嵌入式系统原理及物联网应用

　　本书旨在帮助读者深入理解嵌入式系统的体系结构、软硬件工作原理，嵌入式系统设计和软件开发所需的基础知识和思维方法，以及嵌入式系统互联（即物联网）的基础知识和编程应用。在内容组织方面，本书分为四大部分，分别为导论（第 1 章）、嵌入式系统的基本原理（第 2～3 章）、嵌入式系统设计（第 4～6 章）、嵌入式系统互联（第 7～8 章）。本书将课内理论讲解结合课内验证和课外实践，不仅理论知识覆盖较全，而且重视实践验证和应用，提供大量动手实践和验证的环节，理论知识的应用场景始终以自制开源板的应用为线索。 本书适合高等院校自动化、机电一体化、测控技术、电子信息工程等相关专业本科高年级学生或硕士生使用，也可供这些领域的工程技术人员参考。

　　王忠飞，工学博士，浙江工业大学副研究员，一直从事机器人学和智能控制理论的教学、科研工作，在产学研和工程领域具有丰富经验和成果。曾与宁波海天空压机分厂有着长达8年（2000~2007）的产品技术合作，与温岭环力、江苏环力电器连续四次工程项目合作。承担2010年世博会上海馆外墙项目（像素墙），仅用4个月完成262万的科研项目，该项目包含5007个机电单元协同工作，甲方（上海市政府）曾计划申请吉尼斯纪录。近年，已经获得授权发明专利十余项，出版本科教材一部，公开发表十余篇SCI、EI论文。

第1章 导论 1
1.1 桌面计算机与嵌入式系统 1
1.2 嵌入式系统硬件 8
1.3 嵌入式系统软件 12
1.4 本章总结 20
参考文献 21
思考题 21
第2章 嵌入式系统体系结构 23
2.1 ARM体系 23
2.2 RISC-V体系 35
2.3 其他体系 40
2.4 存储器系统 45
2.5 系统的工作模式 51
2.6 系统的电源 55
2.7 系统时钟与复位 57
2.8 本章总结 61
参考文献 62
思考题 63
第3章 嵌入式系统软件 65
3.1 有RTOS的嵌入式系统软件 65
3.2 无RTOS的嵌入式系统软件 71
3.3 Python解释器和Python脚本 75
3.4 Adruino IDE 82
3.5 创建一种兼容Arduino的开发板 89
3.6 本章总结 106
参考文献 107
思考题 107
第4章 嵌入式系统的基本输入和输出 109
4.1 可编程数字输入和输出 109
4.2 可编程模拟输入和输出 123
4.3 计数器和PWM信号输出 130
4.4 定时器和频率调制信号输出 137
4.5 脉冲调制输入 148
4.6 本章总结 155
参考文献 156
思考题 157
第5章 I2C通信接口及其应用 158
5.1 I2C通信接口 159
5.2 I2C主机模式 166
5.3 I2C从机模式 182
5.4 I2C接口应用设计 189
5.5 本章总结 193
思考题 194
第6章 SPI通信接口及其应用 195
6.1 SPI通信接口 195
6.2 SPI主机模式 204
6.3 SPI从机模式 218
6.4 SPI接口应用设计 225
6.5 本章总结 231
思考题 232
第7章 UART接口及其应用 233
7.1 异步串行通信和UART 234
7.2 使用UART实现系统间通信 246
7.3 串口通信协议 256
7.4 工业现场的串口通信 261
7.5 本章总结 271
思考题 272
第8章 CAN总线及其接口 273
8.1 CAN总线简介 274
8.2 CAN总线接口―协议 281
8.3 CAN总线接口―硬件 290
8.4 CAN总线接口―软件编程及应用 296
8.5 本章总结 316
参考文献 317
思考题 317