第1章 基礎(chǔ)知識(shí) 1 1.1 計(jì)算機(jī)的基本認(rèn)識(shí) 1 1.1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其 工作過(guò)程 3 1.1.2 指令、指令系統(tǒng)及程序 8 1.2 尋址方式 14 1.3 單片機(jī)及其發(fā)展概況 15 1.3.1 單片機(jī)芯片特征 15 1.3.2 單片機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀 17 習(xí)題1 20 第2章 STM8內(nèi)核MCU芯片 基本功能 21 2.1 STM8內(nèi)核MCU芯片概述 21 2.1.1 STM8S系列MCU芯片概述 22 2.1.2 STM8L系列MCU芯片概述 23 2.1.3 STM8A系列MCU芯片概述 24 2.2 STM8S系列MCU芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu) 24 2.2.1 STM8內(nèi)核CPU芯片 26 2.2.2 STM8S系列MCU芯片封裝與 引腳排列 28 2.3 通用I/O口GPIO(General Purpose I/O Port) 30 2.3.1 I/O引腳結(jié)構(gòu) 31 2.3.2 I/O口數(shù)據(jù)寄存器與 控制寄存器 32 2.3.3 輸入模式 33 2.3.4 輸出模式 34 2.3.5 多重復(fù)用引腳的選擇 35 2.3.6 I/O引腳初始化特例 35 2.3.7 I/O引腳負(fù)載能力 36 2.4 STM8S系列MCU芯片供電及濾波 37 2.5 復(fù)位電路 39 2.5.1 復(fù)位狀態(tài)寄存器RST_SR 40 2.5.2 外部復(fù)位電路 41 2.6 時(shí)鐘電路 42 2.6.1 內(nèi)部高速RC振蕩器時(shí)鐘源HSI 43 2.6.2 內(nèi)部低速RC振蕩器時(shí)鐘源LSI 44 2.6.3 外部高速時(shí)鐘源HSE 45 2.6.4 時(shí)鐘源切換 46 2.6.5 時(shí)鐘安全系統(tǒng)(CSS) 48 2.6.6 時(shí)鐘輸出 48 2.6.7 時(shí)鐘初始化過(guò)程及特例 49 習(xí)題2 50 第3章 存儲(chǔ)器系統(tǒng)及訪問(wèn) 52 3.1 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 52 3.1.1 隨機(jī)讀寫(xiě)RAM存儲(chǔ)區(qū) 54 3.1.2 Flash ROM存儲(chǔ)區(qū) 54 3.1.3 數(shù)據(jù)E2PROM 存儲(chǔ)區(qū) 55 3.1.4 硬件配置選項(xiàng)區(qū) 55 3.1.5 通用I/O端口及外設(shè)寄存器區(qū) 57 3.1.6 唯一ID號(hào)存儲(chǔ)區(qū) 57 3.2 存儲(chǔ)器讀寫(xiě)保護(hù) 57 3.2.1 存儲(chǔ)器讀保護(hù)(ROP) 57 3.2.2 存儲(chǔ)器寫(xiě)保護(hù) 57 3.3 ROM存儲(chǔ)器的IAP編程 58 3.3.1 字節(jié)編程 58 3.3.2 字編程 63 3.3.3 塊編程 69 習(xí)題3 72 第4章 STM8內(nèi)核CPU指令系統(tǒng) 73 4.1 ST匯編語(yǔ)言格式及其偽指令 73 4.1.1 ST匯編常數(shù)表示法 73 4.1.2 ST匯編語(yǔ)言格式 74 4.1.3 ST匯編支持的關(guān)系運(yùn)算符 75 4.1.4 ST匯編偽指令(Pseudoinstruction) 76 4.2 STM8內(nèi)核CPU尋址方式 81 4.2.1 立即數(shù)尋址 (Immediate Addressing) 82 4.2.2 寄存器尋址(Register Addressing) 82 4.2.3 直接尋址(Direct Addressing) 83 4.2.4 寄存器間接尋址 (Indirect Addressing) 83 4.2.5 變址尋址(Indexed Addressing) 83 4.2.6 以存儲(chǔ)單元作間址的間接 尋址方式 84 4.2.7 復(fù)合尋址方式 85 4.2.8 相對(duì)尋址(Relative Addressing) 86 4.2.9 隱含尋址(Inherent Addressing) 86 4.2.10 位尋址(Bit Addressing) 86 4.3 STM8內(nèi)核CPU匯編指令 87 4.3.1 數(shù)據(jù)傳送(Load and Transfer)指令 87 4.3.2 算術(shù)運(yùn)算(Arithmetic Operations) 指令 96 4.3.3 增量/減量(Increment/Decrement) 指令 107 4.3.4 邏輯運(yùn)算(Logical Operations) 指令 110 4.3.5 位操作(Bit Operation)指令 112 4.3.6 移位操作(Shift and Rotates)指令 115 4.3.7 比較(Compare)指令 117 4.3.8 正負(fù)或零測(cè)試(Tests)指令 118 4.3.9 控制及轉(zhuǎn)移(Jump and Branch) 指令 119 習(xí)題4 126 第5章 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 128 5.1 STVD開(kāi)發(fā)環(huán)境與STM8匯編語(yǔ)言 程序結(jié)構(gòu) 128 5.1.1 在STVD開(kāi)發(fā)環(huán)境中創(chuàng)建工作站 文件 128 5.1.2 STVD自動(dòng)創(chuàng)建項(xiàng)目文件內(nèi)容 130 5.1.3 完善STVD自動(dòng)創(chuàng)建的項(xiàng)目 文件內(nèi)容 133 5.1.4 在項(xiàng)目文件中添加其他文件 138 5.2 STM8匯編程序結(jié)構(gòu) 138 5.2.1 子程序與中斷服務(wù)程序在 主模塊內(nèi) 139 5.2.2 子程序與中斷服務(wù)程序在 各自模塊內(nèi) 140 5.2.3 大部分子程序嵌入主模塊中的 混合結(jié)構(gòu) 142 5.2.4 子程序結(jié)構(gòu) 142 5.3 程序基本結(jié)構(gòu) 144 5.3.1 順序程序結(jié)構(gòu) 144 5.3.2 循環(huán)程序結(jié)構(gòu) 147 5.3.3 分支程序結(jié)構(gòu) 147 5.4 多任務(wù)程序結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn) 149 5.4.1 串行多任務(wù)程序結(jié)構(gòu) 149 5.4.2 并行多任務(wù)程序結(jié)構(gòu) 150 5.5 程序仿真與調(diào)試 154 習(xí)題5 158 第6章 STM8S系列MCU芯片中斷 控制系統(tǒng) 159 6.1 CPU與外設(shè)通信方式概述 159 6.1.1 查詢方式 159 6.1.2 中斷傳輸方式 159 6.2 STM8S系列MCU芯片中斷系統(tǒng) 161 6.2.1 中斷源及其優(yōu)先級(jí) 161 6.2.2 中斷響應(yīng)條件與處理過(guò)程 165 6.2.3 外中斷源及其初始化 166 6.2.4 中斷服務(wù)程序結(jié)構(gòu) 168 6.2.5 中斷服務(wù)程序執(zhí)行時(shí)間的控制 169 習(xí)題6 171 第7章 STM8S系列MCU芯片 定時(shí)器 172 7.1 高級(jí)控制定時(shí)器TIM1結(jié)構(gòu) 173 7.2 TIM1時(shí)基單元 174 7.2.1 16位預(yù)分頻器TIM1_PSCR 175 7.2.2 16位計(jì)數(shù)器TIM1_CNTR 175 7.2.3 16位自動(dòng)重裝寄存器 TIM1_ARR 176 7.2.4 計(jì)數(shù)方式 177 7.2.5 重復(fù)計(jì)數(shù)器TIM1_RCR 180 7.2.6 更新事件(UEV)與更新中斷(UIF) 控制邏輯 181 7.3 TIM1時(shí)鐘及觸發(fā)控制 182 7.3.1 主時(shí)鐘信號(hào) 183 7.3.2 外部時(shí)鐘模式1 185 7.3.3 外部時(shí)鐘模式2 187 7.3.4 觸發(fā)同步 189 7.3.5 觸發(fā)輸出信號(hào)TRGO 190 7.4 捕獲/比較通道 191 7.4.1 輸入模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu) 192 7.4.2 輸入捕獲初始化與操作舉例 193 7.4.3 輸出比較模式的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 197 7.4.4 輸出比較初始化舉例 202 7.5 定時(shí)器中斷控制 206 7.6 通用定時(shí)器TIM2/TIM3 206 7.6.1 通用定時(shí)器TIM2/TIM3的 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 206 7.6.2 通用定時(shí)器時(shí)基單元 207 7.6.3 通用定時(shí)器輸入捕獲/輸出比較 207 7.6.4 通用定時(shí)器TIM2/TIM3 初始化舉例 209 7.7 8位定時(shí)器TIM4與TIM6 211 7.8 窗口看門狗定時(shí)器WWDG 211 7.8.1 窗口看門狗定時(shí)器結(jié)構(gòu)及其 溢出時(shí)間 212 7.8.2 窗口看門狗定時(shí)器初始化 213 7.8.3 在HALT狀態(tài)下WWDG定時(shí)器的 活動(dòng) 214 7.9 硬件看門狗定時(shí)器IWDG 214 7.9.1 硬件看門狗定時(shí)器結(jié)構(gòu) 214 7.9.2 硬件看門狗定時(shí)器控制與 初始化 215 7.10 自動(dòng)喚醒(AWU) 217 7.11 蜂鳴器(BEEP)輸出信號(hào) 219 習(xí)題7 220 第8章 STM8S系列MCU芯片 串行通信 222 8.1 串行通信的概念 222 8.1.1 串行通信的種類 223 8.1.2 波特率 224 8.1.3 串行通信數(shù)據(jù)傳輸方向 224 8.1.4 串行通信接口種類 225 8.2 UART串行通信接口 225 8.2.1 波特率設(shè)置 228 8.2.2 信息幀格式 229 8.2.3 奇偶校驗(yàn)選擇 230 8.2.4 數(shù)據(jù)發(fā)送/接收過(guò)程 230 8.2.5 多機(jī)通信 236 8.2.6 UART同步模式 239 8.2.7 UART串行通信的初始化步驟 241 8.3 RS-232C串行接口標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用 242 8.3.1 RS-232C的引腳功能 242 8.3.2 RS-232C串行接口標(biāo)準(zhǔn)中主信道 重要信號(hào)的含義 243 8.3.3 電平轉(zhuǎn)換 244 8.3.4 RS-232C的連接 245 8.3.5 通信協(xié)議及約定 246 8.4 RS-422/RS-485總線 247 8.4.1 RS-422接口標(biāo)準(zhǔn) 247 8.4.2 RS-485標(biāo)準(zhǔn) 248 8.4.3 RS-422/RS-485標(biāo)準(zhǔn)性能指標(biāo) 249 8.4.4 RS-485/RS-422接口標(biāo)準(zhǔn) 芯片簡(jiǎn)介 249 8.4.5 RS-485/RS-422通信接口 實(shí)際電路 251 8.4.6 避免總線沖突方式 251 8.5 串行外設(shè)接口(SPI) 252 8.5.1 STM8內(nèi)核MCU芯片SPI總線 接口部件結(jié)構(gòu) 253 8.5.2 STM8內(nèi)核MCU芯片SPI總線 接口部件功能 254 8.5.3 STM8內(nèi)核MCU芯片SPI接口部件的 初始化 263 習(xí)題8 265 第9章 A/D轉(zhuǎn)換器及其使用 266 9.1 ADC概述 266 9.2 ADC功能選擇 267 9.2.1 分辨率與轉(zhuǎn)換精度 267 9.2.2 轉(zhuǎn)換方式選擇 268 9.2.3 轉(zhuǎn)換速度設(shè)置 271 9.2.4 觸發(fā)方式 271 9.3 ADC初始化過(guò)程舉例 272 9.4 提高A/D的轉(zhuǎn)換精度與轉(zhuǎn)換的 可靠性 274 9.5 軟件濾波 277 9.5.1 算術(shù)平均濾波法 277 9.5.2 滑動(dòng)平均濾波法 278 9.5.3 中值法 278 9.5.4 數(shù)字濾波 281 習(xí)題9 284 第10章 數(shù)字信號(hào)輸入/輸出 接口電路 285 10.1 開(kāi)關(guān)信號(hào)的輸入/輸出方式 285 10.2 I/O資源及擴(kuò)展 287 10.2.1 擴(kuò)展STM8系統(tǒng)I/O引腳資源的 策略 288 10.2.2 利用串入并出及并入串出芯片 擴(kuò)展I/O引腳 288 10.2.3 利用MCU芯片擴(kuò)展I/O 291 10.3 STM8芯片與總線接口設(shè)備的連接 292 10.4 LED簡(jiǎn)單顯示驅(qū)動(dòng)電路 293 10.4.1 發(fā)光二極管 294 10.4.2 驅(qū)動(dòng)電路 295 10.4.3 LED顯示狀態(tài)及同步 296 10.5 LED數(shù)碼管及其顯示驅(qū)動(dòng)電路 301 10.5.1 LED數(shù)碼管 301 10.5.2 LED數(shù)碼顯示器接口電路 302 10.5.3 LED點(diǎn)陣顯示器及其接口電路 321 10.6 LCD模塊顯示驅(qū)動(dòng)電路 321 10.7 鍵盤(pán)電路 323 10.7.1 按鍵結(jié)構(gòu)與按鍵電壓波形 323 10.7.2 鍵盤(pán)電路形式 325 10.7.3 鍵盤(pán)按鍵編碼 328 10.7.4 鍵盤(pán)監(jiān)控方式 329 10.8 光電耦合器件接口電路 346 10.9 單片機(jī)與繼電器接口電路 348 習(xí)題10 350 第11章 STM8S系列MCU應(yīng)用 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 351 11.1 硬件設(shè)計(jì) 351 11.1.1 硬件資源分配 352 11.1.2 硬件可靠性設(shè)計(jì) 353 11.1.3 元器件選擇原則 354 11.1.4 印制電路設(shè)計(jì)原則 356 11.2 軟件設(shè)計(jì) 358 11.2.1 存儲(chǔ)器資源分配 358 11.2.2 程序語(yǔ)言及程序結(jié)構(gòu)的選擇 358 11.3 STM8內(nèi)核芯片提供的可靠性功能 359 11.3.1 提高晶振電路的可靠性 359 11.3.2 使用存儲(chǔ)器安全機(jī)制保護(hù)程序 代碼不被意外改寫(xiě) 359 11.3.3 看門狗計(jì)數(shù)器 360 11.4 軟件可靠性設(shè)計(jì) 360 11.4.1 PC“跑飛”及其后果 360 11.4.2 降低PC“跑飛”對(duì)系統(tǒng)的 影響 362 11.4.3 PC“跑飛”攔截技術(shù) 363 11.4.4 檢查并消除STM8指令碼中的 高危字節(jié) 369 11.4.5 提高信號(hào)輸入/輸出的可靠性 369 11.4.6 程序中所用指令必須嚴(yán)謹(jǐn)、 規(guī)范 370 11.4.7 增加芯片硬件自檢功能 371 11.5 低功耗設(shè)計(jì) 372 11.5.1 等待模式 372 11.5.2 活躍停機(jī)模式 373 11.5.3 停機(jī)模式 374 習(xí)題11 375 第12章 STM8L系列MCU芯片 簡(jiǎn)介 376 12.1 電源及復(fù)位電路 376 12.1.1 電源電路 376 12.1.2 復(fù)位電路 377 12.1.3 可編程的電源電壓監(jiān)視器 (PVD) 378 12.2 I/O引腳與外設(shè)多重復(fù)用引腳的 配置 378 12.2.1 數(shù)字信號(hào)多重復(fù)用引腳配置 (系統(tǒng)配置) 379 12.2.2 模擬輸入/輸出信號(hào)多重復(fù)用引腳 配置(路由接口配置) 379 12.2.3 8引腳封裝芯片 381 12.3 時(shí)鐘電路 382 12.3.1 時(shí)鐘電路簡(jiǎn)介 382 12.3.2 復(fù)位后時(shí)鐘切換舉例 384 12.4 存儲(chǔ)器組織 385 12.5 中斷控制系統(tǒng) 386 12.5.1 中斷資源 386 12.5.2 外中斷控制 387 12.6 DMA控制器 388 12.6.1 DMA控制器的結(jié)構(gòu)及 主要功能 389 12.6.2 DMA控制器工作模式 390 12.6.3 DMA控制器的初始化步驟 392 12.7 定時(shí)器 394 12.7.1 高級(jí)定時(shí)器TIM1 395 12.7.2 通用定時(shí)器 396 12.7.3 8位定時(shí)器TIM4 397 12.7.4 看門狗定時(shí)器 398 12.7.5 蜂鳴器(BEEP)輸出信號(hào) 398 12.7.6 喚醒定時(shí)器WUT及RTC 單元時(shí)鐘 399 12.8 模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 402 12.8.1 A/D轉(zhuǎn)換方式 404 12.8.2 ADC的初始化過(guò)程及特例 405 12.9 數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 410 12.9.1 DAC的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 410 12.9.2 DAC模擬輸出引腳的配置 413 12.9.3 DAC初始化 413 12.10 模擬比較器 417 12.10.1 比較器1的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 417 12.10.2 比較器2的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 419 12.10.3 由比較器1與比較器2構(gòu)成的 窗口比較器 420 12.11 低功耗模式 421 習(xí)題12 421 參考文獻(xiàn) 422