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內(nèi)容簡介

　　CC3200Wi-Fi微控制器原理與實踐—基于MiCO物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)介紹了物聯(lián)網(wǎng)及無線連接技術(shù)的基礎(chǔ)知識，并以ARM CortexGM4內(nèi)核WiGFiSoC微控制器CC3200為核心，詳細(xì)講述了與M4內(nèi)核、CC3200應(yīng)用相關(guān)的各種外設(shè)模塊的原理和編程結(jié)構(gòu)，包括電源與時鐘管理、存儲器、通用輸入/輸出（GPIO）、定時器、異步和同步通信接口、模擬外設(shè)等.同時，對物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MiCO 作了簡明闡述，并給出很多操作例程代碼.最后，介紹了CC3200的軟硬件開發(fā)環(huán)境、軟件庫，以及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實例.本書完整地介紹了基于CC3200的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)過程，包括設(shè)備端、云端接入、移動端APP等，并配套有完整的教學(xué)資源和源代碼，包括MiCOKit 3200實驗平臺和實驗指導(dǎo)書等.本書可作為高等院校計算機、電子、自動化、儀器儀表等專業(yè)嵌入式系統(tǒng)、微機接口、單片機、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、嵌入式WiGFi等課程的教材，也適合廣大從事物聯(lián)網(wǎng)、智能硬件應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的工程技術(shù)人員作為學(xué)習(xí)、參考用書.

作者簡介

暫缺《CC3200Wi-Fi微控制器原理與實踐：基于MiCO物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)》作者簡介

圖書目錄

第1章　物聯(lián)網(wǎng)及無線技術(shù)概述……………………………………………………… 1
1．1　物聯(lián)網(wǎng)概述…………………………………………………………………… 1
1．1．1　“物”的關(guān)鍵……………………………………………………………… 2
1．1．2　物聯(lián)網(wǎng)成員……………………………………………………………… 4
1．2　物聯(lián)網(wǎng)無線技術(shù)……………………………………………………………… 5
1．2．1　全球無線頻段的劃分…………………………………………………… 5
1．2．2　網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和規(guī)模大小……………………………………………… 6
1．2．3　常見的無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議…………………………………………………… 8
1．2．4　各種無線技術(shù)的比較…………………………………………………… 12
1．2．5　嵌入式WiGFi介紹……………………………………………………… 12
第2章　CC3200器件特性………………………………………………………… 20
2．1　器件綜述……………………………………………………………………… 20
2．1．1　特　點…………………………………………………………………… 21
2．1．2　架構(gòu)總覽………………………………………………………………… 23
2．1．3　CC3200安全加密……………………………………………………… 25
2．2　存儲器………………………………………………………………………… 26
2．2．1　外部存儲器……………………………………………………………… 26
2．2．2　內(nèi)部存儲器……………………………………………………………… 27
2．3　引導(dǎo)模式……………………………………………………………………… 29
2．3．1　調(diào)用序列/引導(dǎo)模式選擇……………………………………………… 30
2．3．2　啟動模式列表…………………………………………………………… 31
2．4　CC3200引腳配置與功能…………………………………………………… 31
2．4．1　引腳屬性和引腳復(fù)用…………………………………………………… 32
2．4．2　模擬數(shù)字復(fù)用引腳的驅(qū)動電流和默認(rèn)狀態(tài)…………………………… 46
2．4．3　在芯片上電后復(fù)位釋放前的引腳狀態(tài)………………………………… 46
2．5　典型應(yīng)用電路………………………………………………………………… 49
2．5．1　典型用途———CC3200寬電壓模式…………………………………… 49
2．5．2　典型用途———CC3200預(yù)穩(wěn)壓1．85V 模式………………………… 52
2．6　電氣特性……………………………………………………………………… 54
2．6．1　絕對最大額定值………………………………………………………… 55
2．6．2　處理率…………………………………………………………………… 55
2．6．3　推薦工作環(huán)境…………………………………………………………… 55
2．6．4　電氣特性………………………………………………………………… 56
2．6．5　WLAN 接收特性……………………………………………………… 58
2．6．6　WLAN 發(fā)送特性……………………………………………………… 58
2．6．7　電流消耗………………………………………………………………… 59
2．6．8　定時和開關(guān)特性………………………………………………………… 62
第3章　CC3200系統(tǒng)結(jié)構(gòu)………………………………………………………… 77
3．1　芯片結(jié)構(gòu)……………………………………………………………………… 77
3．1．1　處理器框圖……………………………………………………………… 78
3．1．2　系統(tǒng)接口………………………………………………………………… 78
3．1．3　內(nèi)置調(diào)試功能…………………………………………………………… 79
3．1．4　芯片主要組件…………………………………………………………… 80
3．2　CortexGM4內(nèi)核說明………………………………………………………… 81
3．2．1　編程模型………………………………………………………………… 82
3．2．2　寄存器描述……………………………………………………………… 83
3．2．3　內(nèi)存模式………………………………………………………………… 87
3．2．4　異常模式………………………………………………………………… 90
3．2．5　故障處理………………………………………………………………… 98
3．2．6　電源管理……………………………………………………………… 100
3．2．7　指令集摘要…………………………………………………………… 101
3．3　電源、復(fù)位和時鐘管理(CRPM)…………………………………………… 107
3．3．1　電源管理子系統(tǒng)……………………………………………………… 109
3．3．2　低功耗工作模式……………………………………………………… 111
3．3．3　電源管理控制結(jié)構(gòu)…………………………………………………… 115
3．3．4　電源、復(fù)位、時鐘管理編程接口(PRCM APIs)……………………… 117
第4章　CC3200基本外設(shè)………………………………………………………… 126
4．1　GPIO ……………………………………………………………………… 126
4．1．1　功能概述……………………………………………………………… 127
4．1．2　中斷控制……………………………………………………………… 128
4．1．3　初始化與配置………………………………………………………… 129
4．2　通用定時器………………………………………………………………… 130
4．2．1　結(jié)構(gòu)框圖……………………………………………………………… 131
4．2．2　功能描述……………………………………………………………… 132
4．2．3　初始化與配置………………………………………………………… 140
4．3　看門狗定時器……………………………………………………………… 143
4．3．1　功能描述……………………………………………………………… 143
4．3．2　初始化與配置………………………………………………………… 145
4．3．3　看門狗的使用注意事項……………………………………………… 145
4．4　模/數(shù)轉(zhuǎn)換器………………………………………………………………… 147
4．4．1　主要特性……………………………………………………………… 147
4．4．2　初始化與配置………………………………………………………… 149
4．4．3　與ADC操作有關(guān)的外設(shè)驅(qū)動庫函數(shù)……………………………… 149
4．5　DMA ……………………………………………………………………… 155
第5章　CC3200通信外設(shè)………………………………………………………… 166
5．1　串行異步通信(UART)…………………………………………………… 166
5．1．1　結(jié)構(gòu)框圖……………………………………………………………… 167
5．1．2　功能描述……………………………………………………………… 167
5．1．3　初始化與配置………………………………………………………… 172
5．2　SPI(串行外設(shè)接口) ……………………………………………………… 173
5．2．1　結(jié)構(gòu)框圖……………………………………………………………… 174
5．2．2　功能描述……………………………………………………………… 175
5．2．3　初始化與配置………………………………………………………… 190
5．2．4　訪問數(shù)據(jù)寄存器……………………………………………………… 192
5．2．5　初始化模塊…………………………………………………………… 193
5．3　I2C接口…………………………………………………………………… 197
5．3．1　結(jié)構(gòu)框圖……………………………………………………………… 198
5．3．2　功能描述……………………………………………………………… 198
5．3．3　初始化與配置………………………………………………………… 212
5．4　I2S ………………………………………………………………………… 213
5．4．1　功能描述……………………………………………………………… 213
5．4．2　初始化與配置………………………………………………………… 216
5．4．3　與I2S配置有關(guān)的驅(qū)動庫…………………………………………… 217
5．5　SD主機接口………………………………………………………………… 226
5．5．1　結(jié)構(gòu)框圖……………………………………………………………… 227
5．5．2　使用外設(shè)接口函數(shù)進行初始化與配置……………………………… 228
5．5．3　性能與測試…………………………………………………………… 234
5．5．4　外設(shè)庫APIs ………………………………………………………… 235
5．6　并行相機模塊接口………………………………………………………… 239
5．6．1　功能描述……………………………………………………………… 240
5．6．2　編程模式……………………………………………………………… 245
5．6．3　中斷處理……………………………………………………………… 246
5．6．4　外設(shè)庫函數(shù)(API) …………………………………………………… 246
第6章　SimpleLink子系統(tǒng)……………………………………………………… 251
6．1　SimpleLink概述…………………………………………………………… 251
6．1．1　主機驅(qū)動SW 概念…………………………………………………… 253
6．1．2　常見術(shù)語和參考……………………………………………………… 254
6．2　一個簡單的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用……………………………………………………… 255
6．2．1　總　述………………………………………………………………… 255
6．2．2　基本示例代碼………………………………………………………… 256
6．3　SimpleLinkAPI …………………………………………………………… 260
6．3．1　設(shè)　備………………………………………………………………… 261
6．3．2　WLAN ………………………………………………………………… 264
6．3．3　Socket ………………………………………………………………… 268
6．3．4　NetApp ……………………………………………………………… 270
6．3．5　NetCfg ………………………………………………………………… 272
6．3．6　FileSystem …………………………………………………………… 274
第7章　MiCO 系統(tǒng)………………………………………………………………… 275
7．1　RTOS基礎(chǔ)………………………………………………………………… 275
7．1．1　使用RTOS的優(yōu)勢…………………………………………………… 276
7．1．2　常見的RTOS ………………………………………………………… 277
7．2　FreeRTOS簡介…………………………………………………………… 278
7．2．1　FreeRTOS的體系結(jié)構(gòu)……………………………………………… 278
7．2．2　FreeRTOS系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度機制…………………………………… 279
7．2．3　FreeRTOS系統(tǒng)的任務(wù)管理機制…………………………………… 280
7．2．4　FreeRTOS任務(wù)通信與同步機制…………………………………… 281
7．3　MiCO系統(tǒng)介紹…………………………………………………………… 281
7．4　MiCO在CC3200上的結(jié)構(gòu)……………………………………………… 284
7．5　MiCO系統(tǒng)API分層……………………………………………………… 286
7．5．1　MiCO核心API ……………………………………………………… 287
7．5．2　硬件抽象層API ……………………………………………………… 287
7．6　常用MiCO系統(tǒng)API描述………………………………………………… 288
7．6．1　線　程………………………………………………………………… 288
7．6．2　信號量………………………………………………………………… 289
7．6．3　互斥量………………………………………………………………… 290
7．6．4　隊　列………………………………………………………………… 291
7．6．5　定時器………………………………………………………………… 292
7．7　MiCO系統(tǒng)在CC3200上的移植………………………………………… 292
7．7．1　RTOS部分的移植…………………………………………………… 293
7．7．2　Socket部分的移植…………………………………………………… 295
7．7．3　WLAN 部分的移植…………………………………………………… 297
7．7．4　系統(tǒng)控制部分的移植………………………………………………… 300
7．8　云平臺、MiCO系統(tǒng)與FogCloud ………………………………………… 301
7．8．1　FogCloud簡介………………………………………………………… 301
7．8．2　MQTT協(xié)議簡介……………………………………………………… 302
7．8．3　FogCloud工作流程與實例…………………………………………… 303
第8章　開發(fā)環(huán)境…………………………………………………………………… 307
8．1　開發(fā)流程簡介……………………………………………………………… 307
8．1．1　硬件需求……………………………………………………………… 307
8．1．2　軟件需求……………………………………………………………… 307
8．2　IAR開發(fā)環(huán)境……………………………………………………………… 312
8．2．1　如何進入某個工程的調(diào)試模式……………………………………… 312
8．2．2　如何調(diào)試工程………………………………………………………… 314
8．3　CCS6．0開發(fā)環(huán)境………………………………………………………… 317
8．3．1　下載和安裝CCS6．0開發(fā)環(huán)境……………………………………… 317
8．3．2　配置CCS6．0開發(fā)環(huán)境……………………………………………… 317
8．3．3　CCS6．0開發(fā)環(huán)境下TIGRTOS的使用……………………………… 321
8．4　CC3200LaunchPad硬件使用…………………………………………… 329
8．4．1　CC3200LaunchPad概述…………………………………………… 329
8．4．2　CC3200LaunchPad功能簡述……………………………………… 330
8．4．3　CC3200LaunchPad硬件電路功能框圖…………………………… 330
8．4．4　CC3200LaunchPad擴展引腳……………………………………… 331
8．4．5　跳線帽設(shè)置…………………………………………………………… 331
8．4．6　電源供電設(shè)置………………………………………………………… 332
8．4．7　UART接口跳線帽設(shè)置……………………………………………… 333
8．4．8　工作模式選擇………………………………………………………… 333
8．4．9　按鍵和LED燈………………………………………………………… 333
第9章　CC3200的開發(fā)與應(yīng)用…………………………………………………… 334
9．1　MiCOKit 3200開發(fā)套件………………………………………………… 334
9．2　MiCOKit 3200硬件結(jié)構(gòu)與電路………………………………………… 336
9．2．1　MiCOKit 3200主板單元…………………………………………… 336
9．2．2　MiCOKit 3200外擴模塊…………………………………………… 340
9．3　MiCOKit手機APP ……………………………………………………… 347
9．3．1　下載、安裝手機APP ………………………………………………… 347
9．3．2　注冊開發(fā)者賬號……………………………………………………… 347
9．3．3　開發(fā)板配置…………………………………………………………… 348
9．3．4　控制設(shè)備……………………………………………………………… 350
9．3．5　設(shè)備分享……………………………………………………………… 351
9．3．6　設(shè)備重置……………………………………………………………… 352
9．4　MiCOKit設(shè)備端軟件結(jié)構(gòu)………………………………………………… 353
9．4．1　MiCOKit設(shè)備端軟件分層…………………………………………… 353
9．4．2　MiCOKit設(shè)備端軟件開發(fā)方法……………………………………… 354
9．4．3　MiCOKitAppFramework簡介……………………………………… 356
9．5　MiCOKit云端接入?yún)f(xié)議…………………………………………………… 357
9．5．1　設(shè)備描述……………………………………………………………… 358
9．5．2　數(shù)據(jù)流………………………………………………………………… 359
9．5．3　異常處理……………………………………………………………… 360
9．5．4　UUID ………………………………………………………………… 361
9．5．5　內(nèi)部ID(iid)…………………………………………………………… 363
9．5．6　消息體數(shù)據(jù)格式……………………………………………………… 364
9．5．7　CC3200MiCOKit簡易實例………………………………………… 365
9．6　基于CC3200的低功耗報警器…………………………………………… 367
9．6．1　報警系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)………………………………………………… 368
9．6．2　報警器的設(shè)計與實現(xiàn)………………………………………………… 368
9．6．3　云服務(wù)器的設(shè)計與實現(xiàn)……………………………………………… 379
9．6．4　監(jiān)控APP的設(shè)計與實現(xiàn)……………………………………………… 381
參考文獻……………………………………………………………………………… 384