌入式系统外围电路与接口电路设计
2．3．7 嵌入式系统输入输出接口设计
2．4 本章小结
第3章 嵌入式控制系统软件设计
3．1 嵌入式实时操作系统μC／OS基础知识
3．1．1 μC／0S概述
3．1．2 μC／OS基本内容
3．1．3 μC／OS的组成部分
3．1．4 μC／OS代码与处理器的关系及其移植
3．2 μC／OS的内核代码
3．2．1 任务内容描述
3．2．2 任务的状态
3．2．3 任务控制块(Task Control Blocks，OS-T(2Bs)
3．2．4 就绪表(Ready List)
3．2．5 任务调度(Task Scheduling)
3．2．6 给调度器上锁和开锁(Lockingand Unlocking the Scheduler)
3．2．7 空闲任务(IdleTask)
3．2．8 统计任务
3．2．9 μC／OS的中断处理
3．2．10 时钟节拍
3．2．11 μC／OS初始化
3．2．12 μC／OS的启动
3．2．13 获取当前μC／OS的版本号
3．2．14 μC／OS―III主要的改进
3．2．15 内存管理
3．3 任务管理
3．3．1 建立任务，OSTaskCreate()
3．3．2 任务堆栈
3．3．3 删除任务，OSTaskDel()
3．3．4 请求删除任务，OSTaskDelReq()
3．3．5 任务切换
3．3．6 任务管理的其他内容
3．4 时间管理
3．5 任务间通信与同步
3．5．1 事件控制块ECB
3．5．2 消息队列
3．5．3 消息邮箱简介
3．6 软件设计实例1：三维打印机软件设计
3．6．1 三维打印原理与控制系统设计
3．6．2 三维打印任务划分
3．6．3 三维打印任务问的通信
3．6．4 程序设计
3．7 软件设计实例2：STM32F103／407的数据采集
3．7．1 STM32的ADC概述
3．7．2 A／D转换程序设计
3．8 软件设计实例3：CAN通信原理与程序设计
3．8．1 CAN总线概述
3．8．2 CAN总线特点与总线结构
3．8．3 CAN总线的接线
3．8．4 CAN控制器与收发器
3．8．5 CAN总线协议标准
3．8．6 CAN总线信号
3．8．7 CAN一位数据的时序与CAN总线上各节点的同步
3．8．8 CAN通信波特率
3．8．9 CAN总线信息格式
3．8．10 CAN的帧类型
3．8．11 CAN总线的仲裁机制
3．8．12 CAN标识符校验与滤波
3．8．13 CAN总线出错处理
3．8．14 STM32的CAN
3．8．15 STM32CAN的工作模式
3．8．16 STM32CAN波特率计算
3．8．17 STM32CAN通信程序设计
3．9 软件设计实例4：STM32的USART通信程序设计
3．10 本章小结
第4章 嵌入式控制系统开发平台与工具
4．1 Keil开发平台
4．1．1 Keil各版本的内容概述
4．1．2 KeilμVision5设置
4．1．3 Keil的编辑器设置
4．1．4 硬件仿真器的驱动安装
4．2 IAR开发平台
4．2．1 IAR编译环境
4．2．2 IAR编译环境的参数设置
4．2．3 IAR源程序建立和加载
4．2．4 开发板USB转串口驱动安装
4．2．5 USB―Serial驱动安装
4．3 单片机开发平台Wave6000和VW
4．3．1 Wave6000
4．3．2 VW
4．4 AVR单片机开发平台
4．4．1 ICCAVR+AVRStudio
4．4．2 集成仿真平台AVRStudio6
4．5 STM8单片机的调试开发工具
4．6 本章小结
参考文献