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第1章 单片机概述1

1.1 单片机简介1

1.2 单片机的广泛应用1

1.3 单片机的发展历史3

1.4 从门电路到单片机3

1.4.1 半导体晶体管的开关特性3

1.4.2 组合逻辑电路4

1.4.3 时序逻辑电路8

1.4.4 单片机的硬件构成9

1.5 数制转换10

1.6 飞思卡尔16位单片机12

1.6.1 Freescale 16位单片机命名参考规则12

1.6.2 MC9S12X系列单片机12

第2章 S12XS单片机的内部结构分析15

2.1 MC9S12XS单片机的性能15

2.1.1 MC9S12XS内部模块15

2.1.2 MC9S12XS单片机的引脚及功能16

2.2 CPU的构成19

2.2.1 算术逻辑单元（ALU）19

2.2.2 控制单元20

2.2.3 核心寄存器组21

2.3 存储器22

2.3.1 基本存储空间22

2.3.2 扩展地址空间23

2.3.3 全局存储器映射23

2.3.4 MC9S12XS128全局存储器映射25

2.4 并行I/O口26

2.4.1 A、B、E和K口27

2.4.2 T、S、M、P、H和J口28

2.4.3 AD口29

2.5 时钟与复位模块29

2.5.1 时钟模块29

2.5.2 锁相环应用范例33

2.5.3 复位35

第3章 单片机最小系统与软件运行环境36

3.1 硬件电路设计36

3.1.1 单片机电源电路设计36

3.1.2 S12单片机时钟电路设计37

3.1.3 复位电路设计38

3.1.4 BDM接口电路设计38

3.2 Code Warrior V5.1软件使用指南39

3.2.1 软件安装39

3.2.2 关于BDM驱动40

3.2.3 创建一个新的工程40

3.3 并口输出范例43

3.3.1 编写简单的应用程序44

3.3.2 LED闪动程序45

3.3.3 复位自检程序45

3.3.4 流水灯程序46

第4章 指令系统48

4.1 S12汇编指令集48

4.2 指令的分类48

4.2.1 数据传送类指令48

4.2.2 算术运算类指令50

4.2.3 逻辑运算类指令52

4.2.4 程序控制指令55

4.3 寻址方式57

4.4 汇编语言程序设计59

4.4.1 汇编管理指令59

4.4.2 汇编语言程序设计举例60

第5章 中断系统61

5.1 中断的概念61

5.2 中断源61

5.3 S12XS单片机的中断响应和中断返回64

5.4 优先权排队65

5.5 中断嵌套65

5.6 中断服务子程序设计66

5.6.1 IRQ使用范例66

5.6.2 XIRQ使用范例68

第6章 串行口71

6.1 串行通信概述71

6.1.1 串行通信的两种基本方式71

6.1.2 发送时钟和接收时钟72

6.1.3 串行通信标准73

6.2 同步外设接口SPI模块75

6.2.1 SPI模块概述75

6.2.2 SPI寄存器76

6.2.3 SPI应用范例80

6.3 SCI模块82

6.3.1 SCI模块的结构及功能82

6.3.2 SCI模块寄存器84

6.3.3 SCI应用范例87

第7章 定时器相关模块101

7.1 定时器／计数器概述101

7.2 TIM模块101

7.2.1 TIM模块的结构及功能102

7.2.2 TIM模块寄存器103

7.2.3 TIM模块应用范例108

7.3 PIT模块114

7.3.1 PIT模块的结构及功能115

7.3.2 PIT模块寄存器116

7.3.3 PIT模块应用范例118

7.4 PWM模块124

7.4.1 PWM功能124

7.4.2 PWM模块寄存器124

7.4.3 PWM模块应用范例128

第8章 A-D转换模块134

8.1 A-D转换模块概述134

8.1.1 A-D转换原理134

8.1.2 S12XS系列MCU内置A-D转换模块135

8.2 A-D转换寄存器136

8.2.1 A-D输入使能寄存器136

8.2.2 A-D控制寄存器136

8.2.3 A-D比较寄存器140

8.2.4 A-D转换状态寄存器140

8.2.5 A-D结果寄存器141

8.3 A-D转换应用范例141

8.3.1 应用注意事项141

8.3.2 应用范例142

第9章 嵌入式实时操作系统使用范例144

9.1 嵌入式实时操作系统144

9.1.1 嵌入式实时操作系统简介144

9.1.2 嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ144

9.2 移植μC/OS-Ⅱ145

9.2.1 重新定义内核的大小和功能147

9.2.2 OS_CPU.H150

9.2.3 编写与硬件相关的代码152

9.2.4 中断服务子程序OSTickISR（）152

9.2.5 任务堆栈初始化函数OSTask-StkInit（）153

9.2.6 让优先级最高的就绪态任务开始运行函数OSStartHighRdy（）155

9.2.7 任务级任务切换函数OSCtxSw（）155

9.2.8 中断级任务切换函数OSIntCtxSw（）157

9.2.9 相关接口函数158

9.3 应用范例159

9.3.1 相关声明159

9.3.2 主函数main（）160

9.3.3 系统任务函数AppStartTask（）161

9.3.4 用户任务1 AppTask1（）162

9.3.5 用户任务2 AppTask2（）164

9.3.6 用户任务3 AppTask3（）165

9.3.7 链接与程序定位167

第10章 单片机测控系统设计168

10.1 微机测控系统的组成168

10.1.1 微机测控系统硬件168

10.1.2 微机测控系统软件169

10.2 微机测控系统的常用器件169

10.2.1 集成运算放大器及其应用169

10.2.2 电压比较器173

10.2.3 隔离放大器174

10.2.4 光耦合器176

10.2.5 固态继电器178

10.3 键盘、显示接口179

10.3.1 键盘179

10.3.2 7段LED显示180

10.3.3 键盘显示接口范例181

第11章 飞思卡尔智能车设计范例185

11.1 关于飞思卡尔智能车大赛185

11.2 光电智能车设计技术186

11.2.1 机械结构及安装工艺186

11.2.2 硬件电路设计190

11.2.3 算法实现197

11.2.4 系统调试199

11.3 CCD摄像头智能车设计技术209

11.3.1 系统方案209

11.3.2 机械结构的设计与实现209

11.3.3 硬件电路设计210

11.3.4 软件系统的设计与实现212

附录260

附录A S12X CPU汇编指令表260

附录B 最小系统板和扩展板的PCB元器件布置图304

参考文献306