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嵌入式系统开发与应用教程
作者：田泽编著
出版社：北京航空航天大学出版社
出版时间：2005-03-01
ISBN：9787810776486
定价：¥35.00
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内容简介
内容简介目录本书是《嵌入式系统开发与应用系列教程》中的理论教程。在本教程内容设计上，首先完整讲述了嵌入式系统开发技术的基础知识和ARM技术，然后结合基于ARM处理器的嵌入式实际工程例程，系统讲述了嵌入式应用开发技术，形成了从易到难、相对完整、贴近实际工程应用的嵌入式理论教学体系。结合本系列教程的实验教程，可使读者快速、全面地掌握嵌入式系统开发与应用技术和开发技能。本书是基于32位ARM处理器的嵌入式系统开发与应用教学体系的重要组成部分，并配套多媒体教学课件。本书可作为高等院校计算机、电类专业本科生、研究生以及相关工程技术人员进行嵌入式系统教学及培训的教材，也可作为基于ARM核嵌入式系统开发的工程技术人员的参考资料。本书属于《嵌入式系统开发与应用系列教程》的理论教程，是基于32位ARM的嵌入式系统教学体系建设的重要组成部分。本书以嵌入式系统的基本开发技术为主线，以ARM处理器核及国内应用广泛的SAMSUNG公司S3C44B0X（基于ARM7TDMI）为硬件平台，系统讲述了嵌入式系统开发的基本知识、基本流程和基本方法及以ARM微处理器为核心的嵌入式系统开发过程。为了提升目前我国嵌入式系统的教学水平而又不脱离目前的教学实际，在本系列教程中的理论课程内容的设置和实验教学内容的开发过程中，我们既强调嵌入式基础教育，打好嵌入式系统开发与应用的基础，又面向实际工程应用，提升嵌入式系统教学的实用性和工程性。本书按技术内容分为7章，共5大部分，各部分具体内容及包含的章节如下。第1部分： 为书的第1章，主要介绍了嵌入式系统开发的基础知识。内容包括嵌入式系统基本概念、组成结构、硬件组成、操作系统、应用软件开发、开发流程和发展趋势。通过本章的学习，可使读者系统地建立起嵌入式系统开发的整体概念和知识体系。第2部分：为书的第2章，主要对ARM技术进行全面论述。通过本章的学习，可使读者对ARM技术有个全面的了解，并建立起以ARM技术为基础的嵌入式系统应用和以ARM核为基础的嵌入式SoC芯片设计的技术框架。在学习本部分时，读者可根据不同情况有所取舍。第3部分： 为书的第3、4、5章。主要介绍了嵌入式系统的应用程序设计。第3章主要介绍ARM指令集。第4章主要介绍Thumb指令集。ARM和Thumb两种指令集只是基于ARM的嵌入式编程的基础。第5章主要讲述如何运用前面学过的汇编指令并结合C语言来进行嵌入式程序设计。首先介绍了伪操作、宏指令和伪指令等嵌入式汇编语言程序设计基础知识，然后讲述了ARM汇编语言程序设计。本章以实际例程中用到的C语言讲述了嵌入式C语言程序设计基础，并在此基础上列举了一个嵌入式C程序设计实例；对于嵌入式编程技巧和C语言与汇编语言混合编程也进行了简述；最后通过一个基于Embest IDE for ARM开发环境下的嵌入式软件开发与调试实例讲述了嵌入式软件开发流程和开发工具的使用。在本章讲述中，密切结合嵌入式系统开发的实际例程，通过学习，可使读者掌握嵌入式程序设计的基本知识、基本方法和基本流程。本部分一些程序代码和内容可见《嵌入式系统开发与应用实验教程（第2版）》所附光盘。第4部分：为书的第6章。主要讲述的是基于S3C44B0X的嵌入式系统开发。SAMSUNG公司的S3C44B0X片上功能很强大，是国内应用广泛的基于ARM7TDMI内核的SoC。本部分以S3C44B0X为例，对嵌入式系统开发进行全面介绍，涉及片上基本功能模块及这些模块的应用开发；在此基础上还介绍了基于S3C44B0X的S3CEV40开发板设计，并对基于S3CEV40的启动程序开发进行了讲述。基于S3C44B0X的应用功能开发详见《嵌入式系统开发与应用实验教程》。通过这些嵌入式外围主要模块应用功能开发的学习，可使读者对于嵌入式系统开发有一个全面了解。本部分一些程序代码和内容可见《嵌入式系统开发与应用实验教程（第2版）》所附光盘。第5部分： 为书的第7章，主要对于嵌入式操作系统μC/OSⅡ和μCLinux的基本知识进行讲述，在此基础上分别对基于S3C44B0X的移植及应用开发进行介绍。通过本书的学习，可使学生用最短的时间掌握32位嵌入式系统应用开发的基础理论知识，培养学生良好的实际操作能力和高端嵌入式产品研发设计能力，尽而满足社会对高素质、开拓型嵌入式系统开发人才的需求。本书包含大量软件和硬件设计资源，可作为基于ARM核嵌入式系统开发的技术参考手册；也可作为计算机、电类专业本科生和研究生以及相关工程技术人员进行嵌入式系统教学及培训的实验和参考教材。基于ARM的嵌入式系统教学体系建设刚刚开始，而嵌入式应用开发又涉及软、硬件及操作系统等复杂的知识，因此它的教学体系，尤其是面向实际开发应用的教学体系的建立，是一项非常复杂的系统工程。本书力求为该系统工程的建设做一些基础性工作，并真诚地欢迎读者就此提出宝贵的意见和建议。田泽2005年1月 第1章 嵌入式系统开发基础1.1 嵌入式系统的基本概念11.1.1 嵌入式计算机11.1.2 嵌入式系统的概念51.1.3 嵌入式系统的特点61.1.4 嵌入式系统的分类91.1.5 嵌入式系统的应用范围91.1.6 嵌入式技术是中国IT发展的难得机遇91.2 嵌入式系统的组成结构101.2.1 嵌入式系统硬件基本结构介绍111.2.2 嵌入式系统软件的层次结构121.2.3 启动程序BootLoader介绍141.3 嵌入式系统的硬件组成151.3.1 嵌入式处理器151.3.2 典型嵌入式处理器介绍161.3.3 嵌入式SoC211.3.4 可编程片上系统SOPC221.3.5 嵌入式外围接口电路和设备接口241.4 嵌入式操作系统251.4.1 嵌入式操作系统介绍261.4.2 嵌入式实时操作系统261.4.3 典型嵌入式操作系统介绍281.5 嵌入式应用软件开发311.5.1 嵌入式软件开发的特点和技术挑战311.5.2 嵌入式软件开发环境321.5.3 嵌入式应用软件开发的基本流程351.5.4 嵌入式软件开发的可移植性和可重用性391.6 嵌入式系统的开发流程401.6.1 嵌入式系统开发考虑的要素411.6.2 软硬件协同设计411.6.3 嵌入式系统开发的基本流程421.7 嵌入式系统的发展趋势441.7.1 即将来临的以ARM为核心的32位浪潮441.7.2 嵌入式系统与Internet的融合461.7.3 嵌入式系统的发展趋势47习题48第2章 ARM技术概述2.1 ARM体系结构的发展历史和技术特征502.1.1 ARM技术的发展历程512.1.2 ARM体系结构的技术特征532.2 ARM体系结构不同版本的发展概述542.2.1 ARM体系结构的基本版本542.2.2 ARM体系结构的演变572.2.3 ARM体系结构的命名规则592.3 Thumb技术介绍592.3.1 Thumb的技术概述602.3.2 Thumb的技术特点602.4 ARM处理器工作状态602.5 ARM处理器工作模式612.6 ARM寄存器组成622.6.1 ARM寄存器组成概述622.6.2 ARM状态下的寄存器组织632.6.3 Thumb状态下的寄存器组织682.7 ARM的异常中断692.7.1 ARM的异常中断响应过程702.7.2 从异常中断处理程序中返回712.7.3 异常中断向量表732.7.4 异常中断的优先级732.8 ARM典型流水线技术简介742.8.1 ARM的3级流水线简介742.8.2 ARM的5级流水线简介752.9 ARM存储器接口及存储器层次772.9.1 ARM存储数据类型和存储格式772.9.2 ARM的存储器层次简介782.10 ARM协处理器792.11 ARM片上总线AMBA792.12 ARM的调试结构802.13 ARM核综述812.13.1 ARM7系列核822.13.2 ARM9系列核872.13.3 ARM10系列核892.13.4 StrongARM和XScale系列核912.13.5 SecurCore系列核942.14 基于ARM核的芯片选择952.14.1 应用角度的ARM芯片选择原则952.14.2 多内核ARM角度的芯片选择原则97习题98第3章 ARM指令集3.1 ARM指令集概述993.1.1 ARM指令集编码993.1.2 条件执行1003.1.3 指令分类及指令格式1013.2 ARM寻址方式1023.2.1 立即寻址1023.2.2 寄存器寻址1043.2.3 寄存器间接寻址1053.2.4 基址加偏址寻址1063.2.5 堆栈寻址1083.2.6 块拷贝寻址1093.2.7 相对寻址1113.3 ARM指令详细介绍1113.3.1 数据处理指令1113.3.2 Load/Store指令1193.3.3 状态寄存器与通用寄存器之间的传送指令1283.3.4 转移指令1313.3.5 异常中断产生指令1353.3.6 协处理器指令1383.3.7 未使用的指令空间142习题144第4章 Thumb指令集4.1 Thumb指令集概述1474.1.1 Thumb指令集编码1484.1.2 Thumb状态切换1484.1.3 编程模型1494.1.4 Thumb指令集特点1504.2 Thumb指令详细介绍1514.2.1 Thumb数据处理指令1514.2.2 Thumb转移指令1594.2.3 数据存取指令1634.2.4 异常中断指令169习题171第5章 基于ARM的嵌入式系统应用程序设计5.1 ARM汇编语言的伪操作、宏指令与伪指令1735.1.1 2种编译模式的集成开发环境IDE介绍1745.1.2 ADS编译环境下的ARM伪操作和宏指令1745.1.3 GNU编译环境下的ARM伪操作与宏指令2015.1.4 ARM汇编语言的伪指令2115.2 ARM汇编语言程序设计2155.2.1 ARM汇编中的文件格式2155.2.2 ARM汇编语言语句格式2155.2.3 ARM汇编语言编程的重点2255.2.4 ARM汇编程序实例2325.3 嵌入式C语言程序设计基础2385.3.1 C语言的"预处理伪指令"在嵌入式程序设计中的应用2385.3.2 嵌入式程序设计中的函数及函数库2445.3.3 嵌入式程序设计中常用的C语言语句2475.3.4 嵌入式程序设计中C语言的变量、数组、结构和联合2525.4 嵌入式C语言程序设计实例2595.4.1 实例实现功能介绍2595.4.2 实例实现程序源代码介绍2615.5 嵌入式C语言程序设计技巧2695.5.1 变量定义2695.5.2 参数传递2715.5.3 循环条件2725.6 C语言与汇编语言混合编程2735.6.1 ATPCS介绍2735.6.2 内嵌汇编2775.6.3 C语言和ARM汇编语言程序间相互调用2835.7 基于Embest IDE for ARM 环境的软件开发实例286习题286第6章 基于S3C44B0X的嵌入式系统应用开发实例6.1 S3C44B0X处理器介绍2906.1.1 SAMSUNG S3C44B0X简介2906.1.2 SAMSUNG S3C44B0X特点2906.1.3 S3C44B0X功能结构框图2946.1.4 S3C44B0X引脚信号描述2946.2 S3C44B0X存储控制器功能及应用开发2996.2.1 S3C44B0X存储控制器概述3006.2.2 S3C44B0X存储器空间划分简述3006.2.3 S3C44B0X存储控制器功能描述3016.2.4 S3C44B0X存储控制器的特殊功能寄存器3026.2.5 S3C44B0X存储器应用编程3066.3 S3C44B0X I/O端口功能及应用开发3066.3.1 S3C44B0X I/O功能概述3066.3.2 S3C44B0X端口功能配置3076.3.3 S3C44B0X端口功能控制描述3086.3.4 S3C44B0X I/O端口的特殊功能寄存器3106.3.5 S3C44B0XI/O端口应用编程3156.4 S3C44B0X DMA功能及应用开发3166.4.1 S3C44B0XDMA概述3166.4.2 S3C44B0XZDMA/BDMA操作3166.4.3 S3C44B0X DMA特殊功能寄存器3216.4.4 S3C44B0XDMA应用编程3276.5 S3C44B0X UART接口功能及应用开发3276.5.1 S3C44B0X UART概述3276.5.2 S3C44B0X UART的操作3286.5.3 S3C44B0X UART的特殊功能寄存器3326.5.4 S3C44B0X UART应用编程3376.6 S3C44B0X中断控制器功能及应用开发3386.6.1 S3C44B0X中断概述3386.6.2 S3C44B0X中断控制器的操作3386.6.3 S3C44B0X中断源3396.6.4 S3C44B0X矢量中断模式3416.6.5 S3C44B0X中断控制器的特殊功能寄存器3426.6.6 S3C44B0X中断控制器应用编程3476.7 S3C44B0X时钟电源管理器功能及应用开发3486.7.1 S3C44B0X时钟电源管理器概述3486.7.2 S3C44B0X时钟电源管理器功能描述3486.7.3 S3C44B0X时钟发生器与电源管理特殊功能寄存器3536.7.4 S3C44B0X时钟与电源管理器应用编程3556.8 S3C44B0X PWM定时器功能及应用开发3566.8.1 S3C44B0X PWM定时器概述3566.8.2 S3C44B0X PWM定时器工作原理3566.8.3 S3C44B0X PWM 定时器操作3576.8.4 S3C44B0X PWM定时器的特殊功能寄存器3606.8.5 S3C44B0X PWM定时器应用编程3646.9 S3C44B0X LCD控制器功能及应用开发3656.9.1 S3C44B0X LCD控制器概述3656.9.2 S3C44B0X LCD控制器的特性3656.9.3 S3C44B0X LCD外部接口信号3666.9.4 S3C44B0X LCD控制器框图3666.9.5 S3C44B0X LCD 控制操作3676.9.6 S3C44B0X LCD视频操作3686.9.7 S3C44B0X LCD控制器的特殊功能寄存器3716.9.8 S3C44B0X LCD控制器应用编程3766.10 S3C44B0X A/D转换器功能及应用开发3766.10.1 S3C44B0X A/D转换器概述3766.10.2 S3C44B0X A/D转换器特点3766.10.3 S3C44B0X A/D转换操作3766.10.4 S3C44B0X A/D转换的特殊功能寄存器3796.10.5 S3C44B0X A/D转换器应用编程3806.11 S3C44B0X RTC功能及应用开发3806.11.1 S3C44B0X RTC概述3806.11.2 S3C44B0X RTC特性3816.11.3 S3C44B0X RTC操作3816.11.4 S3C44B0X RTC特殊功能寄存器3836.11.5 S3C44B0X RTC应用编程3896.12 S3C44B0X看门狗定时器功能及应用开发3896.12.1 S3C44B0X看门狗定时器概述3896.12.2 S3C44B0X看门狗定时器特殊功能寄存器3906.12.3 S3C44B0X看门狗定时器应用编程3916.13 S3C44B0X I2C总线接口功能及应用开发3916.13.1 S3C44B0X I2C总线概述3926.13.2 S3C44B0X I2C总线接口操作3936.13.3 S3C44B0X I2C接口特殊功能寄存器3966.13.4 S3C44B0X I2C总线应用编程3996.14 S3C44B0X IIS总线接口功能及应用开发3996.14.1 S3C44B0X IIS概述3996.14.2 S3C44B0X IIS特性3996.14.3 S3C44B0X IIS功能描述4006.14.4 S3C44B0X IIS接口工作模式4006.14.5 S3C44B0X音频串行接口格式4016.14.6 S3C44B0X IIS接口特殊功能寄存器4036.14.7 S3C44B0X IIS应用编程4066.15 S3C44B0X SIO功能及应用开发4066.15.1 S3C44B0X SIO概述4066.15.2 S3C44B0X SIO特点4066.15.3 S3C44B0X SIO正常操作模式 4076.15.4 S3C44B0X SIO DMA 操作4086.15.5 S3C44B0X SIO 接口特殊功能寄存器4096.16 基于S3C44B0X的S3CEV40开发介绍4106.16.1 S3CEV40基本功能介绍4116.16.2 S3CEV40X外围接口硬件资源简介4116.17 S3C44B0X启动程序设计416习题416第7章 嵌入式操作系统及开发简介7.1 μCLinux操作系统概述4187.1.1 μCLinux简介4187.1.2 μCLinux的结构4197.1.3 μCLinux的设计特征4207.1.4 系统引导程序4227.1.5 μCLinux在 S3C44B0X上的移植4237.2 μC/OSⅡ操作系统概述4257.2.1 μC/OSⅡ简介4257.2.2 μC/OSⅡ的内核4257.2.3 μC/OSⅡ的文件体系4267.2.4 μC/OSⅡ在S3C44B0X上的移植427参考文献428
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目录
第1章 嵌入式系统开发基础
1.1 嵌入式系统的基本概念1
1.1.1 嵌入式计算机1
1.1.2 嵌入式系统的概念5
1.1.3 嵌入式系统的特点6
1.1.4 嵌入式系统的分类9
1.1.5 嵌入式系统的应用范围9
1.1.6 嵌入式技术是中国IT发展的难得机遇9
1.2 嵌入式系统的组成结构10
1.2.1 嵌入式系统硬件基本结构介绍11
1.2.2 嵌入式系统软件的层次结构12
1.2.3 启动程序BootLoader介绍14
1.3 嵌入式系统的硬件组成15
1.3.1 嵌入式处理器15
1.3.2 典型嵌入式处理器介绍16
1.3.3 嵌入式SoC21
1.3.4 可编程片上系统SOPC22
1.3.5 嵌入式外围接口电路和设备接口24
1.4 嵌入式操作系统25
1.4.1 嵌入式操作系统介绍26
1.4.2 嵌入式实时操作系统26
1.4.3 典型嵌入式操作系统介绍28
1.5 嵌入式应用软件开发31
1.5.1 嵌入式软件开发的特点和技术挑战31
1.5.2 嵌入式软件开发环境32
1.5.3 嵌入式应用软件开发的基本流程35
1.5.4 嵌入式软件开发的可移植性和可重用性39
1.6 嵌入式系统的开发流程40
1.6.1 嵌入式系统开发考虑的要素41
1.6.2 软硬件协同设计41
1.6.3 嵌入式系统开发的基本流程42
1.7 嵌入式系统的发展趋势44
1.7.1 即将来临的以ARM为核心的32位浪潮44
1.7.2 嵌入式系统与Internet的融合46
1.7.3 嵌入式系统的发展趋势47
习题48
第2章 ARM技术概述
2.1 ARM体系结构的发展历史和技术特征50
2.1.1 ARM技术的发展历程51
2.1.2 ARM体系结构的技术特征53
2.2 ARM体系结构不同版本的发展概述54
2.2.1 ARM体系结构的基本版本54
2.2.2 ARM体系结构的演变57
2.2.3 ARM体系结构的命名规则59
2.3 Thumb技术介绍59
2.3.1 Thumb的技术概述60
2.3.2 Thumb的技术特点60
2.4 ARM处理器工作状态60
2.5 ARM处理器工作模式61
2.6 ARM寄存器组成62
2.6.1 ARM寄存器组成概述62
2.6.2 ARM状态下的寄存器组织63
2.6.3 Thumb状态下的寄存器组织68
2.7 ARM的异常中断69
2.7.1 ARM的异常中断响应过程70
2.7.2 从异常中断处理程序中返回71
2.7.3 异常中断向量表73
2.7.4 异常中断的优先级73
2.8 ARM典型流水线技术简介74
2.8.1 ARM的3级流水线简介74
2.8.2 ARM的5级流水线简介75
2.9 ARM存储器接口及存储器层次77
2.9.1 ARM存储数据类型和存储格式77
2.9.2 ARM的存储器层次简介78
2.10 ARM协处理器79
2.11 ARM片上总线AMBA79
2.12 ARM的调试结构80
2.13 ARM核综述81
2.13.1 ARM7系列核82
2.13.2 ARM9系列核87
2.13.3 ARM10系列核89
2.13.4 StrongARM和XScale系列核91
2.13.5 SecurCore系列核94
2.14 基于ARM核的芯片选择95
2.14.1 应用角度的ARM芯片选择原则95
2.14.2 多内核ARM角度的芯片选择原则97
习题98
第3章 ARM指令集
3.1 ARM指令集概述99
3.1.1 ARM指令集编码99
3.1.2 条件执行100
3.1.3 指令分类及指令格式101
3.2 ARM寻址方式102
3.2.1 立即寻址102
3.2.2 寄存器寻址104
3.2.3 寄存器间接寻址105
3.2.4 基址加偏址寻址106
3.2.5 堆栈寻址108
3.2.6 块拷贝寻址109
3.2.7 相对寻址111
3.3 ARM指令详细介绍111
3.3.1 数据处理指令111
3.3.2 Load/Store指令119
3.3.3 状态寄存器与通用寄存器之间的传送指令128
3.3.4 转移指令131
3.3.5 异常中断产生指令135
3.3.6 协处理器指令138
3.3.7 未使用的指令空间142
习题144
第4章 Thumb指令集
4.1 Thumb指令集概述147
4.1.1 Thumb指令集编码148
4.1.2 Thumb状态切换148
4.1.3 编程模型149
4.1.4 Thumb指令集特点150
4.2 Thumb指令详细介绍151
4.2.1 Thumb数据处理指令151
4.2.2 Thumb转移指令159
4.2.3 数据存取指令163
4.2.4 异常中断指令169
习题171
第5章 基于ARM的嵌入式系统应用程序设计
5.1 ARM汇编语言的伪操作、宏指令与伪指令173
5.1.1 2种编译模式的集成开发环境IDE介绍174
5.1.2 ADS编译环境下的ARM伪操作和宏指令174
5.1.3 GNU编译环境下的ARM伪操作与宏指令201
5.1.4 ARM汇编语言的伪指令211
5.2 ARM汇编语言程序设计215
5.2.1 ARM汇编中的文件格式215
5.2.2 ARM汇编语言语句格式215
5.2.3 ARM汇编语言编程的重点225
5.2.4 ARM汇编程序实例232
5.3 嵌入式C语言程序设计基础238
5.3.1 C语言的“预处理伪指令”在嵌入式程序设计中的应用238
5.3.2 嵌入式程序设计中的函数及函数库244
5.3.3 嵌入式程序设计中常用的C语言语句247
5.3.4 嵌入式程序设计中C语言的变量、数组、结构和联合252
5.4 嵌入式C语言程序设计实例259
5.4.1 实例实现功能介绍259
5.4.2 实例实现程序源代码介绍261
5.5 嵌入式C语言程序设计技巧269
5.5.1 变量定义269
5.5.2 参数传递271
5.5.3 循环条件272
5.6 C语言与汇编语言混合编程273
5.6.1 ATPCS介绍273
5.6.2 内嵌汇编277
5.6.3 C语言和ARM汇编语言程序间相互调用283
5.7 基于Embest IDE for ARM 环境的软件开发实例286
习题286
第6章 基于S3C44B0X的嵌入式系统应用开发实例
6.1 S3C44B0X处理器介绍290
6.1.1 SAMSUNG S3C44B0X简介290
6.1.2 SAMSUNG S3C44B0X特点290
6.1.3 S3C44B0X功能结构框图294
6.1.4 S3C44B0X引脚信号描述294
6.2 S3C44B0X存储控制器功能及应用开发299
6.2.1 S3C44B0X存储控制器概述300
6.2.2 S3C44B0X存储器空间划分简述300
6.2.3 S3C44B0X存储控制器功能描述301
6.2.4 S3C44B0X存储控制器的特殊功能寄存器302
6.2.5 S3C44B0X存储器应用编程306
6.3 S3C44B0X I/O端口功能及应用开发306
6.3.1 S3C44B0X I/O功能概述306
6.3.2 S3C44B0X端口功能配置307
6.3.3 S3C44B0X端口功能控制描述308
6.3.4 S3C44B0X I/O端口的特殊功能寄存器310
6.3.5 S3C44B0X I/O端口应用编程315
6.4 S3C44B0X DMA功能及应用开发316
6.4.1 S3C44B0X DMA概述316
6.4.2 S3C44B0X ZDMA/BDMA操作316
6.4.3 S3C44B0X DMA特殊功能寄存器321
6.4.4 S3C44B0X DMA应用编程327
6.5 S3C44B0X UART接口功能及应用开发327
6.5.1 S3C44B0X UART概述327
6.5.2 S3C44B0X UART的操作328
6.5.3 S3C44B0X UART的特殊功能寄存器332
6.5.4 S3C44B0X UART应用编程337
6.6 S3C44B0X中断控制器功能及应用开发338
6.6.1 S3C44B0X中断概述338
6.6.2 S3C44B0X中断控制器的操作338
6.6.3 S3C44B0X中断源339
6.6.4 S3C44B0X矢量中断模式341
6.6.5 S3C44B0X中断控制器的特殊功能寄存器342
6.6.6 S3C44B0X中断控制器应用编程347
6.7 S3C44B0X时钟电源管理器功能及应用开发348
6.7.1 S3C44B0X时钟电源管理器概述348
6.7.2 S3C44B0X时钟电源管理器功能描述348
6.7.3 S3C44B0X时钟发生器与电源管理特殊功能寄存器353
6.7.4 S3C44B0X时钟与电源管理器应用编程355
6.8 S3C44B0X PWM定时器功能及应用开发356
6.8.1 S3C44B0X PWM定时器概述356
6.8.2 S3C44B0X PWM定时器工作原理356
6.8.3 S3C44B0X PWM 定时器操作357
6.8.4 S3C44B0X PWM定时器的特殊功能寄存器360
6.8.5 S3C44B0X PWM定时器应用编程364
6.9 S3C44B0X LCD控制器功能及应用开发365
6.9.1 S3C44B0X LCD控制器概述365
6.9.2 S3C44B0X LCD控制器的特性365
6.9.3 S3C44B0X LCD外部接口信号366
6.9.4 S3C44B0X LCD控制器框图366
6.9.5 S3C44B0X LCD 控制操作367
6.9.6 S3C44B0X LCD视频操作368
6.9.7 S3C44B0X LCD控制器的特殊功能寄存器371
6.9.8 S3C44B0X LCD控制器应用编程376
6.10 S3C44B0X A/D转换器功能及应用开发376
6.10.1 S3C44B0X A/D转换器概述376
6.10.2 S3C44B0X A/D转换器特点376
6.10.3 S3C44B0X A/D转换操作376
6.10.4 S3C44B0X A/D转换的特殊功能寄存器379
6.10.5 S3C44B0X A/D转换器应用编程380
6.11 S3C44B0X RTC功能及应用开发380
6.11.1 S3C44B0X RTC概述380
6.11.2 S3C44B0X RTC特性381
6.11.3 S3C44B0X RTC操作381
6.11.4 S3C44B0X RTC特殊功能寄存器383
6.11.5 S3C44B0X RTC应用编程389
6.12 S3C44B0X看门狗定时器功能及应用开发389
6.12.1 S3C44B0X看门狗定时器概述389
6.12.2 S3C44B0X看门狗定时器特殊功能寄存器390
6.12.3 S3C44B0X看门狗定时器应用编程391
6.13 S3C44B0X I2C总线接口功能及应用开发391
6.13.1 S3C44B0X I2C总线概述392
6.13.2 S3C44B0X I2C总线接口操作393
6.13.3 S3C44B0X I2C接口特殊功能寄存器396
6.13.4 S3C44B0X I2C总线应用编程399
6.14 S3C44B0X IIS总线接口功能及应用开发399
6.14.1 S3C44B0X IIS概述399
6.14.2 S3C44B0X IIS特性399
6.14.3 S3C44B0X IIS功能描述400
6.14.4 S3C44B0X IIS接口工作模式400
6.14.5 S3C44B0X音频串行接口格式401
6.14.6 S3C44B0X IIS接口特殊功能寄存器403
6.14.7 S3C44B0X IIS应用编程406
6.15 S3C44B0X SIO功能及应用开发406
6.15.1 S3C44B0X SIO概述406
6.15.2 S3C44B0X SIO特点406
6.15.3 S3C44B0X SIO正常操作模式 407
6.15.4 S3C44B0X SIO DMA 操作408
6.15.5 S3C44B0X SIO 接口特殊功能寄存器409
6.16 基于S3C44B0X的S3CEV40开发介绍410
6.16.1 S3CEV40基本功能介绍411
6.16.2 S3CEV40X外围接口硬件资源简介411
6.17 S3C44B0X启动程序设计416
习题416
第7章 嵌入式操作系统及开发简介
7.1 μCLinux操作系统概述418
7.1.1 μCLinux简介418
7.1.2 μCLinux的结构419
7.1.3 μCLinux的设计特征420
7.1.4 系统引导程序422
7.1.5 μCLinux在 S3C44B0X上的移植423
7.2 μC/OSⅡ操作系统概述425
7.2.1 μC/OSⅡ简介425
7.2.2 μC/OSⅡ的内核425
7.2.3 μC/OSⅡ的文件体系426
7.2.4 μC/OSⅡ在S3C44B0X上的移植427
参考文献428
1.1 嵌入式系统的基本概念1
1.1.1 嵌入式计算机1
1.1.2 嵌入式系统的概念5
1.1.3 嵌入式系统的特点6
1.1.4 嵌入式系统的分类9
1.1.5 嵌入式系统的应用范围9
1.1.6 嵌入式技术是中国IT发展的难得机遇9
1.2 嵌入式系统的组成结构10
1.2.1 嵌入式系统硬件基本结构介绍11
1.2.2 嵌入式系统软件的层次结构12
1.2.3 启动程序BootLoader介绍14
1.3 嵌入式系统的硬件组成15
1.3.1 嵌入式处理器15
1.3.2 典型嵌入式处理器介绍16
1.3.3 嵌入式SoC21
1.3.4 可编程片上系统SOPC22
1.3.5 嵌入式外围接口电路和设备接口24
1.4 嵌入式操作系统25
1.4.1 嵌入式操作系统介绍26
1.4.2 嵌入式实时操作系统26
1.4.3 典型嵌入式操作系统介绍28
1.5 嵌入式应用软件开发31
1.5.1 嵌入式软件开发的特点和技术挑战31
1.5.2 嵌入式软件开发环境32
1.5.3 嵌入式应用软件开发的基本流程35
1.5.4 嵌入式软件开发的可移植性和可重用性39
1.6 嵌入式系统的开发流程40
1.6.1 嵌入式系统开发考虑的要素41
1.6.2 软硬件协同设计41
1.6.3 嵌入式系统开发的基本流程42
1.7 嵌入式系统的发展趋势44
1.7.1 即将来临的以ARM为核心的32位浪潮44
1.7.2 嵌入式系统与Internet的融合46
1.7.3 嵌入式系统的发展趋势47
习题48
第2章 ARM技术概述
2.1 ARM体系结构的发展历史和技术特征50
2.1.1 ARM技术的发展历程51
2.1.2 ARM体系结构的技术特征53
2.2 ARM体系结构不同版本的发展概述54
2.2.1 ARM体系结构的基本版本54
2.2.2 ARM体系结构的演变57
2.2.3 ARM体系结构的命名规则59
2.3 Thumb技术介绍59
2.3.1 Thumb的技术概述60
2.3.2 Thumb的技术特点60
2.4 ARM处理器工作状态60
2.5 ARM处理器工作模式61
2.6 ARM寄存器组成62
2.6.1 ARM寄存器组成概述62
2.6.2 ARM状态下的寄存器组织63
2.6.3 Thumb状态下的寄存器组织68
2.7 ARM的异常中断69
2.7.1 ARM的异常中断响应过程70
2.7.2 从异常中断处理程序中返回71
2.7.3 异常中断向量表73
2.7.4 异常中断的优先级73
2.8 ARM典型流水线技术简介74
2.8.1 ARM的3级流水线简介74
2.8.2 ARM的5级流水线简介75
2.9 ARM存储器接口及存储器层次77
2.9.1 ARM存储数据类型和存储格式77
2.9.2 ARM的存储器层次简介78
2.10 ARM协处理器79
2.11 ARM片上总线AMBA79
2.12 ARM的调试结构80
2.13 ARM核综述81
2.13.1 ARM7系列核82
2.13.2 ARM9系列核87
2.13.3 ARM10系列核89
2.13.4 StrongARM和XScale系列核91
2.13.5 SecurCore系列核94
2.14 基于ARM核的芯片选择95
2.14.1 应用角度的ARM芯片选择原则95
2.14.2 多内核ARM角度的芯片选择原则97
习题98
第3章 ARM指令集
3.1 ARM指令集概述99
3.1.1 ARM指令集编码99
3.1.2 条件执行100
3.1.3 指令分类及指令格式101
3.2 ARM寻址方式102
3.2.1 立即寻址102
3.2.2 寄存器寻址104
3.2.3 寄存器间接寻址105
3.2.4 基址加偏址寻址106
3.2.5 堆栈寻址108
3.2.6 块拷贝寻址109
3.2.7 相对寻址111
3.3 ARM指令详细介绍111
3.3.1 数据处理指令111
3.3.2 Load/Store指令119
3.3.3 状态寄存器与通用寄存器之间的传送指令128
3.3.4 转移指令131
3.3.5 异常中断产生指令135
3.3.6 协处理器指令138
3.3.7 未使用的指令空间142
习题144
第4章 Thumb指令集
4.1 Thumb指令集概述147
4.1.1 Thumb指令集编码148
4.1.2 Thumb状态切换148
4.1.3 编程模型149
4.1.4 Thumb指令集特点150
4.2 Thumb指令详细介绍151
4.2.1 Thumb数据处理指令151
4.2.2 Thumb转移指令159
4.2.3 数据存取指令163
4.2.4 异常中断指令169
习题171
第5章 基于ARM的嵌入式系统应用程序设计
5.1 ARM汇编语言的伪操作、宏指令与伪指令173
5.1.1 2种编译模式的集成开发环境IDE介绍174
5.1.2 ADS编译环境下的ARM伪操作和宏指令174
5.1.3 GNU编译环境下的ARM伪操作与宏指令201
5.1.4 ARM汇编语言的伪指令211
5.2 ARM汇编语言程序设计215
5.2.1 ARM汇编中的文件格式215
5.2.2 ARM汇编语言语句格式215
5.2.3 ARM汇编语言编程的重点225
5.2.4 ARM汇编程序实例232
5.3 嵌入式C语言程序设计基础238
5.3.1 C语言的“预处理伪指令”在嵌入式程序设计中的应用238
5.3.2 嵌入式程序设计中的函数及函数库244
5.3.3 嵌入式程序设计中常用的C语言语句247
5.3.4 嵌入式程序设计中C语言的变量、数组、结构和联合252
5.4 嵌入式C语言程序设计实例259
5.4.1 实例实现功能介绍259
5.4.2 实例实现程序源代码介绍261
5.5 嵌入式C语言程序设计技巧269
5.5.1 变量定义269
5.5.2 参数传递271
5.5.3 循环条件272
5.6 C语言与汇编语言混合编程273
5.6.1 ATPCS介绍273
5.6.2 内嵌汇编277
5.6.3 C语言和ARM汇编语言程序间相互调用283
5.7 基于Embest IDE for ARM 环境的软件开发实例286
习题286
第6章 基于S3C44B0X的嵌入式系统应用开发实例
6.1 S3C44B0X处理器介绍290
6.1.1 SAMSUNG S3C44B0X简介290
6.1.2 SAMSUNG S3C44B0X特点290
6.1.3 S3C44B0X功能结构框图294
6.1.4 S3C44B0X引脚信号描述294
6.2 S3C44B0X存储控制器功能及应用开发299
6.2.1 S3C44B0X存储控制器概述300
6.2.2 S3C44B0X存储器空间划分简述300
6.2.3 S3C44B0X存储控制器功能描述301
6.2.4 S3C44B0X存储控制器的特殊功能寄存器302
6.2.5 S3C44B0X存储器应用编程306
6.3 S3C44B0X I/O端口功能及应用开发306
6.3.1 S3C44B0X I/O功能概述306
6.3.2 S3C44B0X端口功能配置307
6.3.3 S3C44B0X端口功能控制描述308
6.3.4 S3C44B0X I/O端口的特殊功能寄存器310
6.3.5 S3C44B0X I/O端口应用编程315
6.4 S3C44B0X DMA功能及应用开发316
6.4.1 S3C44B0X DMA概述316
6.4.2 S3C44B0X ZDMA/BDMA操作316
6.4.3 S3C44B0X DMA特殊功能寄存器321
6.4.4 S3C44B0X DMA应用编程327
6.5 S3C44B0X UART接口功能及应用开发327
6.5.1 S3C44B0X UART概述327
6.5.2 S3C44B0X UART的操作328
6.5.3 S3C44B0X UART的特殊功能寄存器332
6.5.4 S3C44B0X UART应用编程337
6.6 S3C44B0X中断控制器功能及应用开发338
6.6.1 S3C44B0X中断概述338
6.6.2 S3C44B0X中断控制器的操作338
6.6.3 S3C44B0X中断源339
6.6.4 S3C44B0X矢量中断模式341
6.6.5 S3C44B0X中断控制器的特殊功能寄存器342
6.6.6 S3C44B0X中断控制器应用编程347
6.7 S3C44B0X时钟电源管理器功能及应用开发348
6.7.1 S3C44B0X时钟电源管理器概述348
6.7.2 S3C44B0X时钟电源管理器功能描述348
6.7.3 S3C44B0X时钟发生器与电源管理特殊功能寄存器353
6.7.4 S3C44B0X时钟与电源管理器应用编程355
6.8 S3C44B0X PWM定时器功能及应用开发356
6.8.1 S3C44B0X PWM定时器概述356
6.8.2 S3C44B0X PWM定时器工作原理356
6.8.3 S3C44B0X PWM 定时器操作357
6.8.4 S3C44B0X PWM定时器的特殊功能寄存器360
6.8.5 S3C44B0X PWM定时器应用编程364
6.9 S3C44B0X LCD控制器功能及应用开发365
6.9.1 S3C44B0X LCD控制器概述365
6.9.2 S3C44B0X LCD控制器的特性365
6.9.3 S3C44B0X LCD外部接口信号366
6.9.4 S3C44B0X LCD控制器框图366
6.9.5 S3C44B0X LCD 控制操作367
6.9.6 S3C44B0X LCD视频操作368
6.9.7 S3C44B0X LCD控制器的特殊功能寄存器371
6.9.8 S3C44B0X LCD控制器应用编程376
6.10 S3C44B0X A/D转换器功能及应用开发376
6.10.1 S3C44B0X A/D转换器概述376
6.10.2 S3C44B0X A/D转换器特点376
6.10.3 S3C44B0X A/D转换操作376
6.10.4 S3C44B0X A/D转换的特殊功能寄存器379
6.10.5 S3C44B0X A/D转换器应用编程380
6.11 S3C44B0X RTC功能及应用开发380
6.11.1 S3C44B0X RTC概述380
6.11.2 S3C44B0X RTC特性381
6.11.3 S3C44B0X RTC操作381
6.11.4 S3C44B0X RTC特殊功能寄存器383
6.11.5 S3C44B0X RTC应用编程389
6.12 S3C44B0X看门狗定时器功能及应用开发389
6.12.1 S3C44B0X看门狗定时器概述389
6.12.2 S3C44B0X看门狗定时器特殊功能寄存器390
6.12.3 S3C44B0X看门狗定时器应用编程391
6.13 S3C44B0X I2C总线接口功能及应用开发391
6.13.1 S3C44B0X I2C总线概述392
6.13.2 S3C44B0X I2C总线接口操作393
6.13.3 S3C44B0X I2C接口特殊功能寄存器396
6.13.4 S3C44B0X I2C总线应用编程399
6.14 S3C44B0X IIS总线接口功能及应用开发399
6.14.1 S3C44B0X IIS概述399
6.14.2 S3C44B0X IIS特性399
6.14.3 S3C44B0X IIS功能描述400
6.14.4 S3C44B0X IIS接口工作模式400
6.14.5 S3C44B0X音频串行接口格式401
6.14.6 S3C44B0X IIS接口特殊功能寄存器403
6.14.7 S3C44B0X IIS应用编程406
6.15 S3C44B0X SIO功能及应用开发406
6.15.1 S3C44B0X SIO概述406
6.15.2 S3C44B0X SIO特点406
6.15.3 S3C44B0X SIO正常操作模式 407
6.15.4 S3C44B0X SIO DMA 操作408
6.15.5 S3C44B0X SIO 接口特殊功能寄存器409
6.16 基于S3C44B0X的S3CEV40开发介绍410
6.16.1 S3CEV40基本功能介绍411
6.16.2 S3CEV40X外围接口硬件资源简介411
6.17 S3C44B0X启动程序设计416
习题416
第7章 嵌入式操作系统及开发简介
7.1 μCLinux操作系统概述418
7.1.1 μCLinux简介418
7.1.2 μCLinux的结构419
7.1.3 μCLinux的设计特征420
7.1.4 系统引导程序422
7.1.5 μCLinux在 S3C44B0X上的移植423
7.2 μC/OSⅡ操作系统概述425
7.2.1 μC/OSⅡ简介425
7.2.2 μC/OSⅡ的内核425
7.2.3 μC/OSⅡ的文件体系426
7.2.4 μC/OSⅡ在S3C44B0X上的移植427
参考文献428
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