基于ARM的嵌入式系统设计与开发

第1章嵌入式系统基本概述

1．1嵌入式系统的概念

1．2嵌入式系统的组成

1．2．1嵌入式处理器

1．2．2外围设备

1．2．3嵌入式操作系统

1．2．4应用软件

l．3嵌入式处理器

1．3．1嵌入式处理器的分类

1．3．2嵌入式微处理器

1．3．3微控制器

1．3．4DSP处理器

1．3．5片上系统

1．3．6典型的嵌入式处理器

1．4嵌入式操作系统

1．4．1操作系统的概念和分类

1．4．2实时操作系统

1．4．3常见的嵌入式操作系统

1．5嵌入式系统的应用

1．6嵌入式系统的发展趋势

1．6．1嵌入式应用软件的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持

1．6．2联网成为必然趋势

1．6．3支持小型电子设备，实现小尺寸、微功耗和低成本

1．6．4提供精巧的多媒体人机界面

第2章嵌入式系统开发基础

2．1嵌入式系统的组成结构

2．1．1硬件层

2．1．2中间层

2．1．3软件层

2．1．4功能层

2．2嵌入式系统的选型

2．2．1嵌入式处理器

2．2．2嵌入式实时操作系统

2．2．3仿真器和调试器

2．3嵌入式软件开发的特点

2．4嵌入式软件的开发流程

2．4．1需求分析阶段

2．4．2设计阶段

2．4．3生成代码阶段

2．4．4固化阶段

2．4．5嵌入式软件开发的要点

2．5嵌入式系统初始化

2．5．1目标机系统工具和映像传输

2．5．2目标机自举案况

2．5．3目标机系统软件初始化顺序

第3章ARM处理器基础

3．1ARM体系结构概述

3．1．1ARM介绍

3．1．2CISC的体系结构

3．1．3RISC的体系结构

3．1．4ARM体系结构的技术特征

3．1．5ARM体系结构的特点

3．2ARM体系结构的版本及命名方法

3．2．1ARM体系结构的版本

3．2．2ARM体系的变种

3．2．3ARM/Thumb体系版本的命名方法

3．3删处理器结构

3．3．1AKM体系结构

3．3．2AKM的流水线结构

3．3．3ARM存储器结构

3．3．4ARMI／O结构

3．3．5ARM协处理器接口

3．3．6ARMAMBA接口

3．3．7ARMJTAG调试接口

3．4ARM处理器系列

3．4．1ARM7系列处理器核介绍

3．4．2ARM9系列处理器核介绍

3．4．3ARMl0E系列处理器核介绍

3．4．4ARMLL系列处理器核介绍

3．4．5securCore系列处理器核介绍

3．4．6基于ARM的Intel微处理器介绍

3．4．7基于ARM核的芯片选择

3．5删编程模型

3．5．1数据类型

3．5．2处理器模式

3．5．3处理器工作状态

3．5．4寄存器组织

3．5．5异常中断

3．5．6存储器和存储器映射I／O

3．6基于JTAG的ARM系统调试

3．6．1ARM开发工具综述

3．6．2MultiICE的JTAG调试机理

第4章ARM指令集

4．1ARM指令集概述

4．1．1ARM指令集编码

4．1．2条件执行

4．1．3指令分类及指令格式

4．2ARM寻址方式

4．2．1立即寻址

4．2．2寄存器寻址

4．2．3寄存器间接寻址

4．2．4基址加偏址寻址

4．2．5堆栈寻址

4．2．6块拷贝寻址

4．2．7相对寻址

4．3删指令详细介绍

4．3．1数据处理指令

4．3．2Load／Store指令

4．3．3状态寄存器与通用寄存器之间的传送指令

4．3．4转移指令

4．3．5异常中断产生指令

4．3．6协处理器指令

4．3．7未使用的指令空间

第5章基于删的嵌入式程序设计

5．1ARM汇编语言程序设计

5．1．1ARM汇编语言的伪操作、宏指令与伪指令

5．1．2ADS编译环境下的ARM伪操作和宏指令

5．1．3ARM汇编语言的伪指令

5．1．4ARM汇编语言程序设计

5．2嵌入式C语言程序设计

5．2．1c语言的“预处理伪指令”在嵌入式程序设计中的应用

5．2．2嵌入式程序设计中的函数

5．2．3嵌入式程序设计中常用的C语言语句

5．2．4嵌入式程序设计中c语言的变量、数组、结构和联合

5．2．5嵌入式C语言程序设计实例

5．2．6嵌入式c语言程序设计技巧

5．3c语言与汇编语言混合编程

5．3．1ATPCS简介

5．3．2内嵌汇编

5．3．3C语言和ARM汇编程序间相互调用

5．4基于ADS集成开发环境的软件开发

5．4．1ADS集成开发环境组成简介

5．4．2使用ADS创建工程

5．4．3用AXD进行代码调试

第6章基于S3C44BOX的硬件开发与应用

6．1基于S3C44BOX的Hm701‘ESP嵌入式平台介绍

6．1．1Hm701ESP基本功能介绍

6．1．2Hm701ESP的基本组成结构

6．1．3Hm701ESP的启动程序和地址空间分配

6．2S3C44BOX处理器简介

6．2．1S3C44BOX简介

6．2．2S3C44BOX存储控制器功能

6．2．3S3C44BOX通用I／0端口功能

6．2．4S3C44BOX的DMA功能

6．2．5S3C244BOXUART接口功能

6．2．6S3C44BOX中断控制功能

6．2．7S3C44BOX时钟电源管理器功能

6．2．8S3C44BOXPWM定时器功能

6．2．9S3C44BOXLCD控制器功能

6．2．10S3C44BOX～D转换器功能

6．2．11S3C44BOXRTC功能

6．2．12S3C44BOX看门狗定时器功能

6．2．13S3C44BOXI2C总线接口功能

6．2．14S3C44BOXIIS总线接口功能

6．2．15S3C44BOXSIO功能

6．3存储器接口

6．3．1FlashROM器件

6．3．2NandFlash存储器器件

6．3．3SDRAM器件

6．4USB设备接口

6．4．1USB接口工作原理概述

6．4．2USB接口控制器PDIIISBDl2

6．4．3固件程序的开发

6．4．4参考例程

6．5以太网控制器接口

6．5．1以太网基础知识

6．5．2以太网控制器RTL8019

6．5．3网卡的物理地址

6．5．4参考例程

第7章lxC／OS-II及应用开发

7．1p．C／OS-II操作系统

7．1．1uC／OS-II简介

7．1．2uC／OS-II的特点

7．1．3uC／OS-II的内核结构

7．2uC／OS-II的内核

7．2．1任务调度

7．2．2任务间的通信与同步

7．2．3任务管理

7．2．4时间管理

7．2．5内存管理

7．2．6xC／OS-II的文件体系

7．3gC／OS-II应用程序开发

7．3．1变量类型

7．3．2应用程序基本结构

7．3．3uC／OS-IIAPI介绍

7．3．4uC／OSII多任务实现机制

7．3．5基于uC／OS-II建立完整的嵌入式实时系统

7．4uC／OS-II在Hm701ESP上的移植

7．4．1移植条件

7．4．2移植步骤

第8章eCos及应用开发

8．1eCos操作系统概述

8．1．1eCos概述

8．1．2eCos的可配置性

8．1．3eCos的组织结构

8．1．4eCos的安装

8．1．5eCos的配置工具

8．1．6eCos应用程序开发

8．1．7RedBoot命令

8．2eCos的系统内核

8．2．1系统内核

8．2．2内核调度机制

8．2．3内存分配

8．2．4中断处理

8．2．5例外处理

8．2．6计数器与时钟

8．2．7应用程序入口

8．3线程与同步

8．3．1线程的创建

8．3．2线程信息的获取

8．3．3同步原语

8．4eCos设备驱动程序

8．4．1eCos设备驱动程序体系结构

8．4．2eCos设备驱动程序的编写

8．4．3设备驱动的工作原理

8．5eCos在Hm701ESP上的移植

8．5．1硬件抽象层的移植

8．5．2平台抽象层的移植

8．5．3驱动程序设计

　　本书是关于介绍“ARM的嵌入式系统设计与开发”方面知识的专著，全书以嵌入式系统的基本开发技术为主线，以基于ARM架构的嵌入式处理器及Hm701ESP嵌入式平台为硬件平台，系统讲述了嵌入式系统开发的基本知识、基本流程、基本方法和以ARM处理器为核心的嵌入式系统软、硬件开发设计过程。本书可作为高校计算机、通信、电子和信息类专业高年级本科生和研究生的教材。　　本书以嵌入式系统的基本开发技术为主线，以基于ARM架构的嵌入式处理器及Hm701ESP(处理器采用S3C44BOX)嵌入式平台为硬件平台，系统讲述了嵌入式系统开发的基本知识、基本流程、基本方法和以ARM处理器为核心的嵌入式系统软、硬件开发设计过程。　　本书共分8章，第1～2章介绍了嵌入式系统开发的基本概念及嵌入式系统设计的一般方法；第3章讲述了ARM处理器的体系结构、种类和编程模型；第4章从编程的角度介绍了ARM指令集：第5章介绍了基于ARM的嵌入式系统程序设计和ADS1.2开发环境的使用：第6章介绍了Hm701ESP嵌入式平台及其主要器件(S3C44BOX、各类存储器、USB控制器和以太网控制器接口)的开发与应用；第7～8章介绍了两种典型的操作系统uC／OS-II、eCos及其应用开发。　　本书可作为高校计算机、通信、电子和信息类专业高年级本科生和研究生的教材，也可供从事基于删进行嵌入式系统设计开发的工程技术人员参考。