HT66Fxx Flash MCU原理與實務:組閤語言篇(附範例光碟)

HT66Fxx Flash MCU原理與實務:組閤語言篇(附範例光碟) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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具體描述

本書針對HT66x0係列微控製器的特性、功能、指令及相關的週邊模組,編輯成一係列的基本實驗,且所有實驗都經過作者精心的安排與實際測試,每個實驗都有不同程度的學習。另外,舉凡HT66Fx0的內部架構、基本功能特性、指令的應用,皆有詳細的說明介紹,且隨書附贈的光碟中,更提供各個實驗的原始程式及實驗中使用到的相關IC資料,使讀者對於微控製器的運用能有更深一層的瞭解。本書適用於科大、技術學院電子、電機係「微控製器應用」之課程。
深入微控製器世界的基石:現代嵌入式係統設計與實踐 本書聚焦於嵌入式係統設計的基礎理論、核心概念以及麵嚮實踐的編程技巧,旨在為讀者提供一個紮實、全麵的微控製器應用開發知識體係。它將帶領您穿越復雜的數字邏輯迷宮,直抵硬件與軟件高效協作的精髓。 --- 第一部分:數字係統基礎與底層硬件剖析 本書的開篇部分緻力於夯實讀者對現代數字電子學和微處理器架構的理解。我們不會僅僅停留在錶麵現象的描述,而是深入探究驅動這一切運作的底層原理。 第一章:二進製世界的基石與邏輯門原理 本章詳述瞭信息如何在計算機內部以電信號的形式錶示和處理。我們從布爾代數(Boolean Algebra)齣發,清晰闡述瞭真值錶、邏輯錶達式的構建與簡化。重點講解瞭基本邏輯門(AND, OR, NOT, XOR)的功能及其在集成電路中的物理實現。在此基礎上,我們深入探討瞭組閤邏輯電路的設計與分析,包括譯碼器(Decoders)、編碼器(Encoders)、多路選擇器(Multiplexers)和加法器(Adders)的構建方法。最後,本章擴展到時序邏輯電路的基礎,如觸發器(Flip-Flops,包括SR, D, JK, T型)的特性、狀態轉移圖(State Diagrams)的繪製,以及如何利用它們構建基本的寄存器和計數器。這為理解CPU內部數據流的同步性打下堅實的基礎。 第二章:微處理器核心架構與存儲係統 本章將微處理器(MPU)或微控製器(MCU)視為一個功能完備的係統進行解剖。詳細介紹瞭馮·諾依曼(Von Neumann)和哈佛(Harvard)架構的異同及其在現代芯片設計中的應用取捨。核心內容集中在CPU的控製單元(Control Unit)、算術邏輯單元(ALU)以及寄存器組(Register File)的功能劃分與工作模式。我們著重分析瞭指令的取指-譯碼-執行-寫迴(Fetch-Decode-Execute-Writeback)流水綫的基本概念,即使是簡化的指令集,也能幫助讀者理解並行處理的雛形。 在存儲器部分,本書詳細區分瞭RAM(SRAM與DRAM)、ROM(如EPROM, EEPROM)以及非易失性閃存(Flash Memory)的工作原理、讀寫時序特性和物理布局。特彆關注瞭存儲器地址映射(Memory Mapping)的機製,即如何通過地址總綫精確選擇和訪問特定存儲單元,這是操作係統和引導程序設計的前提。 第三章:總綫係統與接口技術 現代係統由多個異構組件構成,它們之間的高效通信依賴於可靠的總綫係統。本章深入探討瞭地址總綫、數據總綫和控製總綫的電氣特性、時序要求和仲裁機製。我們詳細分析瞭同步總綫與異步總綫的區彆,以及如何通過握手協議(Handshaking)確保數據傳輸的完整性。此外,本章還介紹瞭DMA(直接內存存取)控製器的工作流程,解釋瞭它如何通過接管CPU的部分總綫控製權,實現高效的數據塊傳輸,從而解放CPU進行其他計算任務。 --- 第二部分:係統編程的底層邏輯與方法論 掌握瞭硬件結構後,本部分將焦點轉嚮如何用最低層的語言與這些硬件直接“對話”,這是所有高級語言編譯和驅動程序執行的根基。 第四章:指令集架構與匯編語言基礎 本章是連接硬件與軟件的橋梁。我們將係統介紹一種典型的精簡指令集(RISC)或復雜指令集(CISC)架構下的指令集概貌,而非局限於特定型號,以求知識的普適性。內容涵蓋數據傳輸指令、算術邏輯指令、程序控製指令(跳轉與分支)以及堆棧操作指令的格式、操作數尋址模式(立即數、寄存器、直接、間接尋址)的詳細分類與應用。 匯編語言編程思維的轉變是重點。 我們將指導讀者如何將高級語言的邏輯(如循環、條件判斷)分解為一係列原子性的機器操作。深入分析瞭函數調用約定(Calling Conventions),包括參數傳遞、棧幀的建立與銷毀,以及返迴地址的保存與恢復,這是理解過程間通信的關鍵。 第五章:程序執行流程控製與中斷機製 程序並非總是順序執行的。本章重點解析瞭程序計數器(PC)/指令指針(IP)的角色及其如何被跳轉指令和內部/外部事件所修改。 中斷係統是嵌入式實時性的核心保障。本章詳細描述瞭中斷請求(IRQ)的産生、中斷嚮量錶(Vector Table)的結構、中斷服務程序(ISR)的執行流程。我們探討瞭優先級編碼(Priority Encoding)、中斷延遲(Latency)的來源及其優化方法,並區分瞭硬件中斷、軟件中斷(陷阱)和異常處理的機製。理解這些機製,是編寫可靠的實時操作係統(RTOS)內核或高性能設備驅動的前提。 第六章:內存管理與數據結構在底層實現 雖然本書不涉及復雜的MMU(內存管理單元),但對於MCU內部的內存組織至關重要。本章講解瞭程序在內存中的代碼段、數據段(初始化和未初始化)、BSS段和堆(Heap)的布局。 重點討論瞭棧(Stack)的增長方嚮、邊界檢查的重要性,以及動態內存分配算法(如空閑鏈錶管理)的底層原理及其在資源受限環境下的效率考量。此外,本章通過匯編視角,展示瞭如何高效地構建基礎數據結構,如鏈錶節點的插入與刪除操作,體現瞭底層編程對內存布局的敏感性。 --- 第三部分:外設交互與係統集成實踐 在理解瞭核心和編程邏輯之後,本部分轉嚮如何使用微控製器來感知和驅動外部世界,這是嵌入式係統的核心價值所在。 第七章:定時器、計數器與脈衝寬度調製(PWM) 定時器是實現精確時間控製和信號生成的基石。本章深入剖析瞭通用定時器(General Purpose Timer)的內部結構,包括預分頻器、計數器寄存器、自動重載寄存器(ARR)和控製寄存器(CR)。詳細講解瞭輸入捕獲(Input Capture)模式在測量外部信號周期和脈寬中的應用,以及輸齣比較(Output Compare)模式如何用於生成精確的時間延遲或觸發事件。 特彆強調瞭PWM技術的原理及其在電機控製、電源管理和數字模擬轉換中的重要作用,包括死區時間(Dead Time)的設置和波形對稱性的保證。 第八章:串行通信協議棧的剖析 數據交換是係統集成的基礎。本章係統梳理瞭異步(UART/USART)和同步串行通信(SPI, I2C)的物理層和協議層規範。 UART/USART: 重點講解波特率的計算、奇偶校驗的實現和流控製機製。 SPI: 深入解析主/從模式、時鍾極性(CPOL)和時鍾相位(CPHA)的四種模式組閤,以及片選(CS)信號綫的作用。 I2C: 闡明其兩綫製總綫的仲裁機製、地址尋址方式(7位與10位)以及START/STOP條件在事務中的關鍵作用。 本書強調如何利用底層寄存器配置這些接口,而不是依賴高級庫函數,從而培養讀者對協議時序的精確控製能力。 第九章:模擬與混閤信號接口:ADC與DAC 微控製器與真實世界的橋梁往往是通過模數/數模轉換器(ADC/DAC)實現的。本章專注於ADC的工作原理,包括采樣定理(Nyquist Theorem)的概述,以及逐次逼近型(SAR)ADC的內部結構和轉換步驟。討論瞭量化誤差、參考電壓的選取、多通道掃描的實現。對於DAC,則分析瞭其如何根據數字輸入值生成相應的模擬電壓或電流,以及如何通過外部電路(如低通濾波器)優化輸齣平滑度。 --- 第四部分:效率優化與係統級思維 本書的最後部分旨在將所學的底層知識轉化為高效、健壯的係統設計能力。 第十章:資源限製下的編程效率優化 在資源受限的環境中,每一個字節和每一個時鍾周期都至關重要。本章探討瞭代碼密度優化的技巧,如使用位域操作代替復雜的內存訪問、循環展開(Loop Unrolling)與循環展開(Loop Unrolling)的權衡。 同時,關注實時性與功耗管理的平衡。介紹如何利用CPU的低功耗模式(如睡眠、待機)來延長電池壽命,並設計喚醒機製,確保係統在需要時能快速響應外部事件。 第十一章:構建健壯的軟件架構 係統級的可靠性不僅依賴於硬件,更依賴於清晰的軟件分層。本章提齣瞭一個分層驅動模型的概念: 1. 硬件抽象層(HAL): 封裝瞭特定寄存器操作的函數。 2. 設備驅動層(DDL): 提供標準化的接口(如讀/寫/初始化)。 3. 應用服務層: 業務邏輯的實現。 強調瞭錯誤檢測與容錯機製在底層代碼中的植入,例如校驗和(Checksum)在數據傳輸中的應用,以及如何使用看門狗定時器(Watchdog Timer)恢復係統穩定狀態。 通過本書的學習,讀者將不僅能“使用”微控製器,更能“理解”其內部的每一個脈衝,從而能夠設計齣性能卓越、資源利用率高且維護性強的現代嵌入式係統。

著者信息

圖書目錄

第1章HT66Fx0係列微控製器簡介
1-1 微控製器介紹及其未來趨勢
1-2 HT46F23微控製器之特點介紹
1-3 HT46F23傢族介紹
1-4 HT46F23硬體接腳功能描述

第2章 HT66Fx0傢族係統架構
2-1 HT66Fx0係列內部架構
2-2 程式記憶體(FlashProgramMemory)
2-3 資料記憶體(DataMemory)結構
2-4 中斷(Interrupt)機製與外部中斷
2-5 計時模組(TM)
2-6 輸入/輸齣(Input/Output)控製單元
2-7 類比比較器(Comparator)
2-8 串列介麵模組(SIM)
2-9 類比-數位轉換介麵(ADC)
2-10 LCD介麵(SCOMModule)
2-11 振盪器配置(Oscillator)
2-12 看門狗計時器(WDT)
2-13 時基計時器
2-14 重置(Reset)與係統初始
2-15 省電模式與喚醒
2-16 低電壓重置(LVR)
2-17 低電壓偵測模組(LVD)
2-18 操作模式與快速喚醒
2-19 配置選項設定
2-20 實驗導讀指引

第3章 HT66Fx0指令集與發展工具
3-1 HT66Fx0指令集與定址法
3-2 組閤語言程式
3-3 程式的編譯
3-4 HT-IDE3000使用方式與操作
3-5 VPM使用方式與操作
3-6 e-Writer燒錄器操作說明

第4章 基礎實驗篇
4-0 本書實驗相關事項提醒
4-1 LED跑馬燈實驗
4-2 LED霹靂燈實驗
4-3 單顆七段顯示器控製實驗
4-4 指撥開關與七段顯示器控製實驗
4-5 按鍵控製實驗
4-6 步進馬達控製實驗
4-7 4×4鍵盤實驗控製實驗
4-8 喇叭發聲控製實驗
4-9 CTMTimer/Counter模式控製實驗
4-10 STM中斷控製與比較吻閤輸齣實驗
4-11 類比-數位轉換(ADC)介麵控製實驗
4-12 外部中斷控製實驗
4-13 ETM單元PWM輸齣控製實驗
4-14 類比比較器模組與其中斷控製實驗
4-15 WDT控製實驗
4-16 省電模式實驗
4-17 I2C串列介麵控製實驗
4-18 SPI串列介麵控製實驗
4-19 fSYS切換與SLOWMode實驗
4-20 I2C介麵喚醒功能實驗

第5章 進階實驗篇
5-1 直流馬達控製實驗
5-2 馬錶-多顆七段顯示器控製實驗
5-3 靜態點矩陣LED控製實驗
5-4 動態點矩陣LED控製實驗
5-5 LCD介麵實驗
5-6 LCM字型顯示實驗
5-7 LCM自建字型實驗
5-8 LCM與4×4鍵盤控製實驗
5-9 LCM之DD/CGRAM讀取控製實驗
5-10 LCM之四位元控製模式實驗
5-11 比大小遊戲實驗
5-12 STM單元脈波量測與LCM控製實驗
5-13 ETM「單一脈波輸齣」模式與脈波量測實驗
5-14 中文顯示型LCM控製實驗
5-15 半矩陣式鍵盤與LCM控製實驗
5-16 HT66F50內建E2PROM記憶體讀寫實驗
5-17 I2C介麵E2PROM讀寫控製實驗
5-18 MicroWire-BUS介麵E2PROM讀寫控製實驗

附錄
A. HT46xx指令速查錶
B. HT66Fx0係列程式記憶體映成圖
C. HT66Fx0係列特殊功能暫存器配置
D. HT66Fx0之時脈來源結構與操作模式
E. HT66x0計時相關單元架構
F. HT66F40/50中斷機製
G. LCM指令速查錶
H. 常用圖錶頁碼速查錶

圖書序言

圖書試讀

用戶評價

评分

這本書的作者功力深厚,能夠將 HT66Fxx 這樣相對小眾但功能強大的 MCU,其組閤語言的精髓講解得如此透徹,實在令人佩服。我曾經嘗試過自己研究 HT66Fxx 的數據手冊,但麵對厚厚的英文資料,感到力不從心。這本書的齣現,無疑是為我打開瞭一扇新的大門。書中對組閤語言指令的分析,不僅給齣瞭字麵意思,更重要的是解釋瞭這些指令的底層邏輯和在不同場景下的應用。特彆讓我驚喜的是,書後附帶的光碟,裏麵提供瞭大量的範例程序。我迫不及待地想要嘗試其中的一些範例,比如涉及到ADC采樣和DAC輸齣的部分,這正是我目前正在研究的項目中遇到的難點。通過模仿和修改這些範例,我希望能快速提升自己的編程能力,並學會如何利用 HT66Fxx 的特性來解決更復雜的問題。這本書絕對是 HT66Fxx 開發者不可或缺的參考資料。

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這本書的價值,不僅僅在於它提供瞭 HT66Fxx 的組閤語言語法和指令,更在於它所蘊含的“思維方式”。在學習組閤語言的過程中,我發現自己開始更深刻地理解瞭計算機是如何工作的。以前使用高級語言,很多底層細節都被封裝起來瞭,感覺就像是在“黑箱”裏編程。但通過組閤語言,我能看到指令是如何被執行的,數據是如何在寄存器和內存之間流動的,以及中斷是如何被觸發和響應的。這對於我來說,是一種全新的視角。作者在書中對每一個指令的解釋都相當到位,並且會舉例說明它的用法和注意事項。特彆是光碟裏附帶的範例,每一個都經過精心設計,能夠很好地展示特定指令或功能的實際應用。例如,書中關於 I/O 口控製的範例,讓我對如何精確地控製硬件有瞭更深的認識。對於想要深入理解嵌入式係統原理,而不是僅僅停留在調用庫函數層麵的讀者來說,這本書是必不可少的。

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坦白說,我當初買這本書,主要是看中瞭“實務”二字,加上又是組閤語言篇,覺得應該能挖到不少乾貨。拿到書後,翻瞭幾頁,果然沒讓我失望。作者在講解 HT66Fxx 係列的 MCU 時,並沒有停留在錶麵,而是花瞭相當大的篇幅去剖析它的內部架構,從存儲器組織到外設接口,再到中斷係統,都做瞭詳盡的介紹。而組閤語言的講解,更是結閤瞭這些硬件特性,讓讀者能夠理解為什麼會用到某些指令,以及這些指令在實際應用中扮演的角色。光碟裏的範例,也確實非常實用,不是那種為瞭演示而演示的簡單代碼,而是能夠解決一些實際問題的解決方案。比如,我之前在做一個需要精確定時控製的項目時,總是卡在中斷延遲的問題上,希望這本書裏的範例能夠給我一些啓發。而且,這本書的排版和圖示也很清晰,即使是初學者,也能比較容易地跟著思路走。對於我這種在工作中需要快速上手特定 MCU 的開發者來說,這樣的“實務”導嚮的書籍,是非常寶貴的資源。

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這本書的齣現,真的像是及時雨,對於我這種還在努力鑽研單片機入門門檻的開發者來說,實在是太及時瞭!市麵上關於 HT66Fxx 係列的中文資料本來就少得可憐,更彆說有這麼一本專門針對組閤語言來講解的書籍瞭。我一直覺得,要真正理解單片機的工作原理,繞不開組閤語言這一關。雖然現在高級語言開發很方便,但很多底層的細節,比如中斷處理、內存訪問、寄存器操作等等,通過組閤語言去理解,會更加清晰透徹。這本書的作者能夠深入淺齣地講解 HT66Fxx 的組閤語言指令集,並且搭配實際的範例,這對於我這種需要親手實踐纔能學得紮實的讀者來說,簡直是寶藏。尤其想到光碟裏還附帶瞭範例,這真的是極大的便利,可以直接上手操作,驗證書本上的理論,也省去瞭自己搭建開發環境和編寫基礎代碼的時間,可以更專注於理解和學習。我期待著能夠通過這本書,徹底打通單片機組閤語言的任督二脈,為後續更深入的嵌入式開發打下堅實的基礎。

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對於像我這樣,過去主要接觸宏達電子(Holtek)其他係列 MCU 的工程師來說,這本書提供瞭絕佳的學習機會。HT66Fxx 係列在某些應用領域有著獨特的優勢,而之前缺乏係統的中文資料,尤其是組閤語言層麵的講解,確實讓人有些望而卻步。這次作者能夠將 HT66Fxx 的組閤語言原理和實務整理成書,並附帶光碟範例,這無疑為我們這些想要拓展技術廣度的工程師提供瞭極大的便利。我特彆關注書中關於中斷嚮量錶、堆棧操作以及特殊功能寄存器(SFRs)的講解,這些都是理解 MCU 工作機製的關鍵。通過結閤書中的圖示和範例代碼,我希望能更快速地掌握 HT66Fxx 的開發技巧,並將其應用到我的實際項目中。光碟裏的範例,我預期會是一個非常好的起點,可以讓我跳過從零開始搭建環境的繁瑣,直接進入主題。

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