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瑞薩RA嵌入式系統設計與應用(高等學校電子信息類專業系列教材)

  • 作者：編者:于紅旗//田苗苗|責編:明政珠
  • 出版社：西安電子科大
  • ISBN：9787560681948
  • 出版日期：2026/07/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：372
人民幣：RMB 64 元      售價：元
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內容大鋼
    本書全面介紹瑞薩RA6M5系列微控制器的硬體架構、開發環境搭建、常用外設原理與工程應用實例，內容由淺入深。
    本書共11章，結構合理，兼顧入門與進階，按照「硬體基礎—軟體工具—外設實操」的遞進邏輯展開。第1章聚焦瑞薩RA6M5系列MCU的硬體架構，詳解其Cortex－M33內核、存儲組織及外設資源；第2章介紹軟體開發基礎，涵蓋FSP軟體包、HAL驅動及e2studio開發環境的使用；第3?11章為核心外設，分別講解GPIO、時鐘、中斷控制單元（ICU）、事件鏈接控制器（ELC）、通用定時器（GPT）、串列通信介面（SCI）、片上溫度感測器（TSN）、SPI通信及ADC12模／數轉換的原理，且每章都配套了相關實驗，形成「理論＋實操」的模塊式學習單元。
    本書既可作為普通本科高校電腦、電子信息、自動化等相關專業的教材，適合具備基本電腦基礎知識的本科生、研究生使用，也可作為嵌入式系統開發人員的參考資料。
作者介紹
編者:于紅旗//田苗苗|責編:明政珠
目錄
第1章  瑞薩RA系列MCU硬體架構
  學習目標
  核心知識點
  1.1  RA系列MCU產品線概述
  1.2  瑞薩RA系列MCU產品線分類
  1.3  RA6M5系統功能介紹
  1.4  RA6M5外設資源
    1.4.1  RA6M5事件鏈接控制器
    1.4.2  RA6M5數據傳輸控制器
    1.4.3  RA6M5外部匯流排介面
    1.4.4  RA6M5通用脈寬調製定時器
    1.4.5  RA6M5通信介面
    1.4.6  RA6M5模擬模塊
    1.4.7  RA6M5電容式觸摸感應單元
    1.4.8  RA6M5數據處理模塊
    1.4.9  RA6M5安全功能模塊
    1.4.10  RA6M5可編程I/O
  本章小結
  本章習題
第2章  瑞薩RA系列MCU軟體開發基礎
  學習目標
  核心知識點
  2.1  靈活軟體包
    2.1.1  板級支持包
    2.1.2  硬體抽象層
    2.1.3  中間件
    2.1.4  實時操作系統
  2.2  FSP API
    2.2.1  FSP API語法
    2.2.2  FSP API結構與模塊堆疊機制
  2.3  開發環境的搭建
    2.3.1  下載並安裝e2 studio和FSP
    2.3.2  e2 studio啟動與項目配置
  2.4  e2 studio使用基礎
  2.5  實驗1：寄存器模式控制LED
    2.5.1  RA6M5開發板簡介
    2.5.2  新建寄存器模式工程
    2.5.3  寄存器模式開發基礎知識
    2.5.4  寄存器模式開發編程實現
  2.6  實驗2：FSP函數控制LED
    2.6.1  開發助手
    2.6.2  FSP設置引腳功能
    2.6.3  FSP模式編程實現
    2.6.4  FSP模式開發小結
  2.7  實驗3：驅動函數方式控制LED
    2.7.1  LED驅動函數設計方法
    2.7.2  LED驅動函數頭文件設計
    2.7.3  LED驅動函數文件設計
    2.7.4  驅動函數控制編程實現
  本章小結

  本章習題
第3章  瑞薩RA系列MCU GPIO及其應用
  學習目標
  核心知識點
  3.1  GPIO概述
    3.1.1  GPIO的定義與核心功能
    3.1.2  瑞薩RA6M5 GPIO的核心特性
    3.1.3  瑞薩RA6M5 GPIO的資源分佈
    3.1.4  瑞薩RA6M5 GPIO的封裝適配規格與功能特性
    3.1.5  GPIO應用場景
  3.2  GPIO內部結構
    3.2.1  GPIO結構框圖
    3.2.2  GPIO引腳信號路徑
    3.2.3  引腳復用控制邏輯
  3.3  RA6M5 GPIO相關寄存器
    3.3.1  寄存器分類與地址映射
    3.3.2  寄存器訪問方式與防寫機制
  3.4  GPIO應用開發基礎
    3.4.1  裸機開發模式
    3.4.2  FSP開發模式
    3.4.3  FSP配置器圖形化設置
  3.5  實驗4：按鍵控制LED
    3.5.1  按鍵控制LED實驗任務
    3.5.2  按鍵驅動程序頭文件
    3.5.3  按鍵驅動程序源文件
    3.5.4  編程實現按鍵控制LED
  本章小結
  本章習題
第4章  瑞薩RA系列MCU時鐘及其應用
  學習目標
  核心知識點
  4.1  時鐘概述
    4.1.1  時鐘系統的核心作用
    4.1.2  時鐘系統整體架構
  4.2  瑞薩RA6M5時鐘頻率配置約束與工程規範
    4.2.1  時鐘頻率層級約束
    4.2.2  時鐘頻率比約束
  4.3  瑞薩RA6M5核心控制邏輯
    4.3.1  時鐘源選擇
    4.3.2  PLL頻率計算
    4.3.3  分頻控制
    4.3.4  穩定檢測
  4.4  FSP內部時鐘配置函數
    4.4.1  時鐘初始化相關函數(r_cgc模塊)
    4.4.2  時鐘精度監測相關函數(r_cac模塊)
  4.5  時鐘安全與故障保護
    4.5.1  時鐘安全屬性控制(CGFSAR寄存器)擴展
    4.5.2  振蕩停止檢測(OSTDCR/OSTDSR)擴展
    4.5.3  FSP振蕩停止檢測函數與代碼流程
  4.6  實驗5：片內高速時鐘振蕩器為時鐘源驅動LED閃爍

    4.6.1  Bare Metal Blinky模板生成的hal_entry.c分析
    4.6.2  Bare Metal Minimal模板生成的hal_entry.c分析
    4.6.3  片內高速時鐘振蕩器驅動LED實驗步驟
  本章小結
  本章習題
第5章  瑞薩RA系列MCU中斷控制單元及其應用
  學習目標
  核心知識點
  5.1  中斷基本原理與RA6M5 ICU定位
    5.1.1  中斷的核心概念
    5.1.2  RA6M5中ICU的核心定位
  5.2  RA6M5中斷類型與規格
    5.2.1  可屏蔽中斷
    5.2.2  不可屏蔽中斷
  5.3  RA6M5中斷系統結構
    5.3.1  RA6M5中斷系統結構
    5.3.2  ICU各核心子模塊深度解析
    5.3.3  關鍵寄存器分類解析
  5.4  中斷相關FSP函數介紹
    5.4.1  中斷相關FSP模塊基礎說明
    5.4.2  核心中斷相關FSP函數詳解
  5.5  實驗6：外部中斷控制LED
    5.5.1  硬體相關引腳原理圖分析
    5.5.2  使用FSP對LED外設進行配置
    5.5.3  使用FSP對外部中斷進行配置
    5.5.4  利用開發助手編寫外設驅動程序
    5.5.5  編程實現中斷控制LED
  本章小結
  本章習題
第6章  瑞薩RA6M5事件鏈接控制器原理與應用
  學習目標
  核心知識點
  6.1  事件鏈接控制器概述
    6.1.1  為什麼需要ELC
    6.1.2  ELC核心規格
  6.2  ELC核心原理
    6.2.1  ELC的「事件路由」硬體架構
    6.2.2  ELC核心功能與配套控制特性
  6.3  ELC關鍵寄存器
    6.3.1  全局控制寄存器
    6.3.2  軟體事件生成寄存器
    6.3.3  事件鏈接設置寄存器
    6.3.4  安全屬性寄存器
  6.4  ELC工作流程與典型應用場景
    6.4.1  工作流程
    6.4.2  典型應用場景
  6.5  ELC的BSP驅動函數與典型工程示例
    6.5.1  核心BSP驅動函數解析
    6.5.2  ELC典型工程示例
  本章小結

  本章習題
第7章  瑞薩RA6M5通用定時器結構與應用
  學習目標
  核心知識點
  7.1  RA6M5 GPT的核心特性
    7.1.1  GPT的多通道並行架構
    7.1.2  GPT的靈活計數模式
    7.1.3  GPT的高精度時鐘體系
    7.1.4  GPT的豐富事件聯動
    7.1.5  GPT的低功耗與可靠性設計
  7.2  GPT核心原理與應用基礎
    7.2.1  GPT基本結構
    7.2.2  GPT核心原理
    7.2.3  GPT核心寄存器速查表
  7.3  POEG及其與GPT的協同控制
    7.3.1  POEG的作用
    7.3.2  POEG與GPT的協同關係
    7.3.3  POEG硬體結構與核心功能
    7.3.4  POEG核心寄存器解析
    7.3.5  POEG典型應用
  7.4  GPT相關FSP函數
    7.4.1  GPT相關FSP函數分類
    7.4.2  GPT應用流程
  7.5  GPT的PWM功能
    7.5.1  PWM核心原理
    7.5.2  PWM的典型工程應用
    7.5.3  GPT生成PWM的實現機制
  7.6  實驗7：使用定時器中斷控制LED
    7.6.1  RA6M5中的定時器簡介
    7.6.2  GPT定時器應用配置
    7.6.3  GPT Stack配置
    7.6.4  GPT驅動函數編寫
    7.6.5  GPT功能的編程實現
  7.7  實驗8：基於GPT的LED呼吸燈設計
    7.7.1  LED外設硬體連接簡介
    7.7.2  引腳的FSP圖形化配置
    7.7.3  呼吸燈代碼開發
  本章小結
  本章習題
第8章  串列通信介面及其應用
  學習目標
  核心知識點
  8.1  SCI核心作用與特性
    8.1.1  SCI核心作用
    8.1.2  瑞薩RA6M5 SCI的核心特性
    8.1.3  SCI通道功能差異
  8.2  SCI硬體結構解析
    8.2.1  SCI時鐘與波特率生成模塊
    8.2.2  SCI收發核心模塊
    8.2.3  SCI模式與控制模塊

    8.2.4  SCI中斷與事件模塊
    8.2.5  SCI安全與低功耗模塊
    8.2.6  SCI外部引腳介面
  8.3  SCI通信模式分類與差異
    8.3.1  SCI非同步模式(UART/ACIA)
    8.3.2  SCI時鐘同步模式
    8.3.3  Simple IIC模式
    8.3.4  Simple SPI模式
    8.3.5  SCI智能卡模式
    8.3.6  SCI曼徹斯特模式(SCI3?4)
    8.3.7  SCI擴展串列模式(SCI1?2)
  8.4  SCI工作原理
    8.4.1  SCI非同步模式(UART)工作流程
    8.4.2  Simple SPI模式(主模式)工作流程
    8.4.3  SCI曼徹斯特模式編碼原理
  8.5  SCI核心寄存器詳解
    8.5.1  SCI模式與時鐘類寄存器
    8.5.2  SCI控制類寄存器
    8.5.3  SCI數據類寄存器
    8.5.4  SCI狀態與錯誤類寄存器
    8.5.5  SCI中斷與事件類寄存器
    8.5.6  SCI安全與低功耗類寄存器
  8.6  實驗9：RA6M5串口通信
    8.6.1  RA6M5串口通信簡介
    8.6.2  RA6M5 UART串口配置
    8.6.3  RA6M5 UART串口通信相關函數
    8.6.4  UART串口通信的編程實現
    8.6.5  UART串口通信的調試
  本章小結
  本章習題
第9章  RA6M5片上溫度感測器的原理與應用
  學習目標
  核心知識點
  9.1  TSN概述
    9.1.1  TSN的作用
    9.1.2  TSN核心特性與應用場景
  9.2  TSN硬體結構與核心寄存器
    9.2.1  TSN硬體架構解析
    9.2.2  TSN核心寄存器詳解
  9.3  TSN工作原理
    9.3.1  TSN工作邏輯
    9.3.2  TSN應用配置流程
    9.3.3  TSN與ADC協同工作步驟
  9.4  實驗10：內部溫度感測器實驗
    9.4.1  RA6M5內部溫度感測器
    9.4.2  TSN相關寄存器
    9.4.3  使用TSN
    9.4.4  TSN應用時序要求
    9.4.5  TSN編程實現測溫功能
    9.4.6  TSN功能測試

  本章小結
  本章習題
第10章  SPI原理與應用
  學習目標
  核心知識點
  10.1  SPI背景與概述
    10.1.1  SPI基本概念與通信優勢
    10.1.2  RA6M5 SPI的核心特性與定位
  10.2  SPI硬體結構
    10.2.1  SPI整體框圖解析
    10.2.2  SPI核心功能模塊詳解
    10.2.3  SPI引腳配置
  10.3  SPI工作原理
    10.3.1  SPI模式分類與核心操作邏輯
    10.3.2  SPI傳輸格式與時序(CPOL/CPHA)
    10.3.3  SPI數據格式與緩衝機制
    10.3.4  SPI錯誤檢測原理
    10.3.5  SPI中斷與事件鏈路
  10.4  RA6M5 SPI與SCI中SPI的區別
  10.5  實驗11：RA6M5 SPI OLED顯示
    10.5.1  SSD1306 OLED簡介
    10.5.2  SPI外設的硬體連接
    10.5.3  HAL和BSP的分層驅動設計思想
    10.5.4  HAL和BSP的驅動設計實現
  本章小結
  本章習題
第11章  ADC12原理與應用
  學習目標
  核心知識點
  11.1  ADC12核心參數與典型應用
    11.1.1  ADC12核心參數解析
    11.1.2  ADC12典型應用場景
  11.2  ADC12硬體結構解析
    11.2.1  ADC12單元配置與差異說明
    11.2.2  ADC12各層功能詳解
  11.3  ADC12核心寄存器功能與配置
    11.3.1  ADC12控制類寄存器
    11.3.2  ADC12通道選擇類寄存器
    11.3.3  ADC12數據存儲類寄存器
    11.3.4  ADC12比較功能類寄存器
  11.4  ADC12工作模式與應用流程
    11.4.1  ADC12單掃描模式(軟體觸發)
    11.4.2  ADC12組掃描模式(ELC同步觸發)
    11.4.3  ADC12加法/平均模式配置(雜訊抑制)
  11.5  實驗12：ADC與RTTViewer聯調
    11.5.1  ADC12實驗概述
    11.5.2  ADC12實驗原理
    11.5.3  ADC12與RTTViewer聯調實驗設計與實現
  本章小結
  本章習題

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