ARM处理器开发详解 基于ARM Cortex-A9处理器的开发设计PDF电子书下载

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 嵌入统简介 2

1.1.2 嵌入式系统的特点 3

1.1.3 嵌入式系统的发展 4

1.2 嵌入式系统的组成 6

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 学好微处理器在嵌入式学习中的重要性 15

1.6 本章小结 17

1.7 练习题 17

第2章 嵌入式ARM技术概论 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 A RM技术特征 19

2.1.3 ARM体系架构的发展 20

2.2 ARM微处理器简介 22

2.2.1 A RM9处理器系列 23

2.2.2 ARM9E处理器系列 23

2.2.3 ARM 11处理器系列 24

2.2.4 SecurCore处理器系列 24

2.2.5 StrongARM和Xscale处理器系列 24

2.2.6 MPCore处理器系列 25

2.2.7 Cortex处理器系列 25

2.2.8 最新ARM应用处理器发展现状 28

2.3 ARM微处理器结构 29

2.3.1 ARM微处理器的应用选型 29

2.3.2 选择ARM芯片的一般原则 29

2.3.3 选择一款适合ARM教学的CPU 30

2.4 Cortex-A9内部功能及特点 33

2.5 数据类型 34

2.5.1 ARM的基本数据类型 34

2.5.2 浮点数据类型 35

2.5.3 存储器大/小端 35

2.6 Cortex-A9内核工作模式 36

2.7 Cortex-A9存储系统 37

2.7.1 协处理器（CP 15） 38

2.7.2 存储管理单元（MMU） 39

2.7.3 高速缓冲存储器（Cache） 39

2.8 流水线 40

2.8.1 流水线的概念与原理 40

2.8.2 流水线的分类 41

2.8.3 影响流水线性能的因素 42

2.9 寄存器组织 43

2.10 程序状态寄存器 45

2.11 三星Exynos4412处理器介绍 48

2.12 FS4412开发平台介绍 50

2.13 本章小结 56

2.14 练习题 56

第3章 ARM微处理器的指令系统 57

3.1 ARM处理器的寻址方式 58

3.1.1 数据处理指令寻址方式 58

3.1.2 内存访问指令寻址方式 59

3.2 ARM处理器的指令集 62

3.2.1 数据操作指令 62

3.2.2 乘法指令 70

3.2.3 Load/Store指令 72

3.2.4 跳转指令 78

3.2.5 状态操作指令 82

3.2.6 协处理器指令 84

3.2.7 异常产生指令 88

3.2.8 其他指令介绍 88

3.3 本章小结 91

3.4 练习题 91

第4章 ARM汇编语言程序设计 92

4.1 GNU ARM汇编器支持的伪操作 93

4.1.1 伪操作概述 93

4.1.2 数据定义（Data Definition）伪操作 93

4.1.3 汇编控制伪操作 94

4.1.4 杂项伪操作 97

4.2 ARM汇编器支持的伪指令 97

4.2.1 A D R伪指令 97

4.2.2 ADRL伪指令 98

4.2.3 L DR伪指令 99

4.3 GNU ARM汇编语言的语句格式 100

4.4 ARM汇编语言的程序结构 102

4.4.1 汇编语言的程序格式 102

4.4.2 汇编语言子程序调用 103

4.4.3 过程调用标准AAPCS 104

4.4.4 汇编语言程序设计举例 105

4.5 汇编语言与C语言的混合编程 106

4.5.1 GNU ARM内联汇编 107

4.5.2 混合编程调用举例 109

4.6 本章小结 111

4.7 练习题 111

第5章 ARM开发及环境搭建 112

5.1 仿真器简介 113

5.1.1 FS-JTAG仿真器介绍 113

5.1.2 ULINK介绍 114

5.2 开发环境搭建 115

5.2.1 XP环境安装FS-JTAG工具 115

5.2.2 开发板硬件连接 118

5.2.3 USB转串口驱动安装 118

5.2.4 Putty串口终端配置 119

5.3 Eclipse for ARM使用 121

5.4 在开发环境中添加FS4412工程 122

5.5 编译工程 125

5.6 调试工程 126

5.6.1 配置FS-JTAG调试工具 126

5.6.2 配置调试工具 126

5.7 本章小结 131

5.8 练习题 131

第6章 GPIO 132

6.1 GPIO功能介绍 133

6.2 Exynos4412-GPIO控制器详解 133

6.2.1 GPIO功能描述 133

6.2.2 GPIO特性 134

6.2.3 GPIO分组 134

6.2.4 GPIO常用寄存器分类 135

6.2.5 GPIO寄存器详解 136

6.2.6 GPIO寄存器封装 137

6.3 GPIO的应用实例 140

6.3.1 GPIO实例内容和原理 140

6.3.2 GPIO实例硬件连接 140

6.3.3 GPIO实例软件设计 141

6.3.4 GPIO实例代码 141

6.3.5 GPIO实例现象 141

6.4 本章小结 142

6.5 练习题 142

第7章 ARM异常及中断处理 143

7.1 ARM异常中断处理概述 144

7.2 ARM体系异常种类 145

7.3 ARM异常的优先级 149

7.4 ARM处理器模式和异常 150

7.5 ARM异常响应和处理程序返回 151

7.5.1 中断响应的概念 151

7.5.2 ARM异常响应流程 151

7.5.3 从异常处理程序中返回 152

7.6 ARM的SWI异常中断处理程序设计 154

7.7 本章小结 156

7.8 练习题 156

第8章 FIQ和IRQ中断 157

8.1 ARM中断控制器简介 158

8.1.1 中断软件分支处理（NVIC和GIC） 158

8.1.2 硬件支持的分支处理（VIC） 159

8.2 通用中断控制器（GIC） 161

8.2.1 GIC功能模块 162

8.2.2 GIC中断控制器中断类型 163

8.2.3 GIC中断控制器中断状态 164

8.2.4 GIC中断处理流程 164

8.3 Exynos4412中断源 165

8.4 Exynos4412-GIC寄存器详解 166

8.5 GIC中断应用实例 171

8.5.1 GIC中断实例内容和原理 171

8.5.2 GIC中断实例硬件连接 171

8.5.3 GIC中断实例软件设计 171

8.5.4 GIC中断实例代码 173

8.5.5 GIC中断实例现象 175

8.6 本章小结 175

8.7 练习题 175

第9章 通用异步收发（UART）接口 176

9.1 通用异步收发（UART）接口简介 177

9.1.1 串行通信与并行通信概念 177

9.1.2 异步串行方式的特点 177

9.1.3 异步串行方式的数据格式 177

9.1.4 同步串行方式的特点 178

9.1.5 同步串行方式的数据格式 178

9.1.6 波特率、波特率因子与位周期 178

9.1.7 RS-232C串口规范 179

9.1.8 RS-232C接线方式 181

9.2 Exynos4412-UART控制器详解 181

9.2.1 UART控制器概述 181

9.2.2 UART控制器框架图 182

9.2.3 UART寄存器详解 183

9.3 UART接口应用实例 188

9.3.1 UART接口实例内容和原理 188

9.3.2 UART实例硬件连接 188

9.3.3 UATR实例软件编写 188

9.3.4 UART实例调试和运行现象 190

9.4 本章小结 191

9.5 练习题 191

第10章 PWM定时器 192

10.1 定时器和PWM简介 193

10.1.1 定时器概述 193

10.1.2 脉冲宽度调制（PWM）概述 193

10.2 Exynos4412-PWM定时器详解 194

10.2.1 PWM定时器概述 194

10.2.2 PWM定时器寄存器详解 195

10.2.3 PWM定时器双缓冲功能 198

10.2.4 PWM信号输出 199

10.3 PWM定时器应用实例一：定时触发 201

10.3.1 定时触发实例内容和原理 201

10.3.2 定时触发实例硬件连接 201

10.3.3 定时触发软件设计和代码 201

10.3.4 定时触发实例现象 203

10.4 PWM定时器应用实例二：PWM输出 203

10.4.1 PWM输出实例内容和原理 203

10.4.2 PWM输出实例硬件连接 203

10.4.3 PWM输出软件设计 204

10.4.4 PWM输出实例现象 205

10.5 本章小结 205

10.6 练习题 205

第11章 看门狗定时器 206

11.1 看门狗简介 207

11.2 Exynos4412看门狗定时器详解 207

11.2.1 看门狗定时器概述 207

11.2.2 看门狗定时器寄存器详解 208

11.3 看门狗定时器实例 210

11.3.1 看门狗定时器实例内容和原理 210

11.3.2 看门狗定时器实例软件设计 210

11.3.3 看门狗定时器实例代码 210

11.3.4 看门狗定时器实例现象 211

11.4 本章小结 211

11.5 练习题 211

第12章 RTC定时器 212

12.1 RTC定时器简介 213

12.2 Exynos4412-RTC定时器详解 213

12.2.1 RTC定时器概述 213

12.2.2 RTC定时器寄存器详解 214

12.2.3 BCD码 215

12.3 RTC定时器实例 216

12.3.1 RTC定时器实例内容和原理 216

12.3.2 RTC定时器实例软件设计 216

12.3.3 RTC定时器实例代码 216

12.3.4 RTC定时器实例现象 217

12.4 本章小结 218

12.5 练习题 218

第13章 A/D转换器 219

13.1 A/D转换器原理 220

13.1.1 A/D转换基础 220

13.1.2 A/D转换的技术指标 220

13.1.3 A/D转换器类型 221

13.1.4 A/D转换的一般步骤 226

13.2 Exynos4412- A/D转换器概述 226

13.2.1 A/D转换器概述 226

13.2.2 A/D转换器特点 227

13.2.3 A/D转换器寄存器解析 227

13.3 A/D转换器应用实例 228

13.3.1 A/D转换器实例内容和原理 228

13.3.2 A/D转换器实例硬件连接 229

13.3.3 A/D转换器实例软件设计 229

13.3.4 A/D转换器实例代码 230

13.3.5 A/D转换器实例现象 231

13.4 本章小结 232

13.5 练习题 232

第14章 I2C总线 233

14.1 I2C总线协议 234

14.1.1 I2C总线协议简介 234

14.1.2 I2C总线协议内容 234

14.2 Exynos4412-I2C控制器详解 238

14.2.1 I2C控制器概述 238

14.2.2 I2C控制器框架图 238

14.2.3 I2C控制器寄存器详解 239

14.2.4 I2C控制器操作流程 241

14.3 I2C接口应用实例 243

14.3.1 I2C实例内容和原理 243

14.3.2 I2C实例硬件连接 243

14.3.3 I2C实例软件设计 243

14.3.4 I2C实例代码 244

14.3.5 I2C实例现象 247

14.4 本章小结 248

14.5 练习题 248

第15章 SPI接口 249

15.1 SPI总线协议 250

15.1.1 SPI总线协议简介 250

15.1.2 SPI总线协议内容 250

15.2 Exynos4412-SPI控制器详解 253

15.2.1 SPI控制器概述 253

15.2.2 SPI控制器时钟源控制 254

15.2.3 SPI控制器寄存器详解 257

15.3 SPI接口应用实例 260

15.3.1 SPI实例内容和原理 260

15.3.2 SPI实例硬件连接 261

15.3.3 SPI实例软件设计 261

15.3.4 SPI实例代码 262

15.3.5 SPI实例现象 265

15.4 本章小结 266

15.5 练习题 266