书籍详情
微处理器系统结构与嵌入式系统设计（第3版）
作者：阎波，李广军，林水生，周亮 著
出版社：电子工业出版社
出版时间：2020-08-01
ISBN：9787121358227
定价：¥69.00
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内容简介
《微处理器系统结构与嵌入式系统设计（第3版）》介绍了基于ARM内核的嵌入式微处理器系统的体系结构、组成原理、工程设计方法和核心设计技术。全书首先讲述微处理器系统的组成、系统结构的基本概念和原理；然后从逻辑电路、IP核设计的层次，对微处理器的体系结构、指令系统设计的核心技术进行深入研讨，揭示了微处理器系统中软件指令和硬件电路之间的接口联系、工程设计方法与流程。书中讨论了基于ARM内核的微处理器软硬件系统的结构及组成，以提高读者编写与底层硬件交互的高效代码的工程设计能力和素质，并着重探讨了嵌入式操作系统的系统结构、操作系统移植、引导和加载等关键技术；书中还讨论了嵌入式系统的软硬件协同设计及基于ARM内核的SoC设计技术。《微处理器系统结构与嵌入式系统设计（第3版）》可作为高等院校通信工程、电子信息工程、自动控制及集成电路等相关专业本科生的微机原理、嵌入式系统、计算机系统设计等课程的教材，对相关研发人员也颇有裨益。
作者简介
阎波，辽宁鞍山人，1973年生，民盟成员。电子科技大学教授，电子科技大学核心课程首席教授，四川省电子学会嵌入式人工智能专委会委员。主要研究方向为通信ASIC设计、嵌入式微系统设计、人工智能与物联网定位、信号分析与信息处理等。李广军，河北保定人，1950年生。国务院政府特殊津贴专家，四川省有突出贡献的优秀专家，中国通信学会会士，四川省电子学会嵌入式人工智能专委会委员。主要研究方向为通信系统与无线通信网络、嵌入式系统、通信专用集成电路设计等。林水生，江西宜春人，1967年生。电子科技大学教授，物联网工程系主任，电子科技大学“通信与信息系统”***实验教学示范中心首席教授。主要研究方向为物联网、无线传感网、通信集成电路设计、嵌入式系统等。周亮，四川资中人，1979年生。电子科技大学副教授，物联网工程专业建设骨干教师。主要研究方向为物联网智能芯片与系统、网络与算法等相关领域。主持或参与国家自然科学基金、国家863计划、科技部科技支撑计划以及省部级项目多项。
目录
第1章 概述 (1)
1．1 计算机的发展 (1)
1．1．1 电子计算机技术 (1)
1．1．2 普适计算与泛在通信 (2)
1．2 集成电路与SoC设计 (6)
1．2．1 集成电路技术 (6)
1．2．2 基于IP的SoC设计 (6)
1．3 先进处理器技术 (9)
1．3．1 片上多核处理器 (9)
1．3．2 流处理器 (10)
1．3．3 存内处理器 (11)
1．3．4 可重构处理器 (12)
1．4 嵌入式系统 (14)
1．4．1 嵌入式系统的概念 (14)
1．4．2 嵌入式系统的组成 (15)
1．4．3 嵌入式系统中的处理器 (16)
1．4．4 嵌入式系统的发展趋势 (17)
1．4．5 学习嵌入式系统的意义 (18)
习题 (18)
第2章 计算机系统的结构组成与工作原理 (19)
2．1 计算机系统的基本结构与组成 (19)
2．1．1 计算机系统的层次模型 (19)
2．1．2 计算机系统的结构、组织与实现 (21)
2．2 计算机系统的工作原理 (22)
2．2．1 冯??诺依曼计算机架构 (22)
2．2．2 模型机系统结构 (23)
2．2．3 模型机指令集 (26)
2．2．4 模型机工作流程 (27)
2．3 微处理器体系结构的改进 (28)
2．3．1 冯??诺依曼结构的改进 (29)
2．3．2 并行技术的发展 (33)
2．3．3 流水线结构 (34)
2．3．4 超标量与超长指令字结构 (36)
2．3．5 多机与多核结构 (38)
2．4 计算机体系结构分类 (40)
2．5 计算机性能评测 (42)
2．5．1 字长 (42)
2．5．2 存储容量 (43)
2．5．3 运算速度 (43)
习题 (44)
第3章 微处理器体系结构及关键技术 (46)
3．1 微处理器体系结构及功能模块 (46)
3．1．1 微处理器的基本功能 (46)
3．1．2 微处理器的基本结构 (47)
3．1．3 一个简化的微处理器模型示例 (48)
3．2 微处理器设计 (50)
3．2．1 微处理器的设计步骤 (50)
3．2．2 控制器的操作与功能 (51)
3．2．3 硬连逻辑控制器设计 (53)
3．2．4 微程序控制器设计 (55)
3．2．5 寄存器组设计 (57)
3．3 指令系统设计 (58)
3．3．1 机器指令系统 (58)
3．3．2 指令格式 (59)
3．3．3 寻址方式 (60)
3．3．4 指令系统设计要点 (64)
3．4 指令流水线技术 (64)
3．4．1 流水线技术的特点 (65)
3．4．2 流水线技术的局限性 (67)
3．4．3 指令流水线的性能指标 (70)
3．5 典型微处理器体系结构简介 (71)
3．5．1 ARM体系结构 (71)
3．5．2 Intel x86体系结构 (72)
习题 (74)
第4章 总线技术与总线标准 (75)
4．1 总线技术 (75)
4．1．1 概述 (75)
4．1．2 总线仲裁 (79)
4．1．3 总线操作与时序 (81)
4．1．4 串行总线 (85)
4．2 总线标准 (88)
4．2．1 片上AMBA总线 (88)
4．2．2 PCI系统总线 (95)
4．2．3 PCI-E总线标准 (105)
4．2．4 通用异步串行总线标准 (114)
习题 (116)
第5章 存储器系统 (117)
5．1 存储器件的分类 (117)
5．1．1 按存储介质分类 (117)
5．1．2 按读写策略分类 (120)
5．2 半导体存储芯片的基本结构与性能指标 (121)
5．2．1 随机存取存储器 (121)
5．2．2 只读存储器 (128)
5．2．3 存储器芯片的性能指标 (132)
5．3 存储系统的层次结构 (133)
5．3．1 存储系统的分层管理 (134)
5．3．2 虚拟存储器与地址映射 (136)
5．3．3 现代计算机的多层次存储体系结构 (139)
5．4 主存储器设计技术 (142)
5．4．1 存储芯片选型 (143)
5．4．2 存储芯片的组织形式 (143)
5．4．3 地址译码技术 (148)
5．4．4 存储器接口设计 (152)
习题 (154)
第6章 输入/输出接口 (157)
6．1 输入/输出接口基础 (157)
6．1．1 输入/输出接口的功能与结构 (157)
6．1．2 输入/输出端口编址 (160)
6．2 接口地址译码 (161)
6．3 接口信息传输方式 (163)
6．3．1 程序查询传输方式 (163)
6．3．2 程序中断传输方式 (165)
6．3．3 直接存储器访问(DMA)传输方式 (172)
6．3．4 通道传输方式 (175)
6．4 并行接口 (176)
6．4．1 无联络信号的并行接口 (176)
6．4．2 带联络信号的并行接口 (180)
6．4．3 可编程并行接口 (181)
6．5 串行接口 (185)
6．5．1 同步串行接口 (185)
6．5．2 异步串行接口 (188)
习题 (190)
第7章 ARM微处理器编程模型 (192)
7．1 ARM内核体系结构 (192)
7．2 ARM编程模型 (195)
7．2．1 ARM微处理器工作状态 (195)
7．2．2 ARM微处理器工作模式 (195)
7．2．3 寄存器组织 (196)
7．2．4 数据类型和存储格式 (200)
7．2．5 异常 (200)
习题 (204)
第8章 ARM汇编指令 (205)
8．1 ARM指令格式 (205)
8．1．1 ARM指令的一般编码格式 (205)
8．1．2 ARM指令的条件码域 (206)
8．1．3 ARM指令的第二源操作数 (207)
8．2 ARM寻址方式 (209)
8．2．1 数据处理类操作数寻址方式 (209)
8．2．2 内存操作数寻址方式 (210)
8．3 ARM指令集 (213)
8．3．1 数据处理指令 (214)
8．3．2 转移指令 (223)
8．3．3 程序状态寄存器访问指令 (226)
8．3．4 加载/存储指令 (227)
8．3．5 异常产生指令 (234)
8．3．6 伪指令 (235)
习题 (236)
第9章 ARM程序设计 (237)
9．1 ARM汇编语言程序设计 (237)
9．1．1 ARM汇编语言程序结构 (237)
9．1．2 ARM汇编语言程序设计实例 (238)
9．2 ARM汇编语言与C/C++的混合编程 (245)
9．2．1 C语言与汇编语言之间的函数调用 (246)
9．2．2 C/C++语言内嵌汇编语言 (250)
习题 (253)
第10章 基于ARM微处理器的嵌入式系统设计 (256)
10．1 基于ARM内核的微处理器简介 (256)
10．2 最小硬件系统 (257)
10．2．1 电源模块 (258)
10．2．2 时钟模块 (259)
10．2．3 复位模块 (260)
10．2．4 JTAG调试接口模块 (261)
10．2．5 存储器模块 (261)
10．3 人机交互接口 (264)
10．4 通信接口 (266)
10．4．1 UART接口 (266)
10．4．2 其他通信接口 (272)
10．5 嵌入式软件系统结构及工作流程 (272)
10．5．1 嵌入式软件系统结构 (273)
10．5．2 嵌入式软件系统的工作流程 (274)
10．6 嵌入式软件系统的引导和加载 (274)
10．7 嵌入式Linux (276)
10．7．1 嵌入式Linux结构 (276)
10．7．2 Linux内核文件 (279)
习题 (280)
第11章 基于ARM内核的SoC设计 (282)
11．1 SoC概述 (282)
11．2 SoC的组成结构 (283)
11．3 SoC的片上总线 (284)
11．3．1 片上总线的特点 (284)
11．3．2 片上总线标准 (285)
11．4 SoC的设计技术 (286)
11．4．1 SoC设计中的关键技术 (286)
11．4．2 SoC的系统级设计 (289)
11．4．3 SoC的硬件设计流程 (290)
11．5 基于ARM内核的SoC系统设计 (291)
11．5．1 基于ARM内核的SoC系统结构 (291)
11．5．2 基于ARM内核的SoC系统应用设计举例 (295)
习题 (298)
1．1 计算机的发展 (1)
1．1．1 电子计算机技术 (1)
1．1．2 普适计算与泛在通信 (2)
1．2 集成电路与SoC设计 (6)
1．2．1 集成电路技术 (6)
1．2．2 基于IP的SoC设计 (6)
1．3 先进处理器技术 (9)
1．3．1 片上多核处理器 (9)
1．3．2 流处理器 (10)
1．3．3 存内处理器 (11)
1．3．4 可重构处理器 (12)
1．4 嵌入式系统 (14)
1．4．1 嵌入式系统的概念 (14)
1．4．2 嵌入式系统的组成 (15)
1．4．3 嵌入式系统中的处理器 (16)
1．4．4 嵌入式系统的发展趋势 (17)
1．4．5 学习嵌入式系统的意义 (18)
习题 (18)
第2章 计算机系统的结构组成与工作原理 (19)
2．1 计算机系统的基本结构与组成 (19)
2．1．1 计算机系统的层次模型 (19)
2．1．2 计算机系统的结构、组织与实现 (21)
2．2 计算机系统的工作原理 (22)
2．2．1 冯??诺依曼计算机架构 (22)
2．2．2 模型机系统结构 (23)
2．2．3 模型机指令集 (26)
2．2．4 模型机工作流程 (27)
2．3 微处理器体系结构的改进 (28)
2．3．1 冯??诺依曼结构的改进 (29)
2．3．2 并行技术的发展 (33)
2．3．3 流水线结构 (34)
2．3．4 超标量与超长指令字结构 (36)
2．3．5 多机与多核结构 (38)
2．4 计算机体系结构分类 (40)
2．5 计算机性能评测 (42)
2．5．1 字长 (42)
2．5．2 存储容量 (43)
2．5．3 运算速度 (43)
习题 (44)
第3章 微处理器体系结构及关键技术 (46)
3．1 微处理器体系结构及功能模块 (46)
3．1．1 微处理器的基本功能 (46)
3．1．2 微处理器的基本结构 (47)
3．1．3 一个简化的微处理器模型示例 (48)
3．2 微处理器设计 (50)
3．2．1 微处理器的设计步骤 (50)
3．2．2 控制器的操作与功能 (51)
3．2．3 硬连逻辑控制器设计 (53)
3．2．4 微程序控制器设计 (55)
3．2．5 寄存器组设计 (57)
3．3 指令系统设计 (58)
3．3．1 机器指令系统 (58)
3．3．2 指令格式 (59)
3．3．3 寻址方式 (60)
3．3．4 指令系统设计要点 (64)
3．4 指令流水线技术 (64)
3．4．1 流水线技术的特点 (65)
3．4．2 流水线技术的局限性 (67)
3．4．3 指令流水线的性能指标 (70)
3．5 典型微处理器体系结构简介 (71)
3．5．1 ARM体系结构 (71)
3．5．2 Intel x86体系结构 (72)
习题 (74)
第4章 总线技术与总线标准 (75)
4．1 总线技术 (75)
4．1．1 概述 (75)
4．1．2 总线仲裁 (79)
4．1．3 总线操作与时序 (81)
4．1．4 串行总线 (85)
4．2 总线标准 (88)
4．2．1 片上AMBA总线 (88)
4．2．2 PCI系统总线 (95)
4．2．3 PCI-E总线标准 (105)
4．2．4 通用异步串行总线标准 (114)
习题 (116)
第5章 存储器系统 (117)
5．1 存储器件的分类 (117)
5．1．1 按存储介质分类 (117)
5．1．2 按读写策略分类 (120)
5．2 半导体存储芯片的基本结构与性能指标 (121)
5．2．1 随机存取存储器 (121)
5．2．2 只读存储器 (128)
5．2．3 存储器芯片的性能指标 (132)
5．3 存储系统的层次结构 (133)
5．3．1 存储系统的分层管理 (134)
5．3．2 虚拟存储器与地址映射 (136)
5．3．3 现代计算机的多层次存储体系结构 (139)
5．4 主存储器设计技术 (142)
5．4．1 存储芯片选型 (143)
5．4．2 存储芯片的组织形式 (143)
5．4．3 地址译码技术 (148)
5．4．4 存储器接口设计 (152)
习题 (154)
第6章 输入/输出接口 (157)
6．1 输入/输出接口基础 (157)
6．1．1 输入/输出接口的功能与结构 (157)
6．1．2 输入/输出端口编址 (160)
6．2 接口地址译码 (161)
6．3 接口信息传输方式 (163)
6．3．1 程序查询传输方式 (163)
6．3．2 程序中断传输方式 (165)
6．3．3 直接存储器访问(DMA)传输方式 (172)
6．3．4 通道传输方式 (175)
6．4 并行接口 (176)
6．4．1 无联络信号的并行接口 (176)
6．4．2 带联络信号的并行接口 (180)
6．4．3 可编程并行接口 (181)
6．5 串行接口 (185)
6．5．1 同步串行接口 (185)
6．5．2 异步串行接口 (188)
习题 (190)
第7章 ARM微处理器编程模型 (192)
7．1 ARM内核体系结构 (192)
7．2 ARM编程模型 (195)
7．2．1 ARM微处理器工作状态 (195)
7．2．2 ARM微处理器工作模式 (195)
7．2．3 寄存器组织 (196)
7．2．4 数据类型和存储格式 (200)
7．2．5 异常 (200)
习题 (204)
第8章 ARM汇编指令 (205)
8．1 ARM指令格式 (205)
8．1．1 ARM指令的一般编码格式 (205)
8．1．2 ARM指令的条件码域 (206)
8．1．3 ARM指令的第二源操作数 (207)
8．2 ARM寻址方式 (209)
8．2．1 数据处理类操作数寻址方式 (209)
8．2．2 内存操作数寻址方式 (210)
8．3 ARM指令集 (213)
8．3．1 数据处理指令 (214)
8．3．2 转移指令 (223)
8．3．3 程序状态寄存器访问指令 (226)
8．3．4 加载/存储指令 (227)
8．3．5 异常产生指令 (234)
8．3．6 伪指令 (235)
习题 (236)
第9章 ARM程序设计 (237)
9．1 ARM汇编语言程序设计 (237)
9．1．1 ARM汇编语言程序结构 (237)
9．1．2 ARM汇编语言程序设计实例 (238)
9．2 ARM汇编语言与C/C++的混合编程 (245)
9．2．1 C语言与汇编语言之间的函数调用 (246)
9．2．2 C/C++语言内嵌汇编语言 (250)
习题 (253)
第10章 基于ARM微处理器的嵌入式系统设计 (256)
10．1 基于ARM内核的微处理器简介 (256)
10．2 最小硬件系统 (257)
10．2．1 电源模块 (258)
10．2．2 时钟模块 (259)
10．2．3 复位模块 (260)
10．2．4 JTAG调试接口模块 (261)
10．2．5 存储器模块 (261)
10．3 人机交互接口 (264)
10．4 通信接口 (266)
10．4．1 UART接口 (266)
10．4．2 其他通信接口 (272)
10．5 嵌入式软件系统结构及工作流程 (272)
10．5．1 嵌入式软件系统结构 (273)
10．5．2 嵌入式软件系统的工作流程 (274)
10．6 嵌入式软件系统的引导和加载 (274)
10．7 嵌入式Linux (276)
10．7．1 嵌入式Linux结构 (276)
10．7．2 Linux内核文件 (279)
习题 (280)
第11章 基于ARM内核的SoC设计 (282)
11．1 SoC概述 (282)
11．2 SoC的组成结构 (283)
11．3 SoC的片上总线 (284)
11．3．1 片上总线的特点 (284)
11．3．2 片上总线标准 (285)
11．4 SoC的设计技术 (286)
11．4．1 SoC设计中的关键技术 (286)
11．4．2 SoC的系统级设计 (289)
11．4．3 SoC的硬件设计流程 (290)
11．5 基于ARM内核的SoC系统设计 (291)
11．5．1 基于ARM内核的SoC系统结构 (291)
11．5．2 基于ARM内核的SoC系统应用设计举例 (295)
习题 (298)
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