ARM嵌入式系统基础与开发教程

第1章 嵌入式系统概述 1.1 嵌入式系统 1.1.1 嵌入式系统定义 1.1.2 嵌入式系统特点 1.1.3 嵌入式系统应用 1.2 嵌入式系统组成结构 1.2.1 嵌入式系统硬件平台 1.2.2 嵌入式系统软件结构 1.3 嵌入式系统开发基小流程 1.4 嵌入式系统发展趋势 1.5 学习嵌入式系统的建议 本章小结 思考与练习第2章 ARM体系结构 2.1 ARM简介

第1章 嵌入式系统概述 1.1 嵌入式系统 1.1.1 嵌入式系统定义 1.1.2 嵌入式系统特点 1.1.3 嵌入式系统应用 1.2 嵌入式系统组成结构 1.2.1 嵌入式系统硬件平台 1.2.2 嵌入式系统软件结构 1.3 嵌入式系统开发基小流程 1.4 嵌入式系统发展趋势 1.5 学习嵌入式系统的建议 本章小结 思考与练习第2章 ARM体系结构 2.1 ARM简介 2.1.1 ARM公司简介 2.1.2 ARM体系结构的发腱 2.1.3 ARM处理器系列简介 2.2 ARM7编程模型 2.2.1 ARM7TDMI功能图 2.2.2 ARM处理器工作状态 2.2.3 ARM处理器工作模式 2.2.4 ARM内部寄存器 2.2.5 指令长度及数据类型 2.2.6 存储器格式 2.2.7 3级流水线 2.2.8 异常处理 本章小结 思考与练习第3章 ARM7TDMI(-S)指令系统 3.1 ARM处理器寻址方式 3.2 ARM处理器指令概述 3.2.1 ARM指令的特点 3.2.2 ARM指令集分类 3.2.3 指令格式与条件码 3.3 ARM指令集 3.3.1 加载/存储指令 3.3.2 数据处理指令 3.3.3 乘法/乘加指令 3.3.4 跳转指令 3.3.5 程序状态寄存器访问指令 3.3.6 协处理器指令 3.3.7 异常中断指令 本章小结 思考与练习第4章 基于ARM的嵌入式软件设计 4.1 嵌入式系统程序设计方法 4.1.1 嵌入式软件特点 4.1.2 嵌入式软件设计流程 4.2 ARM汇编语伪指令 4.2.1 指导性伪指令 4.2.2 数据定义伪指令 4.2.3 输出撤告型伪指令 4.2.4 符号定义伪指令 4.2.5 汇编语言控制伪指令 4.2.6 与ARM汇编语言组合的伪指令 4.3 ARM汇编语言程序设计 4.3.1 ARM汇编语言规范 4.3.2 ARM编语言程序结构 4.3.3 ARM汇编程序设计实例 4.4 ARMC语言程序设计 4.4.1 预处理伪指令 4.4.2 函数及函数库 4.4.3 ARMC语言程序设计实例 4.5 ARM C语言与汇编语言混合编程 4.6 ARM程序结构分析 本章小结 思考与练习第5章 嵌入式系统常用开发工具 5.1 ARM开发工具ADS1.2 5.1.1 ADS1.2集成开发环境的组成 5.1.2 工程的创建、编译和链接 5.1.3 使用AXD调试代码 5.2 ARM开发工具RealView MDK 5.2.1 RealView MDK简介 5.2.2 RealView MDK软件的特点 5.2.3 ULINK2仿真器简介 5.2.4 工程的创建、编译和链接 5.2.5 工程的调试 5.2.6 映像文件下载 5.3 ARM仿真设计软件PROTEUS 5.3.1 ISIS编辑环境 5.3.2 PROTEUS设计与仿真流程 5.3.3 PROTEUS设计与仿真实例 本章小结 思考与练习第6章 基于LPC2000系列的嵌入式应用开发实例 6.1 LPC2000系列处理器简介 6.1.1 LPC2000系列处理器特性 6.1.2 LPC2000系列处理器结构 6.1.3 LPC2000系列处理器引脚配置 6.2 存储器管理 6.2.1 片内存储器 6.2.2 外存储器 6.2.3 存储器映射 6.2.4 存储器重映射及引导块 6.2.5 系统启动代码分析 6.3 GPIO端口功能及应用 6.3.1 引脚连接模块寄存器 6.3.2 GPIO寄存器描述 6.3.3 应用实例 6.4 中断控制功能及应用 6.4.1 向量中断控制器概述 6.4.2 VIC寄存器描述 6.4.3 VIC基本使用方法 6.4.4 外部中断 6.4.5 外部中断寄存器描述 6.4.6 应用实例 6.5 定时器功能及应用 6.5.1 定时器器功能及应用 6.8.1 A/D转换器概述 6.8.2 A/D寄存器描述 6.8.3 A/D基奉操作 6.8.4 应用实例 6.9 I2C接口功能及应用 6.9.1 I2C接口描述 6.9.2 I2C寄存器描述 6.9.3 I2C操作模式 6.9.4 应用实例 6.10 SPI接口功能及应用 6.10.1 SPI接口描述 6.10.2 SPI奇存器描述 6.10.3 SPI操作模式 6.10.4 应用实例 6.11 PWM功能及应用 6.11.1 PWM概述 6.11.2 PWM寄存器描述 6.11.3 PWM基奉操作 6.11.4 应用实例 本章小结 思考与练习第7章 嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ基础 7.1 嵌入式操作系统概述 7.1.1 嵌入式操作系统 7.1.2 典型的嵌入式操作系统 7.2 嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ 7.2.1 μC/OS-Ⅱ概述 7.2.2 μC/OS-Ⅱ特点 7.2.3 μC/OS-Ⅱ软件体系结构 7.2.4 μC/OS-Ⅱ文件结构 7.3 μC/OS-Ⅱ内核结构 7.3.1 临界段的处理 7.3.2 任务和任务状态 7.3.3 任务控制块 7.3.4 任务调度 7.3.5 中断服务 7.3.6 时钟节拍与时间管理 7.3.7 μC/OS-Ⅱ的初始化 7.3.8 μC/OS-Ⅱ的启动 本章小结 思考与练习第8章 μC/OS-Ⅱ在ARM7上的移植 8.1 移植规划 8.1.1 编译器选择 8.1.2 ARM7.工作模式选择 8.1.3 支持的指令集 8.2 移植μC/OS-Ⅱ 8.2.1 编写OS_CPU_H 8.2.2 编写OS_CPU_C.C 8.2.3 编写0S_CPU_A.S 8.2.4 关于中断及时钟节拍 8.3 应用实例——移植μC/OS－Ⅱ到LPC2000 8.3.1 编写启动代码 8.3.2 挂接SWI软件中断 8.3.3 中断及时钟节拍中断 8.3.4 编写应用程序 本章小结 思考与练习第9章 综合实例——超声波测距仪设计 9.1 项目功能描述 9.1.1 实现功能 9.1.2 主要性能指标 9.2 总体设计 9.2.1 超声波测距原理 9.2.2 超声波速度的确定 9.2.3 超声波测距仪总体设计 9.3 硬件电路设计 9.3.1 元器件的选择 9.3.2 发射电路设计 9.3.3 接收电路设计 9.3.4 语音播报电路设计 9.3.5 LCD显示电路设计 9.4 程序设计 9.5 测试结果 本章小结 思考与练习参考文献

本书全面、系统地介绍ARM7TDMI处理器的体系结构、编程模型、指令系统，以及ADS1.2、Real View MDK、PROTEUS三个开发环境。同时，还以基于ARM7TDMI的应用处理器LPC2124为核心，详细介绍了ARM嵌入式系统设计、相关接口技术、嵌入式软件设计等内容。接口技术的内容涵盖了GPIO、中断、定时器、LIART、RTC、A／D、I2C、SPI、PWM，并列举了大量实例。本书还介绍了μC／OS-Ⅱ软件体系结构、文件结构及移植规划等方面的内容。在第9章提供了一个综合实例。 本书从教学和应用的角度出发，具有较强的系统性和实用性。内容充实，图文并茂，选材精炼，论述由浅入深，每章除配有大量的例子和思考与练习题外，还配备了一定量的实例分析。 本书可作为高等院校计算机科学与技术、通信工程、电子信息工程、自动化等水科专业的嵌入式系统课程教材，也可作为嵌入式应用工程技术人员的参考书。

本书以NXP公司的LPC2000系列ARM微控制器为平台，介绍了嵌入式系统开发的各个主要环节，将嵌入式软硬件理论讲解和嵌入式应用实例融合在一起，侧重实践，辅以代码加以讲解，从分析的角度来学习嵌入式开发的各种技术。在学习本书之前，读者最好具有数字电路、单片机接口、操作系统、C语言编程等基础知识。