本書基于“1+X”集成電路開發(fā)與測試職業(yè)技能等級證書考核和全國職業(yè)院校技能大賽“集成電路開發(fā)及應用”賽項使用的LK32T102嵌入式開發(fā)板，共設有10個項目、26個任務、16個技能訓練，涵蓋了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的基本知識和基本實操，包括LED控制設計、跑馬燈控制設計、嵌入式電子產(chǎn)品顯示控制、嵌入式鍵盤與中斷控制、定時器應用設計、數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控設計、基于DS18B20的溫度采集監(jiān)控設計、按鍵設置液晶顯示電子鐘設計、基于OLED的電機監(jiān)控設計、16×16的LED點陣顯示設計10個項目。本書采用“活頁手冊式”編寫形式，基于“項目引領、任務驅動”模式，突出“教、學、做”一體化和邊做邊學的基本理念，每個項目均由若干個具體任務組成，每個任務均將相關知識和職業(yè)崗位基本技能融合在一起，把對知識、實操的學習、訓練結合成任務來完成。本書已獲得中國半導體行業(yè)協(xié)會集成電路分會、中國職業(yè)教育微電子產(chǎn)教聯(lián)盟、全國集成電路專業(yè)群職業(yè)教育標準建設委員會和杭州朗迅科技股份有限公司的認可，可作為全國職業(yè)院校技能大賽“集成電路開發(fā)及應用”賽項的培訓教材，還可以作為“1+X”集成電路開發(fā)與測試職業(yè)技能等級證書考核的參考教材。本書可作為職業(yè)院校應用電子技術、電子信息工程技術、集成電路技術、微電子技術、汽車智能技術等相關專業(yè)嵌入式設計與開發(fā)課程的教材，也可作為廣大嵌入式產(chǎn)品設計工作相關人員的自學用書。
卓婧，女，1988年12月，中共黨員，碩士。汽車智能技術專業(yè)教師，任教多門新能源智能網(wǎng)聯(lián)汽車崗位核心課程，在行業(yè)團體中擔任全國集成電路專業(yè)群標準建設委員會副秘書長。國家科技部重大專項"戰(zhàn)略性先進電子材料”課題組核心成員，國家教學資源庫無人機技術應用專業(yè)課程無人機電子技術基礎課程建設負責人，浙江省課程思政教學項目《新能源汽車技術》團隊成員，學院重點產(chǎn)教融合項目負責人，主持教改科研課題多項，與企業(yè)合作開展橫向課題研發(fā)5項，累計到款28萬，獲得國家實用新型專利3項，軟件著作權3項，參與發(fā)明專利2項，發(fā)表期刊論文10余篇。
項目1 LED控制設計 1
1.1 任務1 新建一個基于Cortex-M0的LK32T102單片機工程模板 2
1.1.1 任務描述 2
1.1.2 認識基于Cortex-M0的LK32T102單片機開發(fā)板 2
1.1.3 新建基于Cortex-M0的LK32T102單片機工程模板 4
1.2 認識基于Cortex-M0的LK32T102
單片機 11
1.2.1 嵌入式系統(tǒng) 11
1.2.2 ARM Cortex-M0處理器 13
1.2.3 LK32T102單片機 15
1.3 任務2 點亮一個LED 17
1.3.1 任務描述 17
1.3.2 開發(fā)第一個基于工程模板的
“點亮一個LED”工程 17
1.3.3 位操作及應用 22
1.4 任務3 LED閃爍控制 24
1.4.1 任務描述 24
1.4.2 LED閃爍控制設計與實現(xiàn) 24
1.4.3 文件包含與條件編譯 26
【技能訓練1-1】聲光報警器設計 27
關鍵知識點梳理 29
問題與訓練 30
項目2 跑馬燈控制設計 31
2.1 任務4 LED循環(huán)點亮控制 32
2.1.1 任務描述 32
2.1.2 LED循環(huán)點亮控制實現(xiàn)
分析 32
2.1.3 LED循環(huán)點亮控制設計與
實現(xiàn) 33
【技能訓練2-1】LED雙向循環(huán)點亮
控制 34
2.2 LK32T102單片機的I/O口操作 35
2.2.1 認識LK32T102單片機的I/O口寄存器 35
2.2.2 C語言中的define宏定義 40
2.2.3 I/O口寄存器操作的define宏
定義 41
【技能訓練2-2】define宏定義的
應用 43
2.3 任務5 跑馬燈控制設計 45
2.3.1 任務描述 45
2.3.2 跑馬燈控制實現(xiàn)分析 45
2.3.3 跑馬燈控制設計與實現(xiàn) 46
2.3.4 Keil μVision5代碼編輯
技巧 47
2.4 任務6 基于設備文件的聲光
跑馬燈設計 51
2.4.1 任務描述 51
2.4.2 編寫設備文件 51
2.4.3 基于設備文件的聲光跑馬燈
設計與實現(xiàn) 54
關鍵知識點梳理 56
問題與訓練 57
項目3 嵌入式電子產(chǎn)品顯示控制 58
3.1 任務7 數(shù)碼管循環(huán)顯示0～9 59
3.1.1 任務描述 59
3.1.2 認識數(shù)碼管 59
3.1.3 數(shù)碼管循環(huán)顯示0～9的設計與實現(xiàn) 61
3.1.4 C語言數(shù)組 64
【技能訓練3-1】數(shù)碼管循環(huán)顯示
9～0 66
3.2 任務8 數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示
設計 66
3.2.1 任務描述 66
3.2.2 數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示實現(xiàn)
分析 67
3.2.3 數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示設計與
實現(xiàn) 67
【技能訓練3-2】共陽極數(shù)碼管動態(tài)
掃描顯示設計 69
3.3 OLED顯示屏 70
3.3.1 認識0.96英寸OLED
顯示屏 70
3.3.2 OLED顯示的關鍵函數(shù) 72
3.3.3 如何提取OLED顯示字符的
點陣數(shù)據(jù) 75
3.4 任務9 OLED顯示設計 77
3.4.1 任務描述 77
3.4.2 OLED顯示實現(xiàn)分析 77
3.4.3 OLED顯示設計與實現(xiàn) 81
關鍵知識點梳理 87
問題與訓練 88
項目4 嵌入式鍵盤與中斷控制 89
4.1 任務10 按鍵控制設計 90
4.1.1 任務描述 90
4.1.2 認識嵌入式鍵盤 90
4.1.3 按鍵控制設計與實現(xiàn) 92
【技能訓練4-1】一鍵多功能控制
設計 96
4.2 任務11 矩陣鍵盤設計 98
4.2.1 任務描述 98
4.2.2 認識矩陣鍵盤 98
4.2.3 矩陣鍵盤設計與實現(xiàn) 100
4.3 任務12 中斷方式的按鍵控制
設計 105
4.3.1 任務描述 105
4.3.2 認識LK32T102單片機
中斷 105
4.3.3 中斷方式的按鍵控制設計與
實現(xiàn) 110
【技能訓練4-2】搶答器設計 115
關鍵知識點梳理 117
問題與訓練 118
項目5 定時器應用設計 119
5.1 任務13 基于SysTick的1秒
延時設計 120
5.1.1 任務描述 120
5.1.2 認識SysTick定時器 120
5.1.3 SysTick的關鍵函數(shù)編寫 124
5.1.4 基于SysTick的1秒延時
設計與實現(xiàn) 126
5.2 任務14 呼吸燈設計 128
5.2.1 任務描述 128
5.2.2 認識PWM 128
5.2.3 呼吸燈設計與實現(xiàn) 130
【技能訓練5-1】超聲波測距設計 133
5.3 任務15 基于數(shù)碼管的秒表
設計 142
5.3.1 任務描述 142
5.3.2 秒表設計分析 142
5.3.3 基于數(shù)碼管的秒表設計與
實現(xiàn) 143
【技能訓練5-2】基于OLED的秒表
設計 147
關鍵知識點梳理 150
問題與訓練 151
項目6 數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控設計 152
6.1 任務16 電壓數(shù)據(jù)采集設計 153
6.1.1 任務描述 153
6.1.2 LK32T102單片機的模數(shù)
轉換 153
6.1.3 電壓數(shù)據(jù)采集設計與實現(xiàn) 154
【技能訓練6-1】基于OLED的電壓
數(shù)據(jù)采集設計 161
6.2 任務17 LK32T102單片機的串口
通信設計 163
6.2.1 任務描述 163
6.2.2 串行通信基本知識 163
6.2.3 認識LK32T102單片機的
UART串口 166
6.2.4 UART串口通信設計與
實現(xiàn) 167
【技能訓練6-2】Printf串口調試 172
6.3 任務18 電壓數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控
設計 173
6.3.1 任務描述 173
6.3.2 遠程監(jiān)控實現(xiàn)分析 173
6.3.3 電壓數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控設計與
實現(xiàn) 174
關鍵知識點梳理 180
問題與訓練 181
項目7 基于DS18B20的溫度采集監(jiān)控
設計 182
7.1 DS18B20溫度傳感器 183
7.1.1 認識DS18B20 183
7.1.2 DS18B20內(nèi)部結構及
功能 185
7.1.3 DS18B20通信協(xié)議 187
7.2 任務19 溫度采集監(jiān)控設計 191
7.2.1 任務描述 191
7.2.2 溫度采集監(jiān)控實現(xiàn)分析 192
7.2.3 溫度采集監(jiān)控設計與實現(xiàn) 194
7.3 任務20 基于OLED的溫度采集
遠程監(jiān)控設計 198
7.3.1 任務描述 198
7.3.2 基于OLED的溫度采集遠程
監(jiān)控實現(xiàn)分析 198
7.3.3 基于OLED的溫度采集遠程
監(jiān)控設計與實現(xiàn) 199
【技能訓練7-1】2路溫度采集遠程
監(jiān)控設計 201
關鍵知識點梳理 204
問題與訓練 205
項目8 按鍵設置液晶顯示電子鐘
設計 206
8.1 LCD12864點陣型液晶顯示
模塊 207
8.1.1 認識LCD12864液晶顯示
模塊 208
8.1.2 LCD12864液晶顯示模塊內(nèi)部
結構 210
8.1.3 液晶顯示坐標關系 212
8.1.4 控制指令及相應代碼 212
8.2 任務21 液晶顯示電子鐘
設計 218
8.2.1 任務描述 218
8.2.2 電路接線 219
8.2.3 液晶顯示電子鐘設計與
實現(xiàn) 220
8.3 任務22 按鍵設置液晶顯示電子
鐘設計 226
8.3.1 任務描述 226
8.3.2 電路接線 226
8.3.3 按鍵設置電子鐘設計與
實現(xiàn) 227
【技能訓練8-1】基于OLED的按鍵
設置電子鐘設計 232
關鍵知識點梳理 235
問題與訓練 235
項目9 基于OLED的電機監(jiān)控設計 237
9.1 電機控制關鍵技術 238
9.1.1 步進電機控制技術 238
9.1.2 直流電機控制技術 240
9.2 任務23 基于OLED的步進電機
監(jiān)控設計 243
9.2.1 任務描述 243
9.2.2 基于OLED的步進電機監(jiān)控
實現(xiàn)分析 244
9.2.3 基于OLED的步進電機監(jiān)控
設計與實現(xiàn) 245
【技能訓練9-1】步進電機智能控制
系統(tǒng)設計 250
9.3 任務24 基于OLED的直流電機
監(jiān)控設計 256
9.3.1 任務描述 256
9.3.2 基于OLED的直流電機監(jiān)控
實現(xiàn)分析 257
9.3.3 基于OLED的直流電機監(jiān)控
設計與實現(xiàn) 258
關鍵知識點梳理 264
問題與訓練 264
項目10 16×16的LED點陣顯示
設計 265
10.1 認識LED點陣顯示模塊 266
10.1.1 LED點陣顯示模塊結構 266
10.1.2 LED點陣顯示方式 267
10.1.3 16×16 LED點陣顯示
結構 267
10.2 任務25 8×8的LED點陣顯示
設計 269
10.2.1 任務描述 269
10.2.2 8×8的LED點陣顯示實現(xiàn)
分析 269
10.2.3 8×8的LED點陣顯示設計與
實現(xiàn) 270
【技能訓練10-1】8×8LED點陣循環(huán)
顯示0～9 273
10.3 任務26 16×16的LED點陣顯示
設計 274
10.3.1 任務描述 274
10.3.2 16×16的LED點陣顯示實現(xiàn)
分析 274
10.3.3 16×16的LED點陣顯示設計與實現(xiàn) 275
【技能訓練10-2】16×16LED點陣循環(huán)
顯示“我愛祖國” 279
關鍵知識點梳理 281
問題與訓練 281
課程設計范例 基于LK32T102單片機的
車輛區(qū)間測速系統(tǒng)設計 282
一、課程設計目的、功能 282
二、設計分析 284
三、車輛區(qū)間測速系統(tǒng)電路設計 284
四、車輛區(qū)間測速系統(tǒng)程序設計 285
參考資料 301
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