嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用設(shè)計

內(nèi)容概要

本書主要內(nèi)容包括嵌入式系統(tǒng)基本概念、ARM編程模型、ARM指令集、ARM程序設(shè)計基礎(chǔ)、嵌入式系統(tǒng)硬件與軟件結(jié)構(gòu)、嵌入式系統(tǒng)硬件與底層驅(qū)動程序設(shè)計及嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計。本書通過一典型設(shè)計實(shí)例闡述嵌入式系統(tǒng)組成原理與設(shè)計方法。采取“自頂向下+模塊化”方式講授設(shè)計實(shí)例，首先給出實(shí)例架構(gòu)，然后劃分為模塊，再設(shè)計硬件與底層驅(qū)動程序，最后設(shè)計應(yīng)用程序。本書集作者多年教學(xué)探索所成，重點(diǎn)突出、語言簡練，內(nèi)容全面。本書配有電子課件等教學(xué)資源。

書籍目錄

第1章  嵌入式系統(tǒng)概述	1
1.1  嵌入式系統(tǒng)的基本概念	1
1.1.1  嵌入式系統(tǒng)定義	1
1.1.2  嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)	1
1.2  嵌入式系統(tǒng)發(fā)展	2
1.3  嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用	3
1.4  嵌入式系統(tǒng)的組成	4
1.4.1  嵌入式處理器	5
1.4.2  嵌入式操作系統(tǒng)	9
1.4.3  嵌入式應(yīng)用程序	10
1.5  本章小結(jié)	11
習(xí)題與思考題	12
第2章  ARM編程模型	13
2.1  ARM發(fā)展歷程及其技術(shù)特征	13
2.1.1  ARM發(fā)展歷程	13
2.1.2  ARM技術(shù)特征	13
2.2  ARM體系結(jié)構(gòu)版本概述	14
2.2.1  ARM體系結(jié)構(gòu)版本	14
2.2.2  ARM體系結(jié)構(gòu)版本的變種	16
2.3  ARM核概述	18
2.3.1  ARM核命名規(guī)則	18
2.3.2  ARM7系列微處理器核	19
2.3.3  ARM9	19
2.3.4  ARM9E	19
2.3.5  ARM10E	20
2.3.6  SecurCore	20
2.3.7  Strong ARM	20
2.3.8  XScale	20
2.3.9  ARM11系列核	21
2.3.10  ARM Cortex系列核	21
2.4  ARM微處理器核的工作狀態(tài)	21
2.5  ARM處理器核的工作模式	22
2.6  ARM核的內(nèi)部寄存器	22
2.6.1  ARM狀態(tài)下的寄存器	22
2.6.2  Thumb狀態(tài)下的寄存器	25
2.7  ARM核的異常中斷	26
2.7.1  ARM核異常中斷概述	26
2.7.2  ARM核異常中斷響應(yīng)過程	27
2.7.3  ARM核異常中斷的返回	28
2.7.4  ARM核異常中斷處理程序結(jié)構(gòu)	29
2.7.5  ARM核異常中斷向量表	30
2.7.6  ARM核異常中斷的優(yōu)先級	30
2.8  ARM核流水線	31
2.8.1  3級流水線	31
2.8.2  五級流水線	34
2.9  ARM協(xié)處理器	34
2.10  ARM AMBA接口	35
2.11  ARM存儲器結(jié)構(gòu)	36
2.11.1  ARM存儲器的數(shù)據(jù)類型和
       存儲格式	36
2.11.2  ARM存儲體系	36
2.12  本章小結(jié)	37
習(xí)題及思考題	38
第3章  ARM指令系統(tǒng)	39
3.1  ARM指令系統(tǒng)概述	39
3.1.1  ARM指令的基本匯編格式	39
3.1.2  ARM指令的機(jī)器碼格式	39
3.1.3  ARM指令可選后綴	40
3.2  ARM指令的尋址方式	43
3.2.1  立即尋址	43
3.2.2  寄存器尋址	43
3.2.3  寄存器間接尋址	45
3.2.4  基址變址尋址	45
3.2.5  堆棧尋址	46
3.2.6  多寄存器尋址	47
3.2.7  相對尋址	48
3.3  ARM指令集	48
3.3.1  數(shù)據(jù)傳送指令	48
3.3.2  數(shù)據(jù)處理指令	54
3.3.3  程序狀態(tài)寄存器訪問指令MRS
      和MSR	63
3.3.4  跳轉(zhuǎn)指令	64
3.3.5  異常產(chǎn)生指令	66
3.3.6  協(xié)處理器指令	69
3.4  Thumb指令集	71
3.4.1  Thumb指令集概述	71
3.4.2  Thumb指令分類介紹	71
3.5  本章小結(jié)	80
習(xí)題與思考題	80
第4章  ARM匯編程序設(shè)計	81
4.1  ARM偽操作與偽指令	81
4.1.1  GNU編譯環(huán)境下的偽操作	81
4.1.2  ADS環(huán)境下的偽操作	86
4.1.3  兩種編譯環(huán)境下的常用偽操作
      匯總	96
4.1.4  偽指令	96
4.2  ARM匯編程序設(shè)計	98
4.2.1  ARM匯編語言中的文件格式	98
4.2.2  ARM匯編語言語句格式	99
4.2.3  匯編程序設(shè)計示例	103
4.2.4  C語言與匯編語言混合編程	105
4.3  本章小結(jié)	113
習(xí)題與思考題	114
第5章  嵌入式操作系統(tǒng)	115
5.1  嵌入式操作系統(tǒng)?C/OS-II簡介	115
5.2  ?C/OS-II的任務(wù)管理	116
5.2.1  ?C/OS-II任務(wù)概述	116
5.2.2  任務(wù)調(diào)度	118
5.2.3  任務(wù)創(chuàng)建	123
5.2.4  任務(wù)的掛起和恢復(fù)	128
5.2.5  任務(wù)的刪除	129
5.3  ?C/OS-II的初始化	129
5.4  ?C/OS-II的啟動	137
5.5  ?C/OS-II的中斷	138
5.5.1  ?C/OS-II的中斷過程	139
5.5.2  中斷級任務(wù)切換	140
5.6  ?C/OS-II的時鐘	141
5.6.1  ?C/OS-II時鐘節(jié)拍中斷服務(wù)
      程序	141
5.6.2  ?C/OS-II的時間管理	142
5.7  ?C/OS-II的同步與通信	143
5.7.1  同步與通信的基本概念	143
5.7.2  事件控制塊ECB	143
5.7.3  信號量	145
5.7.4  消息郵箱	148
5.7.5  消息隊(duì)列	149
5.8  ?C/OS-II的內(nèi)存管理	149
5.9  ?C/OS-II的移植	151
5.10  本章小結(jié)	157
習(xí)題與思考題	158
第6章  嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)	160
6.1  S3C44B0X處理器	160
6.1.1  功能模塊與總線結(jié)構(gòu)	160
6.1.2  設(shè)備控制器	161
6.1.3  設(shè)備控制器設(shè)備側(cè)接口	162
6.1.4  設(shè)備控制器寄存器	166
6.2  嵌入式系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)	170
6.2.1  單總線結(jié)構(gòu)	170
6.2.2  多總線結(jié)構(gòu)	171
6.3  嵌入式系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)	173
6.3.1  單任務(wù)結(jié)構(gòu)	174
6.3.1  多任務(wù)結(jié)構(gòu)	177
6.4  本章總結(jié)	178
習(xí)題與思考題	178
第7章  嵌入式系統(tǒng)硬件與底層驅(qū)動
　　　　程序設(shè)計	179
7.1  功能模塊劃分	179
7.2  電源電路模塊	180
7.3  復(fù)位電路模塊	181
7.4  JTAG接口模塊	182
7.5  時鐘與電源管理模塊	183
7.5.1  時鐘產(chǎn)生電路	183
7.5.2  電源管理	186
7.5.3  控制寄存器	188
7.5.4  驅(qū)動程序	189
7.5.5  時鐘電路電磁兼容設(shè)計	189
7.6  存儲器模塊	190
7.6.1  RAM	190
7.6.2  ROM	192
7.6.3  存儲器芯片	194
7.6.4  存儲空間規(guī)劃	195
7.6.5  存儲器電路設(shè)計	197
7.6.6  SDRAM驅(qū)動程序設(shè)計	198
7.6.7  Flash驅(qū)動程序	205
7.7  RS-232接口模塊	207
7.7.1  RS-232接口介紹	207
7.7.2  UART接口介紹	208
7.7.3  RS-232接口電路設(shè)計	211
7.7.4  RS-232接口驅(qū)動程序設(shè)計	211
7.8  LED與GPIO模塊	217
7.8.1  GPIO控制寄存器	217
7.8.2  GPIO初始化	220
7.8.3  LED設(shè)計	221
7.9  中斷控制器模塊	222
7.9.1  外部中斷接口分配	223
7.9.2  中斷控制器的功能	223
7.9.3  IRQ中斷模式	231
7.9.4  中斷處理程序	233
7.10  定時器模塊	234
7.10.1  PWM定時器	234
7.10.2  看門狗定時器	237
7.10.3  實(shí)時時鐘	239
7.11  鍵盤模塊	240
7.12  8段數(shù)碼管模塊	245
7.13  EEPROM與 IIC總線接口模塊	247
7.13.1  IIC總線接口協(xié)議	247
7.13.2  AT24LC04	249
7.13.3  IIC總線控制器	250
7.13.4  IIC接口電路	250
7.13.5  IIC總線控制寄存器	251
7.13.6  驅(qū)動程序設(shè)計	252
7.14  LCD模塊	255
7.14.1  LCD工作原理	255
7.14.2  液晶顯示器驅(qū)動電路	256
7.14.3  S3C44B0X LCD控制器	256
7.14.4  驅(qū)動程序	264
7.15  A/D轉(zhuǎn)換與觸摸屏模塊	265
7.15.1  S3C44B0X A/D轉(zhuǎn)換器	266
7.15.2  觸摸屏工作原理	267
7.15.3  觸摸屏檢測電路	268
7.15.4  驅(qū)動程序	269
7.16  以太網(wǎng)接口模塊	271
7.16.1  以太網(wǎng)MAC與PHY	271
7.16.2  以太網(wǎng)中的TCP/IP協(xié)議	273
7.16.3  以太網(wǎng)接口電路設(shè)計	275
7.16.4  以太網(wǎng)接口驅(qū)動程序設(shè)計	276
7.17  USB接口模塊	289
7.18  IIS接口模塊	293
7.18.1  IIS總線	293
7.18.2  S3C44B0X IIS總線接口	295
7.18.3  IIS總線接口電路	297
7.18.4  驅(qū)動程序	300
7.19  本章總結(jié)	308
習(xí)題與思考題	311
第8章  嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計	313
8.1  可執(zhí)行文件的產(chǎn)生	313
8.2  鏈接與裝入程序	314
8.3  啟動程序Bootloader	318
8.3  單任務(wù)應(yīng)用程序	327
8.4  多任務(wù)應(yīng)用程序	329
8.5  本章小結(jié)	332
習(xí)題與思考題	332
參考文獻(xiàn)	333

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