嵌入式实时操作系统开发实践――基于英飞凌PSOC62和RT-THREAD

本书基于英飞凌PSoC62和RT-Thread介绍嵌入式实时操作系统的应用开发。本书首先介绍嵌入式系统的基本概念和背景知识，以及常见的嵌入式系统硬件和嵌入式系统开发工具；接着介绍英飞凌PSoC62的功能模块；然后介绍了国产嵌入式操作系统RT-Thread的开发方法；最后基于PSoC62和RT-Thread实现嵌入式系统的开发。本书可作为高等院校计算机、电子信息、自动化、电力电气等专业的"嵌入式系统原理”"嵌入式操作系统”"嵌入式系统实践”等课程的教材和教学参考书，也可作为工程实训、电子制作与竞赛的实践教材，还可作为从事自动控制、物联网、机电一体化等应用领域开发工作的工程技术人员的参考书。

目录
第1章 嵌入式系统基础 1
1.1 嵌入式系统要素 1
1.1.1 嵌入式处理器 1
1.1.2 嵌入式操作系统 3
1.2 嵌入式系统开发的特点 4
1.2.1 简单的嵌入式系统开发 4
1.2.2 基于实时操作系统的嵌入式系统开发 4
1.2.3 基于片上系统的嵌入式系统开发 4
1.2.4 嵌入式系统面临的人工智能领域的挑战 5
1.3 嵌入式实时操作系统 5
1.3.1 嵌入式实时操作系统简介 5
1.3.2 主流嵌入式实时操作系统 5
1.3.3 RT-Thread简介 6
1.4 实验1：安装和使用RTT Studio 7
1.5 本章小结 13
习题1 13
第2章 PSoC6双核微处理器 14
2.1 PSoC6双核微处理器概述 14
2.2 PSoC6双核架构 15
2.2.1 通用双CPU概念 15
2.2.2 PSoC6的CPU系统 15
2.2.3 PSoC6地址映射 17
2.2.4 PSoC6的寄存器 18
2.2.5 操作模式与特权级别 18
2.2.6 指令集概述 20
2.3 PSoC6双核微处理器的时钟系统 21
2.3.1 系统时钟概述 21
2.3.2 时钟树 21
2.4 PSoC6双核微处理器的异常/中断管理系统 22
2.4.1 PSoC6的中断配置 22
2.4.2 PSoC6的异常向量表 23
2.4.3 PSoC6的异常 24
2.4.4 PSoC6的中断源 24
2.4.5 PSoC6的中断处理过程 25
2.5 PSoC6双核微处理器硬件设计 25
2.5.1 GPIO控制 25
2.5.2 音频子系统 26
2.5.3 模拟器件CapSence设计 27
2.5.4 12位SAR ADC 28
2.5.5 使用串口输出调试信息 28
2.6 基于PSoC6双核微处理器开展项目开发 29
2.6.1 支持的开发环境 29
2.6.2 设计注意事项 29
2.7 实验2：下载和运行RT-Thread演示程序 38
2.8 本章小结 41
习题2 42
第3章 PSoC6上的GPIO应用 43
3.1 PSoC6上的I/O简介 43
3.1.1 PSoC6上的I/O工作模式 43
3.1.2 RTT提供的I/O设备接口 43
3.2 RTT控制LED 44
3.2.1 GPIO模式 44
3.2.2 RTT配置GPIO 45
3.3 RTT控制按键 46
3.3.1 按键查询方式 46
3.3.2 按键中断方式 47
3.3.3 RTT线程控制按键 48
3.4 实验3：基于PSoC6和RTT控制按键 50
3.5 本章小结 55
习题3 55
第4章 PSoC6上的UART应用 56
4.1 PSoC6上的UART简介 56
4.1.1 串口通信 56
4.1.2 PSoC6上的UART 57
4.2 RTT串口设备驱动接口 57
4.2.1 RTT串口驱动接口 57
4.2.2 串口数据接收和发送数据的模式 59
4.3 RTT串口数据接收和发送数据 59
4.3.1 RTT中断接收和轮询发送数据 59
4.3.2 DMA接收和轮询发送数据 60
4.3.3 RTT线程间同步 61
4.4 实验4：基于PSoC6和RTT的串口通信 62
4.5 本章小结 66
习题4 66
第5章 PSoC6上的I2C应用 67
5.1 PSoC6上的I2C 67
5.1.1 I2C简介 67
5.1.2 PSoC6上的I2C 67
5.2 RTT上的I2C设备驱动接口 68
5.2.1 访问I2C设备 68
5.2.2 读写I2C设备数据 69
5.3 RTT上的模拟I2C设备 70
5.3.1 配置I2C设备 70
5.3.2 模拟I2C设备驱动接口 71
5.4 实验5：I2C总线驱动SSD1306 OLED屏 71
5.5 本章小结 73
习题5 74
第6章 PSoC6上的SPI应用 75
6.1 PSoC6上的SPI简介 75
6.1.1 SPI简介 75
6.1.2 PSoC6上的SPI 76
6.2 RTT上的SPI设备驱动接口 79
6.2.1 挂载SPI设备 79
6.2.2 配置SPI设备 79
6.2.3 使用SPI进行数据传输 80
6.3 实验6：使用SPI访问ST7789屏幕 80
6.4 本章小结 84
习题6 84
第7章 PSoC6上的ADC应用 85
7.1 PSoC6上的ADC简介 85
7.1.1 ADC的基本原理 85
7.1.2 PSoC6上的ADC 86
7.2 RTT上的ADC设备驱动接口 87
7.2.1 ADC设备驱动接口 87
7.2.2 配置ADC设备 88
7.2.3 访问ADC设备 89
7.2.4 RTT线程间通信 90
7.3 实验7：单通道ADC电压采集 91
7.4 本章小结 96
习题7 97
第8章 PSoC6上的DAC应用 98
8.1 PSoC6上的DAC简介 98
8.1.1 DAC的基本原理 98
8.1.2 PSoC6上的DAC 99
8.2 RTT上的DAC设备驱动接口 100
8.2.1 DAC设备驱动接口 100
8.2.2 配置DAC设备 100
8.2.3 访问DAC设备 101
8.3 实验8：通过按键控制DAC输出值 101
8.4 本章小结 104
习题8 104
第9章 PSoC6上的定时器应用 105
9.1 概述 105
9.1.1 软件定时器 105
9.1.2 硬件定时器 105
9.1.3 PSoC6上的定时器 106
9.1.4 PSoC6上的WDT 107
9.1.5 PSoC6上的RTC 107
9.2 RTT上的定时器设备驱动接口 109
9.2.1 HWTIMER设备驱动接口 109
9.2.2 配置和操作HWTIMER设备 109
9.2.3 WDT设备驱动接口 112
9.2.4 配置和访问WDT设备 113
9.2.5 RTC设备驱动接口 115
9.2.6 配置与访问RTC设备 116
9.2.7 alarm功能 118
9.3 实验9：基于PSoC6和RTT实现闹钟 119
9.4 本章小结 123
习题9 123
第10章 PSoC6上的PWM应用 124
10.1 PSoC6上的PWM简介 124
10.1.1 PWM简介 124
10.1.2 PSoC6上的PWM 125
10.2 RTT上的PWM设备驱动接口 127
10.2.1 PWM设备驱动接口 127
10.2.2 配置PWM设备 128
10.3 实验10：通过PWM控制直流电机 130
10.4 本章小结 132
习题10 132
第11章 PSoC6上的SDIO应用 133
11.1 PSoC6上的SDIO简介 133
11.1.1 SDIO概述 133
11.1.2 PSoC6上的SDIO 135
11.2 RTT上的SDIO设备驱动接口 136
11.2.1 SDIO设备驱动接口 136
11.2.2 配置SDIO设备 137
11.3 实验11：PSoC6上的SDIO应用 138
11.4 本章小结 140
习题11 141
第12章 PSoC6上的CapSense应用 142
12.1 PSoC6上的CapSense简介 142
12.1.1 CapSense的基本原理 142
12.1.2 PSoC6上的CapSense 142
12.2 RTT上的Slider板级扩展驱动 144
12.2.1 扩展驱动接口 144
12.2.2 配置Slider 145
12.3 实验12：PSoC6上的CapSense实验 146
12.4 本章小结 150
习题12 150
第13章 基于PSoC6的Wi-Fi和蓝牙应用 151
13.1 基于PSoC6的Wi-Fi和蓝牙简介 151
13.1.1 Wi-Fi 151
13.1.2 蓝牙 152
13.2 RTT上的Wi-Fi和蓝牙设备驱动接口 154
13.2.1 Wi-Fi设备驱动接口 154
13.2.2 配置和访问Wi-Fi设备 154
13.2.3 配置和访问蓝牙设备 156
13.3 实验13：基于PSoC6的Wi-Fi和蓝牙应用 157
13.3.1 基于PSoC6的Wi-Fi应用 157
13.3.2 基于PSoC6的蓝牙应用 166
13.4 本章小结 172
习题13 172
第14章 PSoC6上的Flash应用 173
14.1 PSoC6上的Flash简介 173
14.1.1 存储器简介 173
14.1.2 PSoC6上的Flash存储器 174
14.2 RTT上的FAL组件 174
14.2.1 FAL组件介绍 174
14.2.2 使用FAL组件 175
14.3 实验14：PSoC6上的Flash操作 176
14.4 本章小结 180
习题14 180
第15章 PSoC6上的USB应用 181
15.1 USB简介 181
15.1.1 USB协议 181
15.1.2 USB的数据传输类型 182
15.1.3 PSoC6上的USB接口 182
15.2 RTT上的USB驱动接口 183
15.2.1 USBH驱动框架 183
15.2.2 USBD驱动框架 184
15.3 实验15：RTT实现USB鼠标 185
15.4 本章小结 186
习题15 187
第16章 基于PSoC6和RTT的项目案例 188
16.1 基于RTT的智能家居系统 188
16.1.1 概述 188
16.1.2 总体方案 188
16.1.3 硬件设计 191
16.1.4 软件设计 191
16.1.5 阿里云物联网平台应用设计 199
16.1.6 微信小程序设计 205
16.1.7 系统集成测试 208
16.2 基于RTT的智能小车 209
16.2.1 概述 209
16.2.2 需求分析 209
16.2.3 总体方案 209
16.2.4 硬件设计 211
16.2.5 软件设计 212
16.2.6 系统集成测试 237
参考文献 238