从实践中学ARM体系结构与接口技术

第1章　嵌入式系统基础知识/1

1.1 嵌入式系统概述/2

1.1.1 嵌入式系统简介/2

1.1.2 嵌入式系统的特点/2

1.1.3 嵌入式系统的发展/3

1.2　嵌入式系统的组成/5

1.2.1 嵌入式系统硬件组成/6

1.2.2 嵌入式系统软件组成/7

1.3 嵌入式操作系统举例/7

1.3.1 商业版嵌入式操作系统/8

1.3.2 开源版嵌入式操作系统/8

1.4　嵌入式系统开发概述/9

1.5 本章小结/17

1.6 本章习题/17

第2章 ARM技术概述/18

2.1 ARM体系结构的技术特征及发展/19

2.1.1 ARM公司简介/19

2.1.2 ARM技术特征/20

2.1.3 ARM体系结构的发展/20

2.2 ARM微处理器简介/22

2.2.1 ARM7处理器系列/23

2.2.2 ARM9处理器系列/24

2.2.3 ARM9E处理器系列/24

2.2.4 ARM11处理器系列/25

2.2.5 SecurCore处理器系列/25

2.2.6 StrongARM和Xscale处理器系列/25

2.2.7 MPCore 处理器系列/26

2.2.8 Cortex处理器系列/26

2.3 ARM 微处理器结构/29

2.4 ARM 微处理器的应用选型/29

2.4.1 ARM芯片选择的一般原则/29

2.4.2 选择一款适合高职、高专教学的ARM芯片/30

2.5 ARM920T内部功能及特点/34

2.6 数据类型/35

2.6.1 ARM的基本数据类型/35

2.6.2 浮点数据类型/36

2.6.3 存储器大/小端/36

2.7 ARM920T内核工作模式/38

2.8 ARM920T存储系统/39

2.8.1 协处理器（CP15）/40

2.8.2 存储管理单元（MMU）/41

2.8.3 高速缓冲存储器（Cache）/41

2.9 流水线/42

2.9.1 流水线的概念与原理/42

2.9.2 流水线的分类/43

2.9.3 影响流水线性能的因素/44

2.10 寄存器组织/45

2.11 通用寄存器/46

2.12 程序状态寄存器/48

2.13 三星S3C2410X处理器介绍/50

2.14 本章小结/52

2.15 本章习题/52

第3章　ARM微处理器的指令系统/53

3.1 ARM处理器的寻址方式/54

3.1.1 数据处理指令寻址方式/54

3.1.2 内存访问指令寻址方式/55

3.2 ARM处理器的指令集/58

3.2.1 数据操作指令/58

3.2.2 乘法指令/65

3.2.3 Load/Store指令/68

3.2.4 跳转指令/74

3.2.5 状态操作指令/77

3.2.6 协处理器指令/79

3.2.7 异常产生指令/81

3.3 本章小结/83

3.4 本章习题/83

第4章　ARM汇编语言程序设计/85

4.1 ARM汇编器支持的伪操作/86

4.1.1 伪操作概述/86

4.1.2 符号定义伪操作/86

4.1.3 数据定义（Data Definition）伪操作/89

4.1.4 汇编控制伪操作/96

4.1.5 杂项伪操作/100

4.2 ARM汇编器支持的伪指令/108

4.3 ARM 汇编语言的语句格式/111

4.3.1 ARM 汇编语言中的符号/111

4.3.2 ARM 汇编语言中的表达式和运算符/114

4.3.3 ARM 汇编语言内置的变量/120

4.4 ARM 汇编语言的程序结构/121

4.4.1 汇编语言的程序格式/121

4.4.2 汇编语言子程序调用/122

4.4.3 过程调用标准AAPCS/122

4.4.4 scatter文件的使用/124

4.4.5 汇编语言程序设计举例/126

4.5 汇编语言与C语言的混合编程/128

4.5.1 内联汇编/129

4.5.2 嵌入型汇编/131

4.5.3 汇编代码访问C全局变量/133

4.5.4 混合编程调用举例/134

4.6 本章小结/135

4.7 本章习题/135

第5章　ARM RealView MDK集成开发环境/136

5.1 RealView MDK环境介绍/137

5.2 ULINK2仿真器简介/138

5.3 RealView MDK的使用/139

5.3.1 选择工具集/139

5.3.2 创建工程并选择处理器/139

5.3.3 建立一个新的源文件/141

5.3.4 工程中文件的加入/141

5.3.5 工程基本配置/141

5.3.6 工程的编译链接/149

5.3.7 工程的调试/150

5.3.8 映像文件下载/152

5.4 本章小结/152

5.5 本章习题/153

第6章　GPIO编程/154

6.1 GPIO功能介绍/155

6.2 S3C2410X芯片的GPIO控制器详解/155

6.2.1 S3C2410X GPIO常用寄存器分类/156

6.2.2 S3C2410X I/O口常用寄存器详解/156

6.3 S3C2410X GPIO的应用/164

6.3.1 电路连接/164

6.3.2 寄存器设置/165

6.3.3 程序的编写/165

6.4 本章小结/166

6.5 本章习题/167

第7章　ARM异常中断处理及编程/168

7.1 ARM异常中断处理概述/169

7.2 ARM体系异常种类/170

7.3 ARM异常的优先级/174

7.4 ARM处理器模式和异常/175

7.5 ARM异常响应和处理程序返回/175

7.5.1 中断响应的概念/175

7.5.2 ARM异常响应流程/176

7.5.3 从异常处理程序中返回/178

7.6 ARM应用系统中异常中断 处理程序的安装/179

7.6.1 使用汇编语言安装异常处理程序/179

7.6.2 使用C语言编写安装处理函数/180

7.7 ARM的SWI异常中断处理程序设计/181

7.8 FIQ和IRQ异常中断程序设计/184

7.9 基于ARM9芯片S3C2410X 异常中断程序设计/187

7.9.1 S3C2410X中断机制分析/187

7.9.2 S3C2410X中断处理程序实例/192

7.10 本章小结/194

7.11 本章习题/194

第8章　串行通信接口/195

8.1 串行通信/196

8.1.1 串行通信与并行通信的概念/196

8.1.2 异步串行方式的特点/196

8.1.3 异步串行方式的数据格式/196

8.1.4 同步串行方式的特点/197

8.1.5 同步串行方式的数据格式/197

8.1.6 比特率、比特率因子与位周期/197

8.1.7 RS-232C串口规范/198

8.2　S3C2410X异步串行通信/200

8.2.1　S3C2410X串口控制器概述/200

8.2.2　S3C2410X串口控制器寄存器详解/201

8.3　接口电路与程序设计/204

8.3.1　电路连接/204

8.3.2　寄存器设置/205

8.3.3　程序的编写/205

8.3.4 调试与运行结果/207

8.4 本章小结/209

8.5 本章习题/209

第9章　存储器接口/210

9.1 Flash ROM介绍/211

9.2　NOR Flash操作/213

9.2.1 SST39VF160芯片介绍/213

9.2.2 SST39VF160字编程操作/215

9.2.3 SST39VF160扇区/块擦除操作/215

9.2.4 SST39VF160芯片擦除操作/216

9.2.5 SST39VF160与S3C2410X的接口电路/216

9.2.6 SST39VF160存储器的程序设计/217

9.3　NAND Flash操作/219

9.3.1 K9F1280芯片介绍/219

9.3.2 读操作过程/220

9.3.3 擦除操作过程/221

9.3.4 写操作过程/222

9.4 S3C2410X中NAND Flash 控制器的操作/223

9.4.1 S3C2410X NAND Flash控制器概述/223

9.4.2 S3C2410X NAND Flash控制器寄存器详解/224

9.5 S3C2410X NAND Flash接口 电路与程序设计/225

9.5.1 K9F1208和S3C2410X的接口电路/225

9.5.2 S3C2410X NAND Flash寄存器设置/226

9.5.3 S3C2410X控制K9F1208的程序设计/226

9.6　SDRAM芯片介绍/230

9.6.1　SDRAM介绍/230

9.6.2 HY57V561620的结构/232

9.6.3 接口电路/234

9.6.4　寄存器设置/235

9.7 本章小结/239

9.8 本章习题/239

第10章　定时器/240

10.1 S3C2410X PWM定时器/241

10.1.1 PWM定时器概述/241

10.1.2 PWM定时器的寄存器/243

10.1.3 PWM定时器操作示例/247

10.2 S3C2410X看门狗定时器/248

10.2.1 S3C2410X看门狗定时器概述/248

10.2.2 看门狗定时器寄存器/249

10.2.3 看门狗定时器程序编写/250

10.3 本章小结/253

10.4 本章习题/253

第11章　A/D转换器/254

11.1 A/D转换器原理/255

11.1.1 A/D转换基础/255

11.1.2 A/D转换的技术指标/255

11.1.3 A/D转换器类型/256

11.1.4 A/D转换的一般步骤/261

11.2　S3C2410X A/D转换器/261

11.2.1 S3C2410X A/D转换器概述/261

11.2.2 S3C2410X A/D控制器寄存器/262

11.3　A/D转换器应用举例/264

11.3.1　电路连接/264

11.3.2　程序的编写/264

11.3.3　调试与运行结果/265

11.4 本章小结/266

11.5 本章习题/266

第12章　LCD接口设计/267

12.1　LCD控制器/268

12.1.1　LCD控制器介绍/268

12.1.2　S3C2410X LCD控制器介绍/268

12.1.3　S3C2410X LCD控制器操作/270

12.1.4　LCD控制器寄存器/272

12.2　接口电路与程序设计/277

12.2.1　S3C2410X LCD电路连接/277

12.2.2　程序的编写/278

12.2.3 调试与运行结果/281

12.3 本章小结/282

12.4 本章习题/283

第13章　温度监测仪开发实例/284

13.1　项目功能描述/285

13.2 系统组成/285

13.3 接口电路图设计/285

13.4 程序设计/287

13.5 运行结果/289

13.6 本章小结/290

第14章　Cortex-A8和Cortex-M0简介/291

14.1　Cortex-A8处理器/292

14.1.1 Cortex-A8简介/292

14.1.2 Cortex-A8架构特性/293

14.1.3 S5PC100介绍/294

14.1.4 FS_S5PC100介绍/296

14.2 Cortex-M0 处理器/298

14.2.1 Cortex-M0介绍/298

14.2.2 ARM Cortex-M 技术/299

14.2.3 基于Cortex-M0的处理器/299

14.2.4 FS_11C14物联网教学开发板/301

14.3 本章小结/303

ARM作为一种32位的高性能、低成本的嵌入式RISC微处理器，得到了广泛的应用。目前，ARM9及Cortex系列的处理器已经占据了大部分嵌入式处理器的中高端产品市场。刘洪涛，赵孝强编著的这本《从实践中学ARM体系结构与接口技术》以目前行业应用的主流S3C2410X处理器及最新的Cortex-A8和Cortex-M0系列的处理器为平台，介绍了ARM嵌入式系统开发的各个主要环节。本书侧重实践，辅以代码讲解，使读者从分析的角度来学习嵌入式开发的各种技术。刘洪涛，赵孝强编著的这本《从实践中学ARM体系结构与接口技术》在全面介绍主流ARM处理器的体系结构、编程模型、指令系统及RealView MDK开发环境的同时，以目前行业主流的基于ARM920T的应用处理器S3C2410X为例，详细介绍了系统的设计及相关接口技术。接口技术中涵盖了I/O、中断、串口、存储器、PWM、A/D、LCD，并提供了大量实验内容，第13章还提供了一个综合实例。同时，本书还介绍了目前最新的Cortex-A8和Cortex-M0处理器的相关特点和行业应用。 《从实践中学ARM体系结构与接口技术》可作为大学院校电子、通信、自动化、计算机等专业ARM体系结构、接口技术课程的教材，也可作为嵌入式相关开发人员的参考书。