嵌入式系统原理与应用PDF电子书下载

目录 1

丛书序 1

前言 1

第1章　ARM处理器概述 1

1.1　初识ARM 1

1.2　ARM产品及其特点 2

1.3　ARM微处理器简介 5

1.3.1 RISC与ARM 5

1.3.2 ARM体系结构的版本 6

1.3.3 ARM体系的变种 7

1.3.4 ARM/Thumb体系命名规则 9

第2章 ARM开发基础 10

2.1 ARM处理器的工作状态 10

2.2 ARM处理器的工作模式 11

2.3 ARM寄存器的组织方式 11

2.3.1 ARM寄存器的分类 11

2.3.2 不同工作模式下的寄存器组织 12

2.3.3　不同工作状态下的寄存器组织 13

3.1 ARM指令格式及寻址方式 16

3.1.1　基本的ARM指令及格式 16

第3章　ARM指令系统 16

3.1.2　ARM指令的寻址方式 18

3.2　ARM指令集介绍 20

3.2.1　跳转指令 20

3.2.2　数据处理指令 22

3.2.3　乘法指令与乘加指令 29

3.2.4　程序状态寄存器访问指令 32

3.2.5　加载／存储指令 34

3.2.6　批量数据加载／存储指令 37

3.2.7　数据交换指令 37

3.2.8　协处理器指令 38

3.2.9　异常产生指令 41

3.3　Thumb指令集简介 42

第4章　ARM存储系统及异常处理 44

4.1　ARM处理器的存储系统 44

4.1.1　ARM体系中的存储空间 44

4.1.2　ARM的字节序 44

4.1.3　非对齐的存储访问操作 45

4.1.4　指令预取和自修改代码 45

4.1.5　系统控制协处理器CP15 46

4.1.6　存储器管理单元 48

4.1.7　高速缓冲存储器和写缓冲区 50

4.2　ARM处理器的异常 51

4.2.1　ARM异常类型 51

4.2.2　对异常的响应 52

4.2.3　异常处理 52

4.2.4　从异常返回 53

4.2.5　异常的具体描述 53

第5章　ARM开发系统 55

5.1　ADS简介 55

5.2　ADS命令行工具简介 55

5.3.1 C/C＋＋库的组成 56

5.3 ARM C/C＋＋库简介 56

5.3.2　库目录结构 57

5.4　CodeWarrior for ADS安装与使用介绍 57

5.4.1 CodeWarrior IDE介绍 57

5.4.2 CodeWarrior for ADS安装说明 58

5.4.3 ADS初探与Hello World实例 61

5.5 AXD调试器简介 68

5.5.1　调试的基本概念 68

5.5.2　AXD的使用 69

5.5.3　使用AXD和外部仿真器调试目标板 74

6.2.1　实时系统 76

6.2　实时系统与RTOS 76

第6章　实时嵌入式操作系统VxWorks 76

6.1　嵌入式系统 76

6.2.2　实时操作系统 77

6.3　VxWorks操作系统 78

第7章　Tornado集成开发环境 81

7.1　Tornado简介 81

7.1.1　交叉开发环境 81

7.1.2　Tornado与VxWorks的关系 82

7.2　Tornado初探 83

7.2.1　安装Tornado 2.2 for ARM 83

7.2.2　Tornado目录结构 88

7.2.3　Tornado基本组件的功能 89

7.3　入门实例——HelloWorld应用程序 90

7.3.1　创建工程 90

7.3.2　添加并编译源代码 92

7.3.3　使用VxSim模拟器 95

7.4　入门实例——VxWorks可启动映像 97

7.4.1　可启动工程与BSP 98

7.4.2　裁减与定制VxWorks 100

7.5.1　使用调试与分析工具 103

7.5　进阶使用 103

7.5.2　使用外部工具 118

7.5.3　使用WindSh 119

第8章　任务控制及任务间通信 122

8.1　VxWorks任务 122

8.2　VxWorks多任务 122

8.2.1　任务状态转换 123

8.2.2　任务调度 124

8.2.3　任务错误状态 126

8.2.5　共享代码和重入 127

8.2.4　任务异常处理 127

8.2.6　VxWorks系统任务 129

8.3　VxWorks任务控制函数 130

8.3.1　任务创建与任务删除 130

8.3.2　任务的控制 131

8.4　任务间通信 132

8.4.1　信号量 132

8.4.2　消息队列 161

8.4.3　管道 164

8.4.4　共享与互斥 165

8.4.5　网络上任务间的通信 166

第9章　内存管理 167

9.1　嵌入式系统内存概述 167

9.1.1　嵌入式系统内存分类 167

9.1.2　嵌入式系统内存管理的特点 168

9.1.3　内存管理的基本概念 168

9.2　VxWorks内存管理机制 169

9.2.1 VxWork内存布局 169

9.2.2 VxWorks动态内存管理 170

9.3.2　VxWorks内存分区实践 172

9.3.1 VxWorks内存管理常用函数库 172

9.3 VxWorks内存管理函数及应用 172

第10章　中断、异常和定时 174

10.1　中断和异常 174

10.2　VxWorks中断处理机制 174

10.2.1　中断向量表 174

10.2.2　中断服务程序 175

10.3　中断与任务级的通信 178

10.4　VxWorks异常处理机制 178

10.5　VxWorks的定时机制 179

10.5.1　系统时钟及辅助时钟 179

10.5.2　看门狗定时器 180

11.1　VxWorks网络协议栈 188

11.1.1　完备的网络解决方案 188

第11章　网络协议栈及编程 188

11.1.2　网络协议栈层间接口 189

11.2　网络驱动和MUX接口 190

11.2.1 MUX与网络协议、网络驱动的关系 190

11.2.2 VxWorks网络初始化步骤 191

11.2.3 VxWorks网络驱动开发概述 193

11.3 VxSim完全网络仿真环境 199

11.4.1　套接字 203

11.4　套接字编程 203

11.4.2　套接字通信流程 204

11.4.3　SockLib函数 206

11.4.4　基于流套接字的双机通信实例 210

11.5　使用IPFilter截获IP包 217

11.6　FTP程序实例 222

第12章　基于VxWorks的综合应用实例 229

12.1 VxWorks任务间通信实例 229

12.2　经典算法题解 236

12.2.1　理发师问题 236

12.2.2　哲学家吃饭问题 240

12.3　网络应用实例——ping函数实现 245

第13章　基于ARM处理器平台的BSP开发 262

13.1　BSP的概念 262

13.2　BSP总体结构与功能 263

13.2.1 BSP工程文件结构 263

13.2.2 VxWorks操作系统映像 265

13.2.3 BootRom映像代码结构 266

13.2.4 VxWorks映像代码结构 267

13.3 基于ARM的VxWorks引导顺序 269

13.4.1　嵌入式系统软件开发方法 272

13.4 VxWorks BSP的设计与开发 272

13.4.2　系统的初始化配置文件设计 273

13.4.3　系统入口汇编模块的开发 276

13.4.4　BSP的C文件代码设计 294

13.5 VxWorks下的驱动程序 295

13.5.1　VxWorks I/O系统简介 295

13.5.2　VxWorks驱动程序简介 297

13.5.3　串口驱动的设计概述 297

13.6　BSP的测试 299

参考文献 302