嵌入式系统原理与应用

第1章嵌入式系统概述1.1嵌入式系统的概念与组成1.1.1嵌入式系统的定义1.1.2嵌入式系统的应用过程和发展趋势1.1.3嵌入式系统的组成1.2嵌入式微处理器的结构与类型1.2.1嵌入式微控制器1.2.2嵌入式DSP处理器 1.2.3嵌入式微处理器1.2.4嵌入式片上系统1.3计算机组成、体系结构与嵌入式处理器1.3.1冯·诺依曼结构与哈佛结构1.3.2精简指令计算机RISC1.3.3流水线计算机1.3.4嵌入式微处理器的信息存储方式1.4嵌入式应用系统的开发流程习题第2章ARM微处理器体系结构2.1ARM微处理器的体系结构与特点2.1.1ARM微处理器体系的结构2.1.2ARM微处理器体系的特点2.2ARM微处理器系列介绍及应用选型2.2.1ARM7微处理器系列2.2.2ARM9微处理器系列2.2.3ARM微处理器的应用选型2.3ARM的总线系统与接口2.3.1ARM的总线系统2.3.2ARM的JTAG调试接口2.3.3ARM的协处理器接口2.4ARM9体系结构的存储器组织2.4.1ARM体系结构的存储器空间2.4.2ARM9中的大端存储与小端存储2.4.3I/O端口的访问方式2.5ARM9微处理器的工作状态与运行模式2.5.1ARM9微处理器的工作状态2.5.2ARM9微处理器的运行模式2.6ARM9体系结构的寄存器组织2.6.1通用寄存器2.6.2程序状态寄存器2.7ARM9微处理器的异常2.7.1ARM9微处理器异常的概念2.7.2ARM体系结构的异常类型2.7.3各种异常类型的含义2.7.4异常的响应过程2.7.5应用程序中的异常处理习题第3章ARM微处理器指令系统3.1ARM9的指令格式3.1.1ARM9微处理器的指令格式与特点3.1.2指令执行的条件码3.2ARM9微处理器指令的寻址方式与应用示例3.2.1立即数寻址方式3.2.2寄存器寻址方式3.2.3寄存器偏移寻址方式3.2.4寄存器间接寻址方式3.2.5基址+变址寻址方式3.2.6多寄存器寻址方式3.2.7堆栈寻址方式3.2.8块复制寻址方式3.2.9相对寻址方式3.3ARM9指令系统3.3.1ARM数据处理指令3.3.2寄存器装载及存储指令3.3.3ARM跳转指令3.3.4ARM杂项指令3.3.5ARM协处理器指令3.3.6ARM伪指令习题第4章微处理器ARM程序设计4.1ARM汇编伪指令4.1.1数据常量定义伪指令EQU4.1.2数据变量定义伪指令4.1.3内存分配伪指令4.1.4汇编控制伪指令4.1.5汇编程序中常用伪指令4.1.6汇编语言中的运算符与表达式4.1.7Linux操作系统中GNU开发环境下的伪指令4.2ARM汇编语言程序设计4.2.1ARM汇编中的源文件类型4.2.2ARM汇编语言的语句格式4.2.3ARM汇编语言的程序结构4.3ARM汇编语言与C语言混合编程4.3.1基本的ATPCS4.3.2汇编语言程序调用C语言程序4.3.3C语言程序中调用汇编语言程序4.3.4C语言程序中内嵌汇编语言程序4.3.5在汇编程序中访问C语言程序变量4.3.6嵌入式C语言中的几个特殊关键字4.4ARM程序设计应用示例习题第5章微处理器S3C2410A5.1微处理器S3C2410A介绍5.1.1微处理器S3C2410A的体系结构5.1.2微处理器S3C2410A的内部结构5.1.3微处理器S3C2410A的技术特点5.2微处理器S3C2410A存储器控制器特性与空间分布5.2.1微处理器S3C2410A存储器控制器特性5.2.2微处理器S3C2410A存储器空间分布5.3微处理器S3C2410A时钟电路与时钟频率管理5.3.1微处理器S3C2410A外部时钟电路5.3.2微处理器S3C2410A锁相环PLL5.3.3微处理器S3C2410A时钟分频控制5.3.4微处理器S3C2410A时钟频率管理5.3.5S3C2410A工作频率的设置与分频编程示例5.4微处理器S3C2410A复位电路与电源电路5.4.1微处理器S3C2410A复位电路5.4.2微处理器S3C2410A电源电路5.5微处理器S3C2410A电源功耗管理5.5.1电源功耗管理模式及时钟功率配给5.5.2慢速控制寄存器CLKSLOW的属性及其位功能5.5.3电源功耗管理状态转换图习题第6章嵌入式系统应用产品开发平台6.1硬件开发平台6.1.1FL2440开发板硬件资源简介6.1.2PC与开发板的硬件连接6.2软件开发平台6.2.1交叉开发环境简介6.2.2ADS1.2集成开发环境简介6.2.3编写应用程序需要使用的头文件6.2.4Code Warrior IDE集成开发环境的使用6.2.5AXD调试器的使用习题第7章嵌入式存储器系统及扩展接口电路设计7.1嵌入式存储器系统结构组成7.1.1嵌入式存储器的层次结构及特点7.1.2ARM9高速缓冲存储器Cache7.1.3S3C2410A存储器管理单元MMU7.1.4S3C2410A主存储器分布以及使用的存储器类型7.2存储器控制寄存器7.2.1存储器控制寄存器介绍7.2.2主存芯片配置编程实例7.38位/16位/32位内存芯片扩展设计7.3.18位存储器芯片扩展设计7.3.216位存储器芯片扩展设计7.4Nor Flash闪存接口设计7.4.1Nor Flash与Nand Flash的区别7.4.2Nor Flash实用电路设计7.5闪存Nand Flash存储器接口设计7.5.1Nand Flash的结构组成7.5.2Nand Flash的引导、工作模式7.5.3Nand Flash控制功能寄存器7.5.4Nand Flash的实用电路与程序设计7.6SDRAM存储器的电路设计习题第8章通用I/O端口和中断系统程序设计8.1S3C2410A的通用I/O端口8.1.1I/O端口的功能 8.1.2通用I/O端口功能寄存器8.1.3其他端口功能寄存器8.1.4通用I/O端口程序设计示例8.2微处理器S3C2410A中断系统程序设计8.2.1S3C2410A中断系统的树型结构8.2.2S3C2410A的中断源8.2.3S3C2410A中断请求过程8.2.4ARM中断控制寄存器8.2.5子中断控制寄存器8.2.6外部中断功能寄存器8.3S3C2410A中断服务程序的设计8.3.1S3C2410A中断服务程序实现框架之一：普通实现方式8.3.2S3C2410A中断服务程序实现框架之二：基于中断向量的实现方式8.3.3子中断服务程序的实现框架8.3.4外部中断服务程序的实现框架8.3.5中断服务程序的应用示例习题第9章微处理器S3C2410A的定时/计数器9.1S3C2410A定时/计数器原理9.2看门狗定时器（WATCHDOG）9.2.1看门狗定时器的工作原理9.2.2看门狗特殊功能控制寄存器9.2.3看门狗定时器应用示例9.3具有脉宽调制（PWM）的定时器（TIMER）9.3.1定时器TIMER概述9.3.2TIMER部件的操作9.3.3TIMER特殊功能控制寄存器9.3.4定时器TIMER应用示例9.4实时时钟RTC9.4.1RTC概述9.4.2RTC功能寄存器9.4.3RTC应用程序设计习题第10章A-D转换、触摸屏与LCD程序设计10.1S3C2410A的模-数转换器与程序设计10.1.1ADC的分类与工作原理10.1.2ADC的主要技术参数10.1.3S3C2410A模-数转换器ADC主要性能指标10.1.4S3C2410A模-数转换器ADC和触摸屏接口电路10.1.5S3C2410A中ADC的功能寄存器10.1.6S3C2410A的ADC编程示例10.2LCD触摸屏原理与程序设计10.2.1LCD电阻式触摸屏的工作原理10.2.2S3C2410A与LCD触摸屏接口电路10.2.3使用触摸屏的配置过程10.2.4触摸屏编程接口模式10.2.5S3C2410A的LCD触摸屏编程示例10.3液晶显示器LCD与程序设计10.3.1LCD的显示原理与分类10.3.2S3C2410A LCD控制器的特性10.3.3S3C2410A LCD控制器的内部结构和显示数据格式10.3.4S3C2410A LCD功能控制寄存器10.3.5TFT-LCD控制器操作10.3.6LCD控制寄存器的配置10.3.7S3C2410A的LCD显示程序设计习题第11章嵌入式系统I/O总线接口与编程11.1串行通信接口原理与S3C2410A的UART编程11.1.1数字通信的分类与特点11.1.2串行通信标准11.1.3S3C2410A的UART简介与结构11.1.4S3C2410A的UART操作11.1.5S3C2410A的UART功能寄存器11.1.6S3C2410A的UART编程示例11.2I2C接口原理与编程11.2.1I2C总线接口原理11.2.2I2C的总线协议11.2.3S3C2410A的I2C接口11.2.4I2C总线专用寄存器11.2.5S3C2410A处理器I2C总线与E2PROM芯片 AT24C02应用编程示例11.2.6仿真I2C总线的MCS-51单片机实现程序11.3SPI接口原理与编程11.3.1SPI接口原理11.3.2S3C2410A的SPI接口电路11.3.3SPI功能寄存器11.3.4SPI总线接口编程流程11.3.5S3C2410A的SPI与内置E2PROM的看门狗芯片X5045应用编程示例习题第12章嵌入式系统应用程序设计举例12.1嵌入式系统启动引导程序12.1.1启动引导程序的作用12.1.2启动引导程序任务12.1.3引导程序的启动流程12.2系统启动引导程序的设计12.2.1外部文件的引用12.2.2常量的定义12.2.3S3C2410A的异常处理12.2.4主体程序12.2.5调用C语言程序12.3应用程序Main函数的实现12.3.1应用程序中的文件引用和变量定义12.3.2实时时钟RTC主要函数代码12.3.3触摸屏主要函数代码12.3.4数字温度传感器DS18B20主要函数设计12.3.5LCD主要函数设计12.3.6应用系统测试函数的设计习题第13章 ARM9实验项目及内容13.1汇编语言实验项目及内容13.1.1熟悉开发环境与汇编编程13.1.2ARM乘法指令实验13.1.3寄存器装载及存储汇编指令实验13.1.4算术加/减法汇编指令实验13.1.5ARM微处理器工作模式与堆栈指针设置实验13.2C语言实验项目及内容13.2.1ARM C/C++语言实验113.2.2ARM C/C++语言实验213.3混合编程实验项目及内容13.3.1汇编－C语言数据块拷贝编程实验13.3.2C－汇编语言整型4参数加法编程实验13.3.3汇编－C语言BCD码编程实验13.4FL2440开发板实验参考文献

适读人群 ：高等院校计算机类、自动化类、电气类专业的相关课程教材，广大嵌入式开发工程技术人员的参考用书。《嵌入式系统原理与应用》分为13章，内容包括：嵌入式系统概述；嵌入式处理器体系结构；微处理器ARM指令；微处理器ARM编程；微处理器S3C2410A体系结构；嵌入式应用产品开发平台；ARM9存储器扩展电路应用设计；通用I/O与中断系统应用设计；微处理器S3C2410A的定时/计数器；A/D转换、触摸屏与LCD程序设计；嵌入式系统I/0总线接口与编程；嵌入式应用程序设计举例；ARM9实验项目及内容。