主流ARM嵌入式系统设计技术与实例精解

第1章嵌入式系统与ARM处理器

1.1嵌入式系统特性

1.1.1功能特定性

1.1.2规模可变性

1.1.3实时性与稳定性

1.1.4系统的其他特性

1.2嵌入式系统的分类与应用

1.2.2按照系统应用分类

1.2.3按照系统实时性分类

1.3ARM处理器体系结构

1.3.1ARM处理器概述

1.3.2ARM内核种类分类

1.4ARM处理器工作模式

1.4.1ARM和Thumb状态

1.4.2ARM处理器模式

1.4.3ARM寄存器介绍

1.4.4ARM体系结构的异常中断

1.4.5ARM体系结构中的存储系统

1.5嵌入式操作系统概述

1.5.1VxWorks

1.5.2QNX

1.5.3PalmOS

1.5.4WindowsCE

1.5.5uClinux

1.5.6Linux

1.5.7uC/OS-II

1.5.8Nuclues

1.6本章小结

第2章基于ARM处理器的硬件系统设计与调试技术

2.1常用内存技术介绍

2.1.1Flash（快闪存储器）

2.1.2SRAM（静态随机存取存储器）

2.1.3SDRAM（同步动态RAM）

2.1.4DDRSDRAM（双倍数据速率内存）

2.1.5MCP技术

2.2Boot介绍

2.2.1大/小端

2.2.2外围内存扩展接口

2.2.3启动选择

2.2.4内存地址重映射

2.3硬件系统及外围接口电路设计

2.3.1电源电路设计

2.3.2Reset电路设计

2.3.3时钟电路设计

2.3.4地址/数据总线接口

2.3.5JTAG电路设计

2.3.6RS-232串行接口电路

2.3.7以太网接口设计

2.3.8USB接口电路设计

2.3.9I2C接口电路设计

2.3.10SPI接口电路设计

2.3.11GPIO（通用I/O接口）电路设计

2.3.12LCD接口电路设计

2.3.13TouchPanel接口

2.3.14MMC/SD卡接口

2.3.15PCI接口设计

2.3.16其他外围接口

2.4硬件设计中需要注意的几个问题

2.4.1IC元件的选择

2.4.2元件封装设计

2.4.3PCB设计精度

2.4.4分离元件的正确使用

2.4.5高速PCB设计方法

2.4.6PCB设计的一般原则

2.4.7高速PCB设计中的仿真技术

2.5硬件调试方法

2.5.1硬件板级调试

2.5.2小系统调试

2.5.3系统整体调试

2.6本章小结

第3章开发工具与开发环境

3.1常用ARM开发工具

3.1.1Banyan-UE仿真器

3.1.2Multi-ICE仿真器

3.1.3Banyan-UE的安装与使用

3.2ARM集成开发环境

3.2.1ARMRealView

3.2.2ARMSDT2.5

3.2.3ARMADS1.2

3.3ADS的基本使用

3.3.1CodeWarriorForADSIDE

3.3.2AXD调试器的使用介绍

3.3.3ADS命令行命令介绍

3.3.4ADS下可执行文件组成及内存映射

3.3.5ADS下的程序装载过程

3.4开发编译环境

3.4.1VMwareWorkStation虚拟机介绍

3.4.2Linux编译开发环境的建立

3.4.3交叉编译器arm-elf-gcc

3.4.4汇编器arm-elf-as

3.4.5链接器arm-elf-ld

3.4.6库管理器arm-elf-ar

3.4.7Linkcmds链接命令文件

3.4.8makefile介绍

3.4.9编写一个makefile

3.5软件维护与建立的工具

3.5.1Autoconf/Automake

3.5.2./configure配置脚本

3.5.3autogen.sh的介绍

3.6代码管理CVS

3.6.1CVS简介

3.6.2CVS的使用方法

3.6.3RedHat下CVS的配置

3.6.4WinCVS介绍

3.7本章小结

第4章嵌入式Linux系统的移植

4.1关于BootLoader的介绍

4.1.1rrload介绍

4.1.2U-Boot介绍

4.1.3Blob介绍

4.1.4Vivi介绍

4.1.5BootLoader的工作流程

4.1.6BootLoader的移植

4.1.7LDS文件的简单说明

4.2内核的移植

4.2.1Linux内核介绍

4.2.2基于OMAP5910的Linux-2.4.21的移植

4.2.3基于S3C2410的Linux-2.6.14移植

4.2.4基于S3C44B0x的uClinux-2.6.14移植

4.3文件系统介绍

4.3.1文件系统的生成

4.3.2jffs文件系统

4.3.3jffs2文件系统

4.3.4ext2文件系统

4.3.5cramfs文件系统

4.3.6FAT文件系统

4.3.7NFS文件系统

4.3.8yaffs文件系统

4.3.9ReiserFS文件系统

4.3.10devfs文件系统

4.4本章小结

第5章基于ARM处理器的底层驱动开发

5.1有关ARM的汇编语言编程

5.1.1ARM汇编伪指令介绍

5.1.2模块化程序设计

5.1.3混合语言编程

5.2裸机底层驱动设计方法

5.2.1复位向量表

5.2.2中断服务程序

5.2.3程序调试方式

5.3基于Linux操作系统的底层驱动技术

5.3.1设备驱动概述

5.3.2设备类型分类

5.3.3设备驱动中关键数据结构

5.3.4设备驱动程序模板与实现

5.3.5设备驱动程序的使用

5.4本章小结

第6章Linux下的GUI开发技术

6.1Linux下的主流GUI介绍

6.1.1MiniGUI介绍

6.1.2Qt介绍

6.1.3MicroWindows介绍

6.1.4OpenGUI介绍

6.1.5主流GUI对比

6.2GUI的移植与中文化

6.2.1MicroWindows的移植

6.2.2MiniGUI的移植

6.2.3Qt/Embedded的移植

6.3本章小结

第7章基于SamsungS3C4510B的系统设计实例

7.1系统概述

7.2硬件接口电路设计

7.2.1有关S3C4510B处理器

7.2.2系统管理器

7.2.3HDLC通道的使用

7.2.4Flash存储器接口

7.2.5SDRAM存储器接口

7.2.6异步串行通信口

7.2.7复位电路与晶振电路

7.2.8以太网接口

7.2.9JTAG接口

7.2.10电源电路

7.2.11扩展LCD接口

7.3硬件编程举例

7.3.1GPIO编程参考

7.3.2UART编程参考

7.3.3I2C接口编程参考

7.4uClinux编程参考

7.4.1裸机Flash烧写方法

7.4.2内核的移植

7.4.3在uClinux下添加应用程序的方法

7.4.4uClinux下的串口编程和Socket编程

7.4.5基于uClinux的Web服务器应用程序设计

7.5本章小结

第8章基于IntelPXA271的CDMA通信终端开发实例

8.1系统概述

8.1.1PXA27x处理器介绍

8.1.2PXA271处理器特点

8.2系统硬件接口设计

8.2.1电源电路设计

8.2.2LCD接口设计

8.2.3AC97AudioCODEC接口设计

8.2.4键盘接口设计

8.2.5与CDMA模块的接口设计

8.2.6MMC/SD卡接口设计

8.2.7SSP接口介绍

8.2.8其他外围接口介绍

8.3系统软件开发

8.3.1软件开发平台搭建

8.3.2有关MMX指令

8.3.3SSP接口编程技术

8.4本章小结

第9章基于Samsung2510A的IP网络MPEG2/MPEG4编解码器开发实例

9.1系统概述

9.2硬件接口设计

9.2.1与编解码器的接口设计

9.2.2编码（Encoder）部分接口

9.2.3解码（Decoder）部分接口

9.2.4VW2010小系统设计

9.3软件设计

9.3.1软件移植介绍

9.3.2内核驱动介绍

9.3.3上层应用程序

9.4本章小结

第10章基于SamsungS3C2410的PDA开发实例

10.1系统概述

10.2系统硬件接口设计

10.2.1CPU核心部分接口电路

10.2.2Memory接口部分

10.2.3Audio接口

10.2.4USB接口设计

10.2.5MMC/SD卡接口设计

10.2.6触摸屏接口设计

10.2.7LCD接口

10.3系统软件设计

10.3.1触摸屏驱动设计

10.3.2IIS驱动

10.4本章小结

第11章基于TIOMAP591x处理器的加密通信终端开发实例

11.1系统概述

11.2硬件平台设计

11.2.1OMAP5910处理器架构介绍

11.2.2晶振电路设计部分

11.2.3存储系统部分

11.2.4电源电路设计部分

11.2.5调试接口部分ETM和JTAG

11.2.6系统低功耗设计举措

11.2.7与GSM模块的接口设计

11.2.8语音输入输出接口设计

11.2.9和弦芯片接口电路

11.2.10LCD接口

11.2.11有关摄像头接口

11.3软件设计介绍

11.3.1CCS基本设置方法

11.3.2关于GEL文件

11.3.3在CCS下烧写BootLoader的方法

11.3.4McBSP接口程序设计

11.3.5CODEC接口程序

11.3.6I2C接口应用程序

11.4多处理器平台设计技术

11.4.1处理器Mailbox技术

11.4.2DSPGateway架构

11.4.3DSPGateway下的Mailbox机制

11.4.4ARMLinux下访问DSPGateway设备

11.4.5DSP端的编程

11.4.6DSPtask程序的执行

11.4.7DSPGateway的应用

11.5本章小结

参考文献

　　本书凝练了ARM关键基础技术，融合硬件设计与软件设计思路，精选行业典型应用案例，这些实例的讲解旨在让从事嵌入式系统设计的开发人员不要把目标单独留在硬件系统设计或者软件系统设计上，要有一个系统整体设计的概念。本书适合从事基于ARM处理器进行嵌入式系统开发的硬件工程师和软件工程师，以及大专院机关报相关专业学生参考。　　本书重点介绍了主流ARM应用系统的开发与实践。全书基于目前较为通用、流行的ARM处理器，介绍了其原理、硬件结构、硬件电路设计与开发和软件开发，加以大量的应用系统实例作为描述案例。全书采用穿插式的介绍方式，前后内容具有很大的关联性。　　全书共分为11章。第1章对嵌入式系统和应用加以概述，并系统地介绍了ARM处理器体系结构，使读者对ARM处理器有个初步的认识；第2章介绍ARM处理器最小系统硬件设计及外围电路设计，这是基于ARM的嵌入式应用系统硬件设计的关键；第3章介绍了常用硬件、软件的开发工具及软件开发环境的搭建等；第4章介绍了嵌入式操作系统Linux/uClinux的移植；第5章介绍了基于ARM处理器的底层开发技术；第6章描述了主流嵌入式GUI的对比与移植；第7章到第11章则详细地介绍了5个具体的设计实例，包含了丰富的接口电路、软件例子代码等，介绍的处理器包含了ARM7TDMI、ARM9TDMI、ARM926e、PXA27X、OMAP系列等主流ARM处理器，内容涉及多媒体手机开发、IPCamera开发、个人多媒体中心（PMP）开发、家庭网关开发等。　　本书适合从事嵌入式系统开发的专业人士阅读，也可作为大专院校电子类专业学生的参考书。