ARM嵌入式系统原理及应用开发PDF电子书下载

第1章 嵌入式系统及应用开发概述 1

1.1嵌入式系统的定义及特点 1

1.1.1嵌入式系统的定义 1

1.1.2嵌入式系统的特点 2

1.2嵌入式系统的发展及应用 3

1.2.1嵌入式系统的发展 3

1.2.2嵌入式系统的应用 5

1.3嵌入式系统的总体组成 5

1.3.1嵌入式系统的硬件 6

1.3.2嵌入式系统的软件 7

1.4常用的嵌入式处理器 8

1.4.1嵌入式处理器的种类 8

1.4.2典型ARM微处理器系列 9

1.5常用的嵌入式操作系统 16

1.5.1嵌入式操作系统及其特点 16

1.5.2几种常用嵌入式操作系统 16

1.6嵌入式系统的设计方法 18

1.6.1嵌入式系统的总体考虑 18

1.6.2嵌入式系统的设计步骤 19

1.6.3嵌入式系统的设计方法 20

1.7嵌入式系统的应用开发 22

1.7.1嵌入式系统的开发环境 22

1.7.2嵌入式系统的调试工具 22

1.7.3嵌入式系统的应用模式 23

1.7.4嵌入式应用软件的开发 24

1.8嵌入式系统的学习探讨 25

1.8.1嵌入式系统的学习内容 25

1.8.2嵌入式系统的学习条件 26

1.8.3嵌入式系统的学习方法 27

习题1 29

第2章ARM嵌入式处理器体系结构 30

2.1嵌入式处理器内核种类 30

2.2ARM体系结构概述 31

2.2.1ARM体系结构的发展 31

2.2.2ARM体系结构的技术特征 33

2.2.3ARM处理器的工作状态与工作模式 33

2.2.4ARM处理器的寄存器组 35

2.2.5ARM处理器的异常中断 37

2.2.6ARM的存储器格式及数据类型 42

2.3ARM流水线技术 43

2.3.1流水线电路设计基础知识 43

2.3.2微处理器指令流水线处理 44

2.3.3ARM的3级指令流水线 45

2.3.4ARM的5级指令流水线 46

2.4ARM处理器内核结构 46

2.4.1ARM处理器内核概述 46

2.4.2ARM7TDMI处理器内核 47

2.4.3ARM7TDMI存储器接口 50

2.4.4ARM7TDMI的调试接口 52

2.4.5ARM920T处理器核 54

2.4.6AMBA总线体系结构 55

2.4.7ARM的MMU部件 56

习题2 62

第3章ARM嵌入式处理器指令系统 64

3.1ARM指令分类及指令格式 64

3.1.1ARM指令分类 64

3.1.2ARM指令格式 65

3.1.3ARM指令中的操作数符号 67

3.1.4ARM指令中的移位操作 67

3.2ARM指令的寻址方式 69

3.3ARM指令集 73

3.3.1数据处理类指令 73

3.3.2程序状态寄存器访问指令 78

3.3.3程序分支指令 79

3.3.4加载/存储指令 80

3.3.5协处理器指令 83

3.3.6异常中断指令 85

3.4Thumb指令集 85

3.4.1数据处理类指令 86

3.4.2程序分支指令 87

3.4.3加载/存储指令 88

3.4.4异常中断指令 89

习题3 90

第4章ARM嵌入式系统程序设计及调试基础 91

4.1ARM嵌入式汇编语言程序设计基础 91

4.1.1ARM汇编器支持的伪指令 91

4.1.2ARM汇编语言的语句格式 100

4.1.3ARM汇编语言的程序结构 103

4.2ARM嵌入式C语言程序设计基础 104

4.2.1嵌入式C语言程序设计基础 105

4.2.2嵌入式C语言程序设计结构 110

4.2.3嵌入式C语言程序设计技巧 111

4.3ARM汇编语言与C/C++的混合编程 112

4.3.1ATPCS过程调用规范概述 112

4.3.2汇编语言与C/C++的混合编程 115

4.4ARM ADS集成开发环境的使用 117

4.4.1ADS集成开发环境简介 117

4.4.2Code Warrior的使用方法 118

4.4.3用AXD调试器进行代码调试 125

4.5Embest IDE集成开发环境的使用 129

4.5.1Embest IDE集成开发环境简介 129

4.5.2Embest IDE的使用方法 130

习题4 132

第5章ARM嵌入式处理器及其应用编程 133

5.1典型ARM嵌入式处理器结构概述 133

5.1.1S3C44B0X嵌入式微处理器的体系结构 133

5.1.2S3C2410X/S3C2440X嵌入式微处理器的体系结构 138

5.1.3LPC2000嵌入式微控制器的体系结构 139

5.1.4AT91FR40162嵌入式微控制器的体系结构 140

5.1.5XScale嵌入式微处理器PXA250的体系结构 141

5.1.6STR710F系列嵌入式处理器的体系结构 142

5.2ARM处理器芯片的应用选择 143

5.2.1ARM处理器芯片的选择原则 144

5.2.2ARM处理器芯片主要供应商 146

5.2.3ARM处理器芯片的选择实例 147

5.3ARM处理器中的控制寄存器 148

5.3.1微处理器中控制寄存器的定义举例 148

5.3.2微处理器中控制寄存器的含义及作用 149

5.3.3微处理器中控制寄存器的初始化方法 150

5.4S3C44B0X内部存储控制类可编程组件及应用编程 152

5.4.1存储控制组件及应用编程 152

5.4.2直接存储器存储DMA组件 161

5.5S3C44B0X内部输入输出类可编程组件及应用编程 163

5.5.1输入输出端口组件及应用 163

5.5.2LCD控制组件及应用 169

5.6S3C44B0X内部中断控制可编程组件及应用编程 178

5.6.1中断控制组件的定义 178

5.6.2中断系统的应用编程 181

5.7S3C44B0X内部计数/定时类可编程组件及应用编程 183

5.7.1PWM组件及应用编程 183

5.7.2RTC组件及应用编程 190

5.7.3WDT组件及应用编程 196

5.7.4时钟与电源管理组件 197

5.8S3C44B0X内部通信控制类可编程组件及应用编程 200

5.8.1异步串行接口UART组件 200

5.8.2同步输入/输出SIO组件 204

5.9S3C44B0X内部总线接口类可编程组件及应用编程 206

5.9.1 12C总线组件及应用编程 206

5.9.2 12S总线组件及应用编程 216

5.10S3C44B0X内部ADC可编程组件及应用编程 227

5.10.1模数转换ADC组件 227

5.10.2ADC组件的应用编程 229

5.11S3C44B0X嵌入式微处理器外部接口电路设计 230

5.11.1电源模块的选择及电路设计 230

5.11.2时钟源的设计与分配 231

5.11.3复位电路设计与模式选择 232

5.11.4USB接口设计及应用 233

5.11.5SPI总线接口应用 238

5.11.6通信接口设计及应用 243

5.11.7JTAG接口电路设计 251

习题5 252

第6章 嵌入式Linux操作系统及应用 254

6.1嵌入式Linux操作系统概述 254

6.1.1常用嵌入式Linux系统 254

6.1.2嵌入式Linux系统内核 255

6.1.3嵌入式Linux的文件系统 259

6.1.4嵌入式Linux的开发步骤 261

6.2嵌入式Linux的常用命令 262

6.2.1登录与退出命令 263

6.2.2文件操作命令 264

6.2.3目录操作命令 265

6.2.4文本操作命令 266

6.2.5压缩与备份命令 267

6.2.6用户相关命令 269

6.2.7磁盘管理命令 270

6.2.8权限管理命令 271

6.2.9其他操作命令 273

6.3嵌入式Linux开发环境的构建 274

6.3.1操作系统的安装 274

6.3.2开发环境的配置 275

6.3.3交叉编译环境构建 276

6.3.4Makefile和Make 279

6.3.5镜像文件的烧写 281

6.4嵌入式Linux内核的移植 282

6.4.1移植内核准备工作 283

6.4.2修改Linux源码参数 283

6.4.3配置Linux内核 283

6.4.4编译Linux内核 285

6.4.5烧写镜像到开发板 285

6.5嵌入式μCLLinux及其应用 285

6.5.1μCLinux主要特点 285

6.5.2μCLinux内核结构 285

6.5.3μCLinux内核移植 286

6.5.4μCLinux开发环境的建立 287

6.5.5μCLinux下的应用程序开发 290

习题6 290

第7章 嵌入式系统的Boot Loader 292

7.1Boot Loader概述 292

7.1.1Boot Loader的作用和任务 292

7.1.2常用嵌入式Boot Loader介绍 293

7.2Boot Loader与嵌入式系统的关系 295

7.2.1Boot Loader的操作模式 295

7.2.2Boot Loader的总体设计 296

7.3Boot Loader的主要功能及典型结构 297

7.3.1Boot Loader的阶段1 297

7.3.2Boot Loader的阶段2 299

7.4S3C44B0X的Boot Loader分析 300

7.5U-Boot启动流程及相关代码分析 302

7.5.1U-Boot启动流程 302

7.5.2U-Boot代码分析 303

习题7 313

第8章ARM嵌入式系统设计开发实例 314

8.1基于ARM+μC/OS-11的嵌入式磨削数控系统的设计 314

8.1.1前言 314

8.1.2系统硬件设计 314

8.1.3系统软件设计 316

8.1.4结论 318

8.2基于ARM+Linux的现代化超市电子购物系统的设计 318

8.2.1前言 318

8.2.2系统总体设计 319

8.2.3移动购物终端硬件设计 320

8.2.4移动购物终端软件设计 321

8.2.5移动购物服务器端设计 323

8.2.6系统设计开发调试结果 323

8.2.7结论 325

8.3基于ARM+Linux的嵌入式数控磨床控制系统的设计 325

8.3.1前言 325

8.3.2系统总体设计 325

8.3.3系统硬件设计 325

8.3.4系统软件设计 328

8.3.5系统设计开发调试结果 330

8.3.6结论 332

第9章 基于ARM开发工具的基础实验 333

9.1ARM汇编指令使用实验——基本数学/逻辑运算 333

9.2ARM汇编指令使用实验——存储区数据块的传送 335

9.3汇编语言与C语言的相互调用实验——随机数发生器 338

9.4C语言程序组件应用实验——PWM直流电机控制 341

第10章Linux操作系统的综合应用实践 346

10.1Linux操作系统的安装及设置 346

10.1.1VMware虚拟机的安装 346

10.1.2Linux操作系统的安装 347

10.1.3Linux操作系统的设置 353

10.2Linux开发环境的构建及移植 354

10.2.1系统工具安装的准备 354

10.2.2交叉编译器的安装 357

10.2.3U-Boot的配置与编译 358

10.2.4Linux内核的配置与编译 359

10.2.5实用工具Busybox的安装 362

10.2.6apps的安装过程 365

10.2.7GUI工具包QT的安装 366

10.2.8Linux移植镜像的下载 368

10.2.9Linux开发环境的构建及移植总结 372

10.3Linux操作系统QT的使用 372

10.3.1QT/Embedded程序设计基础 372

10.3.2使用QT制作应用程序 373

10.3.3QT应用程序的编译与移植 380

参考文献 383