嵌入式系统技术教程

第1章嵌入式系统概论

1.1嵌入式系统的概念

1.2嵌入式系统的特点

1.3嵌入式系统的应用

1.4嵌入式系统的基本组成

小结

思考题与习题

第2章ARM体系结构

2.1RISC技术和流水线技术

2.1.1计算机体系结构

2.1.2RISC技术

2.1.3流水线技术

2.2ARM体系结构简介

2.2.1ARM体系结构的演变

2.2.2ARM体系结构的特征

2.2.3ARM体系的变种

2.2.4ARM系列

2.2.5ARM存储数据类型

2.3ARM处理器工作状态

2.3.1两种工作状态

2.3.2工作状态的切换

2.4ARM处理器工作模式

2.5ARM处理器寄存器组织

2.5.1ARM状态下的寄存器组织

2.5.2Thumb状态下的寄存器组织

2.6ARM异常

2.6.1ARM异常概述

2.6.2ARM异常处理

2.6.3ARM异常向量表

2.6.4ARM异常优先级

2.6.5ARM异常中断使用的寄存器

2.7ARM存储器和存储器映射I/O

2.7.1ARM体系的存储空间

2.7.2ARM存储器格式

2.7.3非对齐存储访问操作

2.7.4存储器映射I/O

2.8ARM总线技术

小结

思考题与习题

第3章ARM指令系统

3.1ARM指令集概述

3.1.1指令分类和指令格式

3.1.2ARM指令的条件码

3.1.3ARM指令集编码

3.2ARM指令寻址方式

3.2.1立即寻址

3.2.2寄存器寻址

3.2.3寄存器移位寻址

3.2.4寄存器间接寻址

3.2.5变址寻址

3.2.6多寄存器寻址

3.2.7堆栈寻址

3.2.8块复制寻址

3.2.9相对寻址

3.3ARM指令分类介绍

3.3.1跳转指令

3.3.2数据处理指令

3.3.3程序状态寄存器传送指令

3.3.4加载和存储指令

3.3.5协处理器指令

3.3.6异常产生指令

3.4Thumb指令

小结

思考题与习题

第4章ARM汇编程序设计

4.1ARM汇编语言语句格式

4.2ARM汇编伪操作

4.2.1符号定义伪操作

4.2.2数据定义伪操作

4.2.3汇编控制伪操作

4.2.4数据帧描述伪操作

4.2.5信息报告伪操作

4.2.6其他杂项伪操作

4.3ARM汇编语言伪指令

4.4ARM汇编语言中的符号

4.5ARM汇编语言中的表达式

4.6ARM汇编语言程序结构

4.6.1ARM映像文件的结构

4.6.2ARM映像文件各组成部分的地址映射关系

4.6.3scatter文件的应用

4.7C语言和汇编语言混合编程

4.7.1C语言和汇编语言互相调用

4.7.2ARMC编译器的特定关键字

4.8ARM汇编语言设计实例

4.8.1分支结构

4.8.2循环结构

小结

思考题与习题

第5章W90P710处理器简介

5.1W90P710处理器概述

5.2处理器功能框图及管脚描述

5.2.1W90P710处理器功能描述

5.2.2W90P710处理器引脚分布及管脚描述

5.3W90P710处理器各功能描述

5.3.1W90P710处理器系统管理器

5.3.2外部总线接口

5.3.3Cache控制器

5.3.4以太网MAC控制器

5.3.5GDMA控制器

5.3.6USB主控制器

5.3.7USB设备控制器

5.3.8SDIO主控制器

5.3.9LCD控制器

5.3.10音频控制器

5.3.11通用异步串行控制器

5.3.12定时器/看门狗控制器

5.3.13高级中断控制器

5.3.14通用IO

5.3.15实时时钟

5.3.16智能卡主接口

5.3.17I2S接口

5.3.18通用同步串行接口

5.3.19PWM

5.3.20键盘接口

5.3.21PS2主接口控制器

小结

思考题与习题

第6章W90P710实验教学系统设计

6.1W90P710实验教学系统资源概述

6.2电源系统设计

6.3时钟电路设计

6.4复位电路设计

6.5JTAG调试电路设计

6.6存储系统设计

6.6.1FLASH存储器接口

6.6.2SDRAM存储器接口

6.7键盘接口电路设计

6.8LED显示接口电路

6.9串行通信接口电路

6.9.1UART接口电路

6.9.2I2C接口电路

6.9.3通用串行接口(USI)电路

6.9.4USB主机接口电路

6.9.5USB设备接口电路

6.10LCD接口电路设计

6.11SD卡接口电路设计

6.12智能卡接口电路设计

6.13音频接口电路设计

6.14以太网接口电路设计

小结

思考题与习题

第7章部件工作原理与编程示例

7.1GPIO口的工作原理与编程示例

7.2中断控制器的工作原理与编程示例

7.3通用异步收发器(UART)的工作原理与编程示例

7.4定时器(TIMER)的工作原理与编程示例

7.5引导程序

小结

思考题与习题

第8章嵌入式μCLinux

8.1概述

8.1.1嵌入式μCLinux简介

8.1.2嵌入式μCLinux的交叉开发环境

8.1.3开发工具GNU的介绍

8.2嵌入式μCLinux在W90P710开发平台上的移植

8.2.1嵌入式μCLinux的交叉开发环境的建立

8.2.2嵌入式μCLinux的Bootloader

8.2.3嵌入式μCLinux的内核

8.2.4嵌入式μCLinux的文件系统

8.3嵌入式μCLinux的设备驱动

8.3.1Linux的设备管理

8.3.2设备驱动程序结构

8.3.3keypad驱动程序设计

8.3.4UART驱动程序设计

8.4嵌入式μCLinux下应用程序设计

8.4.1keypad应用程序设计

8.4.2UART应用程序设计

小结

思考题与习题

第9章ARMADS集成开发环境

9.1ARM开发工具及开发环境简介

9.1.1ARM开发工具简介

9.1.2ARMADS集成开发环境

9.2工程创建、调试和程序固化

9.2.1工程创建及参数设置

9.2.2使用ARMulator来调试简单程序

9.2.3使用JTAG仿真器来调试嵌入式程序

9.2.4调试固化在目标板中的程序

9.2.5半主机Semihosting调试技术

小结

思考题与习题

第10章W90P710处理器应用实例

10.1税控收款机

10.1.1税控收款机简介

10.1.2税控收款机总体方案设计

10.1.3税控收款机硬件方案设计

10.1.4税控收款机软件方案设计

10.2数码相框

10.2.1数码相框简介

10.2.2数码相框总体方案设计

10.2.3数码相框硬件设计

10.2.4数码相框软件设计

10.3远程监控系统

10.3.1远程监控系统简介

10.3.2远程监控系统总体方案设计

10.3.3远程监控系统硬件设计

10.3.4远程监控系统软件设计

10.4RFID读写器

10.4.1RFID简介

10.4.2RFID读写器总体方案设计

10.4.3RFID系统硬件设计

10.4.4天线设计

10.4.5RFID系统软件设计

小结

思考题与习题

参考文献

　　本书以嵌入式系统的开发为主线，全面系统地讲述了嵌入式系统开发的基本知识，基本流程和基本方法，以华邦电子有限公司的ARM处理器W90P710为硬件开发平台，介绍了嵌入式系统的软硬件开发过程。　　本书的作者均是教学和科研一线的骨干教师，具有多年的嵌入式系统教学和开发经验。本书部分内容取材于作者嵌入式系统开发科研项目。本书内容丰富，系统全面，重点突出，阐述循序渐进、由浅入深。各章均安排了丰富的例题、思考题和习题，便于学生自学和自测。　　本书全面系统地介绍了嵌入式系统开发的基本知识和方法。全书分为4部分。第1部分介绍了嵌入式系统基本概念及广泛使用的ARM技术，包括ARM处理器的体系结构、寻址方式、指令系统、汇编语言程序和C语言程序设计基础。第2部分介绍了基于ARM7TDMI内核的W90P710处理器，以及基于W90P710处理器的实验教学系统设计；并以W90P710实验教学系统为开发平台，列举了几个典型的基本功能部件的程序实例设计。第3部分介绍了嵌入式mCLinux设备驱动程序和应用程序的设计。第4部分介绍了4种基于W90P710处理器的应用实例的设计方案。　　本书内容丰富，力求实用。列举的程序实例具有典型性，并且全部调试通过，有很大的参考价值。　　本书可作为高等院校电子信息类、计算机科学与技术等专业高年级学生和研究生的教材，也可作为嵌入式系统应用工程技术人员的参考用书。