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第1章 概述1

1.1 汽车电子技术的基本概念1

1.2 我国汽车电子发展概况2

1.3 恩智浦公司在汽车电子市场中的地位3

1.4 面向汽车电子的S32K系列微控制器简介3

1.4.1 S32K系列微控制器的型号标识4

1.4.2 S32K系列微控制器的简明特性与结构框图4

1.4.3 S32K系列微控制器的共性资源列表6

第2章 ARM Cortex-M4F微控制器7

2.1 ARM Cortex-M4F微控制器简介7

2.1.1 ARM Cortex-M4F微控制器内部结构概要8

2.1.2 ARM Cortex-M4F微控制器存储器映像10

2.1.3 ARM Cortex-M4F微控制器的寄存器10

2.2 指令系统14

2.2.1 指令简表与寻址方式15

2.2.2 数据传送类指令16

2.2.3 数据操作类指令18

2.2.4 跳转控制类指令21

2.2.5 其他指令22

2.3 指令集与机器码对应表23

2.4 GNU汇编语言的基本语法25

2.4.1 ARM-GUN汇编语言格式26

2.4.2 常用伪指令简介27

第3章 存储映像、中断源与硬件最小系统30

3.1 S32K144存储映像与中断源30

3.1.1 S32K144存储映像30

3.1.2 S32K144中断源32

3.2 S32K144的引脚功能35

3.3.1 硬件最小系统引脚36

3.2.2 I/O端口资源类引脚36

3.3 S32K144硬件最小系统原理图37

3.3.1 电源及其滤波电路37

3.3.2 复位电路及复位功能37

3.3.3 晶振电路38

3.3.4 SWD接口电路38

第4章 GPIO及程序框架39

4.1 通用I/O接口的基本概念及连接方法39

4.1.1 I/O接口的概念39

4.1.2 通用I/O40

4.1.3 上拉／下拉电阻与输入引脚的基本接法40

4.1.4 输出引脚的基本接法41

4.2 端口控制模块与GPIO模块的编程结构41

4.2.1 端口控制模块——决定引脚复用功能41

4.2.2 GPIO模块的对外引脚与内部寄存器44

4.2.3 GPIO基本编程步骤与基本打通程序45

4.3 GPIO驱动构件封装方法与规范46

4.3.1 设计GPIO驱动构件的必要性及GPIO驱动构件封装要点分析46

4.3.2 底层驱动构件封装规范概要与构件封装的前期准备48

4.3.3 S32K144的GPIO驱动构件源码及解析49

4.4 利用构件方法控制LED闪烁60

4.4.1 light构件设计60

4.4.2 light构件测试工程主程序63

4.5 工程文件组织框架与第一个C语言工程分析65

4.5.1 工程框架及所含文件简介66

4.5.2 链接文件常用语法及链接文件解析67

4.5.3 机器码文件解析71

4.5.4 芯片上电启动运行过程解析72

4.6 第一个汇编语言工程：控制小灯闪烁75

4.6.1 汇编工程文件的组织76

4.6.2 汇编语言GPIO驱动构件及使用方法76

4.6.3 汇编语言Light构件及使用方法82

4.6.4 汇编语言Light构件测试工程主程序及汇编工程运行过程84

第5章 嵌入式硬件构件与底层驱动构件基本规范86

5.1 嵌入式硬件构件86

5.1.1 嵌入式硬件构件的概念及其分类87

5.1.2 基于嵌入式硬件构件的电路原理图设计简明规则87

5.2 嵌入式底层驱动构件的概念与层次模型90

5.2.1 嵌入式底层驱动构件的概念90

5.2.2 嵌入式硬件构件和软件构件的层次模型91

5.3 底层驱动构件的封装规范91

5.3.1 构件设计的基本思想与基本原则92

5.3.2 编码风格基本规范93

5.3.3 构件公共要素文件96

5.3.4 头文件的设计规范98

5.3.5 源文件的设计规范99

5.4 硬件构件及底层软件构件的重用与移植方法100

5.4.1 硬件构件在实际系统中的应用100

5.4.2 底层驱动构件的移植101

第6章 串行通信模块及第一个中断程序结构103

6.1 异步串行通信的通用基础知识103

6.1.1 串行通信的基本概念104

6.1.2 RS-232总线标准105

6.1.3 TTL电平到RS-232电平转换电路106

6.1.4 串行通信编程模型107

6.2 UART驱动构件及使用方法108

6.2.1 UART引脚分析108

6.2.2 UART驱动构件基本要素分析与头文件109

6.2.3 printf的设置方法与使用113

6.3 ARM Cortex-M4F中断机制及S32K144中断编程113

6.3.1 关于中断的通用基础知识113

6.3.2 ARM Cortex-M4F非内核中断编程结构115

6.3.3 S32K144中断编程步骤（以串口接收中断为例）116

6.4 UART驱动构件的设计方法118

6.4.1 UART模块编程结构118

6.4.2 UART驱动构件源文件123

第7章 Timer模块132

7.1 ARM Cortex-M4F内核定时器（Systick）132

7.1.1 Systick定时器模块的编程结构133

7.1.2 Systick驱动构件设计及测试工程134

7.2 延时定时器（PDB）模块136

7.2.1 PDB模块功能概述136

7.2.2 PDB驱动构件及使用方法136

7.2.3 PDB驱动构件的设计139

7.3 低功耗中断定时器（LPIT）模块143

7.3.1 LPIT模块功能概述143

7.3.2 LPIT驱动构件及使用方法143

7.3.3 LPIT驱动构件设计145

7.4 低功耗定时器（LPTMR）模块150

7.4.1 LPTMR模块功能概述150

7.4.2 LPTMR驱动构件及使用方法150

7.4.3 LPTMR驱动构件的设计152

7.5 实时时钟（RTC）模块155

7.5.1 RTC模块功能概述155

7.5.2 RTC驱动构件及使用方法156

7.5.3 RTC驱动构件的设计160

第8章 PWM模块和FTM模块169

8.1 脉宽调制、输入捕捉与输出比较的通用基础知识169

8.1.1 PWM的通用基础知识169

8.1.2 输入捕捉与输出比较的通用基础知识172

8.2 FTM模块的基本知识172

8.2.1 FTM模块概述172

8.2.2 FTM模块的技术要点173

8.3 FTM驱动构件及使用方法174

8.3.1 FTM模块的脉宽调制、输入捕捉和输出比较的外部引脚174

8.3.2 FTM驱动构件头文件及使用方法175

8.4 FTM驱动构件的设计183

8.4.1 FTM模块编程结构183

8.4.2 FTM驱动构件设计187

第9章 Flash模块196

9.1 Flash存储器的基础知识196

9.1.1 Flash存储器的特性196

9.1.2 Flash存储器的编程模式197

9.1.3 Flash存储器的基本操作197

9.2 Flash驱动构件及其使用方法197

9.2.1 Flash驱动构件头文件解析197

9.2.2 Flash驱动构件的使用方法200

9.3 Flash保护201

9.3.1 Flash模块保护的含义及保护函数的使用说明201

9.3.2 Flash模块加密方法与去除密码方法202

9.4 Flash驱动构件的设计203

9.4.1 Flash模块编程结构203

9.4.2 Flash驱动构件设计技术要点207

9.4.3 Flash驱动构件封装要点分析209

9.4.4 Flash驱动构件的源文件（flash.c）210

第10章 ADC模块与CMP模块218

10.1 模／数转换器（ADC）模块218

10.1.1 ADC模块的通用基础知识218

10.1.2 ADC模块驱动构件及使用方法221

10.1.3 ADC驱动构件的设计225

10.2 比较器（CMP）模块233

10.2.1 CMP模块的通用基础知识233

10.2.2 CMP驱动构件及使用方法234

10.2.3 CMP驱动构件的设计238

第11章 SPI模块与I2C模块244

11.1 串行外设接口（SPI）模块244

11.1.1 SPI模块的通用基础知识244

11.1.2 SPI驱动构件及使用方法247

11.1.3 SPI驱动构件的设计252

11.2 集成电路互连（I2C）总线模块262

11.2.1 I2C模块的通用基础知识262

11.2.2 I2C驱动构件及使用方法267

11.2.3 I2C驱动构件的设计273

第12章 DMA模块291

12.1 DMA模块通用基础知识291

12.1.1 DMA模块的基本概念291

12.2.1 DMA模块的基本操作292

12.2 DMA驱动构件及其使用方法293

12.2.1 DMA源293

12.2.2 DMA驱动构件封装要点294

12.2.3 DMA驱动构件头文件（dma.h）295

12.2.4 DMA驱动构件的使用方法299

12.2.5 DMA驱动构件测试实例299

12.3 DMA驱动构件的设计300

12.3.1 DMA模块编程结构300

12.3.2 DMA驱动构件源程序309

第13章 FlexCAN模块314

13.1 CAN总线的基础知识314

13.1.1 CAN总线协议的历史概况314

13.1.2 CAN总线硬件系统的典型电路315

13.1.3 CAN总线协议的基本概念317

13.1.4 CAN总线规范的帧结构319

13.1.5 CAN总线的位时间323

13.1.6 FlexCAN模块的操作模式324

13.1.7 FlexCAN模块的仲裁处理、匹配处理及报文缓冲区管理325

13.2 FlexCAN驱动构件及使用方法326

13.2.1 FlexCAN驱动构件头文件的解析326

13.2.2 FlexCAN驱动构件的头文件327

13.2.3 FlexCAN驱动构件的使用方法330

13.2.4 FlexCAN驱动构件的测试实例331

13.3 FlexCAN驱动构件的设计331

13.3.1 FlexCAN模块编程结构331

13.3.2 FlexCAN驱动构件的源程序353

第14章 系统时钟与其他功能模块361

14.1 时钟系统模块361

14.1.1 时钟系统概述361

14.1.2 时钟模块概要与编程要点364

14.2 电源模块365

14.2.1 电源模式控制365

14.2.2 电源模式转换365

14.3 校验模块366

14.3.1 CRC模块简介367

14.3.2 CRC校验和的生成步骤367

14.3.3 CRC模块的主要寄存器367

14.4 看门狗模块368

14.5 复位模块369

14.5.1 上电复位（POR）369

14.5.2 系统复位源370

14.5.3 调试复位371

附录A S32K144芯片引脚复用功能372

附录B 最小硬件系统原理图376

附录C printf的常用格式377

附录D S32DS集成开发环境简明使用方法380

附录E SWD-Programmer快速指南384

附录F术语和缩写386

参考文献388