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目录 1

第1章 嵌入式系统开发基础 1

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

1.3.1 嵌入式处理器 15

1.3 嵌入式系统的硬件组成 15

1.3.2 典型嵌入式处理器介绍 16

1.3.3 嵌入式SoC 21

1.3.4 可编程片上系统SOPC 22

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

1.6.2 软硬件协同设计 41

1.6.1 嵌入式系统开发考虑的要素 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 50

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

2.3 Thumb技术介绍 59

2.2.3 ARM体系结构的命名规则 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AMBA 79

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 99

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

3.3 ARM指令详细介绍 111

3.3.1 数据处理指令 111

3.2.7 相对寻址 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 147

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

4.2.1 Thumb数据处理指令 151

4.2 Thumb指令详细介绍 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 173

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

5.3.1 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 嵌入式C语言程序设计基础 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 290

6.1 S3C44B0X处理器介绍 290

6.1.1 SAMSUNGS3C44B0X简介 290

6.1.2 SAMSUNGS3C44B0X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

6.3 S3C44B0X I/O端口功能及应用开发 306

6.3.1 S3C44B0X I/O功能概述 306

6.2.5 S3C44B0X存储器应用编程 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

6.6.2 S3C44B0X中断控制器的操作 338

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

6.6.3 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

6.11.1 S3C44B0X RTC概述 380

6.11 S3C44B0X RTC功能及应用开发 380

6.10.5 S3C44B0X A/D转换器应用编程 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

6.14.2 S3C44B0X IIS特性 399

6.14.1 S3C44B0X IIS概述 399

6.14 S3C44B0XIIS总线接口功能及应用开发 399

6.13.4 S3C44B0X I2C总线应用编程 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

6.16.2 S3CEV40X外围接口硬件资源简介 411

6.16.1 S3CEV40基本功能介绍 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 418

7.1 μCLinnx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/OS-Ⅱ操作系统概述 425

7.2.1 μC/OS-Ⅱ简介 425

7.2.2 μC/OS-Ⅱ的内核 425

7.2.3 μC/OS-Ⅱ的文件体系 426

7.2.4 μC/OS-Ⅱ在S3C44B0X上的移植 427

参考文献 428