基于MDK的SAM3處理器開發(fā)應(yīng)用

前言

　　Atmel公司于2009年6月推出了世界上第一塊帶有片上高速LISB器件的ARMCortex-M3閃存微控制器SAM31J，之后還將陸續(xù)推出SAM3N、SAM3S、SAM3X／A等SAM3系列處理器?！　”緯且槐窘榻B基于MDK進(jìn)行SAM3U處理器開發(fā)應(yīng)用的書籍，也可作為SAM3系列處理器學(xué)習(xí)的參考手冊。全書的內(nèi)容分13章，可以分為如下4個(gè)部分?！　〉?部分包括第1～6章，對Cortex-M3處理器內(nèi)核作介紹。在對Cortex-M3處理器結(jié)構(gòu)作基本介紹的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了Cortex-M3處理器的編程模型、總線架構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、異常處理機(jī)制、Thumb一2指令集、內(nèi)存保護(hù)單元、調(diào)試系統(tǒng)，以幫助讀者熟悉和掌握Co，.tex-M3處理器應(yīng)用開發(fā)的基本知識。熟悉Cortex-M3處理器結(jié)構(gòu)的讀者可以略過此部分?！　〉?部分包括第7～9章，分別簡要介紹了SAM3U處理器的內(nèi)部控制器與片上外設(shè)、EM-SAM3U開發(fā)板以及MDK使用方法，并在此基礎(chǔ)上給出了一個(gè)簡單的SAM3U例程，通過這個(gè)例程的讀者可以初步掌握使用.MDK進(jìn)行SAM3U處理器開發(fā)應(yīng)用的準(zhǔn)備知識。關(guān)于MDK的詳細(xì)介紹，讀者可以參考《ARM開發(fā)工具RealviewMDK使用入門》一書。　　第3部分包括第10～12章，根據(jù)功能分別介紹SAM3U處理器的所有片上控制器和片上外設(shè)，對于每個(gè)接口模塊都詳細(xì)介紹其結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、功能，并在此基礎(chǔ)上為讀者提供一個(gè)小的應(yīng)用實(shí)例，所有的實(shí)例都給出硬件原理圖、部分源代碼及運(yùn)行結(jié)果。這部分章節(jié)內(nèi)容的安排在取舍上確實(shí)有些兩難，尤其是對于寄存器的介紹。英文水平好的讀者可能會(huì)覺得羅列這些寄存器沒有太大的意義；而很多不習(xí)慣閱讀英文手冊的讀者又特別希望能有中文的寄存器詳細(xì)介紹。本書在介紹每個(gè)片上控制器和片上外設(shè)時(shí)只列出相關(guān)用戶接口控制寄存器的簡表。為此彌補(bǔ)這方面的缺陷，作者組織了武漢理工大學(xué)UP團(tuán)隊(duì)的一些學(xué)生對SAM3U手冊的一些章節(jié)作了翻譯并放在up.whut.edu.cn網(wǎng)站上，這些中文手冊沒有經(jīng)過嚴(yán)格的校對。不用于生產(chǎn)和研發(fā)。僅供讀者參考，也特別歡迎讀者能幫助我們修正其中的錯(cuò)誤?！　〉?部分是第13章，介紹了一個(gè)基于SAM3U處理器的綜合應(yīng)用實(shí)例-MP3Player的設(shè)計(jì)，分別給出了無操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)和基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)Coo（：oxOS和肚CGUI的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。該實(shí)例綜合應(yīng)用了GPIO、UART、ADC、USB、SPI、SDCard、LCD、TSP、Speaker.等接口模塊和外部設(shè)備。

內(nèi)容概要

　　本書介紹了基于MDK的SAM3U處理器開發(fā)應(yīng)用。全書共13章，可以分為4部分。第1部分包括第1~4章，在講解Cortex-M3處理器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了Cortex-M3處理器的編程模型、總線架構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、異常處理機(jī)制、Thumb-2指令集、存儲(chǔ)保護(hù)機(jī)制和調(diào)試系統(tǒng)。第2部分包括第7~9章，介紹了MDK的使用方法、EM-SAM3U開發(fā)板以及一個(gè)小實(shí)例，是讀者學(xué)習(xí)使用MDK進(jìn)行SAM3U處理器應(yīng)用開發(fā)的準(zhǔn)備知識。第3部分包括第10~12章，介紹了SAM3U處理器的所有系統(tǒng)控制以及片上外設(shè)，對每個(gè)模塊都詳細(xì)介紹其結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及功能，并提供了一個(gè)小的應(yīng)用實(shí)例。第4部分為第13章，介紹了一個(gè)基于SAM3U處理器的綜合應(yīng)用實(shí)例，分別在無操作系統(tǒng)和有操作系統(tǒng)的情況下實(shí)現(xiàn)了MP3播放器，也幫助讀者了解如何將實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)移植到SAM3U處理器上，以及如何實(shí)現(xiàn)多任務(wù)操作?！　”緯瓤勺鳛槭褂肕DK進(jìn)行SAM3處理器應(yīng)用開發(fā)的指導(dǎo)書，還可作為SAM3U處理器的開發(fā)參考手冊。另外，也可作為ARM Cortex-M3的編程入門指南。

書籍目錄

第1章 CortexM3處理器簡介　1.1 CortexM3處理器的特點(diǎn)　1.2 CortexM3處理器基本結(jié)構(gòu)　1.3 SAM3系列MCU　　1.3.1 SAM3系列MCU的分類　　1.3.2 SAM3U處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)　　1.3.3 SAM3U系列MCU的優(yōu)點(diǎn)　　1.3.4 SAM3 MCU的開發(fā)工具第2章 CortexM3 處理器編程模型　2.1 寄存器組　　2.1.1 通用寄存器　　2.1.2 狀態(tài)寄存器(xPSR)　　2.1.3 中斷屏蔽寄存器組　　2.1.4 控制寄存器　2.2 處理器工作模式及訪問級別　　2.2.1 工作模式　　2.2.2 訪問級別　　2.2.3 main棧和process?！?.3 數(shù)據(jù)類型與存儲(chǔ)器格式　2.4 指令集第3章 SAM3U處理器總線結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)系統(tǒng)　3.1 系統(tǒng)總線架構(gòu)　　3.1.1 雙APB/AHB橋接器　　3.1.2 5層AHB總線矩陣　3.2 存儲(chǔ)器的組織與映射　　3.2.1 存儲(chǔ)系統(tǒng)組織　　3.2.2 片上存儲(chǔ)系統(tǒng)　　3.2.3 片外存儲(chǔ)系統(tǒng)　3.3 位段　3.4 啟動(dòng)機(jī)制　3.5 CortexM3系統(tǒng)控制寄存器　3.6 芯片標(biāo)識第4章 CortexM3的異常處理　4.1 異常的類型　4.2 異常的優(yōu)先級　　4.2.1 優(yōu)先級　　4.2.2 優(yōu)先級分組　　4.2.3 優(yōu)先級對異常處理的影響　　4.2.4 異常激活等級　4.3 向量表及啟動(dòng)過程　　4.3.1 向量表　　4.3.2 復(fù)位過程　　4.3.3 啟動(dòng)過程　4.4 多堆棧的設(shè)置　4.5 Abort 模式　　4.5.1 硬故障　　4.5.2 Local故障和升級 　　4.5.3 故障狀態(tài)寄存器和故障地址寄存器 第5 章存儲(chǔ)保護(hù)單元　5.1 MPU編程模型　5.2 MPU的使用　　5.2.1 設(shè)置MPU　　5.2.2 保護(hù)區(qū)屬性設(shè)置　　5.2.3 典型的保護(hù)區(qū)設(shè)置第6章 調(diào)試系統(tǒng)　6.1 CortexM3調(diào)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　　6.1.1 CoreSight調(diào)試體系結(jié)構(gòu)　　6.1.2 CortexM3調(diào)試結(jié)構(gòu)　6.2 調(diào)試端口　　6.2.1 JTAG調(diào)試端口　　6.2.2 SW調(diào)試端口第7章 SAM3U處理器基礎(chǔ)第8章 EMSAM3U開發(fā)板 第9章 快速啟用SAM3U第10章 SAM3U處理器基本接口第11章 SAM3U處理器存儲(chǔ)設(shè)備接口第12章 SAM3U處理器通信接口第13章 MP3 Player設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1.3.3 SAM3U系列MCU的優(yōu)點(diǎn)　　SAM3U處理器的主要優(yōu)點(diǎn)如下：　　①采用Cortex-M3V2.0內(nèi)核，工作頻率可達(dá)96MHz，其特點(diǎn)已在1.1 節(jié)中介紹了?！　、趲в须p塊Flash，用戶可選擇啟動(dòng)塊，并可安全實(shí)現(xiàn)包括啟動(dòng)程序在內(nèi)的在線編程（IAP，InApplica。TionProgramming）?！　、蹘в蠱P’U（內(nèi)存保護(hù)單元），可實(shí)現(xiàn)多任務(wù)的安全性，保護(hù)代碼不被破壞?！　、芨邘挼臄?shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速傳輸和數(shù)據(jù)處理的并行?！　lash與專用的指令總線相連接；　　5層AHB總線矩陣，可以允許在不同總線上同時(shí)有數(shù)據(jù)傳輸；　　分布式的SRAM；　　1個(gè)uSB專用DMA通道、4個(gè)全功能DMA通道和17個(gè)易用的PDC通道?！　、萏幚砥鲀?nèi)部有2個(gè)獨(dú)立的APB／AHB橋接設(shè)備，以下高速設(shè)備都采用高速橋接，使之能達(dá)到最高的帶寬：　　USB高速設(shè)備，可達(dá)425Mbps；　　SPI接口，可達(dá)48Mbps；　　SDIO／SDCard接口，可達(dá)192Mbps；　　內(nèi)存映射的FPGA和ASSP；對于7ns的SRAM外部總線接口可達(dá)500Mbps。　?、迬Ц咚賃SB設(shè)備，并集成了USB收發(fā)器。　　專用的DMA控制器和總線層，大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸無須增加CPU負(fù)載；　　有一個(gè)4KB的雙口存儲(chǔ)器，用于存放全包有效數(shù)據(jù)；可防止緩存的上溢／下溢；簡化系　　統(tǒng)時(shí)鐘；每個(gè)USB端點(diǎn)用于存放LISB微幀的塊緩存高達(dá)3個(gè)；　?、邆€(gè)可配置的LISB端點(diǎn)，端點(diǎn)類型、雙端口緩存大小等均可配置；　　支持多種復(fù)合設(shè)備結(jié)構(gòu)，例如：CDC：一HID、AUDIO一HID等。　　這些特點(diǎn)使得該處理器的LISB傳輸可以達(dá)到非常高的速度，批量傳輸可達(dá)53.2 4MB／s，等時(shí)和中斷傳輸可達(dá)49.1 5.MB／s，控制傳輸也可達(dá)15.8 7.MB／s。因此，該處理器特別適用于以下需要高速USB傳輸?shù)念I(lǐng)域：　　版權(quán)鑰匙（uSBDongle）；　　高速數(shù)據(jù)記錄器（DataLogger）；　　PC外圍USB設(shè)備：網(wǎng)絡(luò)攝像頭、打印機(jī)、外部硬盤等?！　、週JSART支持SPI模式，這使得SAM3U處理器最多可以有5個(gè)SPI接口，1個(gè)帶4個(gè)片選的SPI和4個(gè)USART?！　、嗤酱锌刂破鳎⊿SC）提供與外部器件的同步通信。它支持很多用于音頻及電信應(yīng)用中常用的串行同步通信協(xié)議，如IS、短幀同步、長幀同步等。

圖書封面

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