ARM嵌入式系统开发与编程PDF电子书下载

基础篇 1

第1章 嵌入式系统概述 1

1.1嵌入式系统简介 1

1.1.1嵌入式系统的定义 1

1.1.2嵌入式系统的硬件软件特征 1

1.1.3嵌入式操作系统 2

1.1.4学习嵌入式系统的意义 2

1.2 ARM微处理器的结构 3

1.2.1 RISC体系结构 3

1.2.2 ARM微处理器的寄存器结构 4

1.2.3 ARM微处理器的指令结构 4

1.3 ARM微处理器系列 5

1.3.1 ARM7微处理器系列 5

1.3.2 ARM9微处理器系列 6

1.3.3 ARM9E微处理器系列 6

1.3.4 ARM10E微处理器系列 7

1.3.5 SecurCore微处理器系列 7

1.3.6 StrongARM微处理器 7

1.3.7 Xscale微处理器 8

1.4 ARM微处理器的应用选型 8

第2章 嵌入式处理器介绍 10

2.1 ARM微处理器概述 10

2.1.1 ARM微处理器的应用领域及特点 10

2.1.2 ARM微处理器的编程模型概述 11

2.1.3 ARM体系结构的存储器格式 12

2.1.4指令长度及数据类型 12

2.2 ARM微处理器的指令系统 13

2.2.1 ARM微处理器指令的分类与格式 13

2.2.2指令的条件域 14

2.3 ARM指令的寻址方式 15

2.3.1立即寻址 15

2.3.2寄存器寻址 15

2.3.3寄存器间接寻址 16

2.3.4基址变址寻址 16

2.3.5多寄存器寻址 16

2.3.6相对寻址 17

2.3.7堆栈寻址 17

2.4 ARM指令集 17

2.4.1跳转指令 17

2.4.2数据处理指令 19

2.4.3乘法指令与乘加指令 24

2.4.4程序状态寄存器访问指令 26

2.4.5加载/存储指令 27

2.4.6批量数据加载/存储指令 29

2.4.7数据交换指令 30

2.4.8移位指令（操作） 31

2.4.9协处理器指令 32

2.4.10异常产生指令 34

2.5 Thumb指令及应用 35

2.6其他嵌入式处理器介绍 35

2.6.1 x86 36

2.6.2 PowerPC 36

2.6.3 Motorola 68000 36

2.6.4 MIPS 37

第3章 嵌入式ARM处理器介绍 38

3.1 S3C44B0X处理器 38

3.1.1 S3C44B0X片上资源简介 38

3.1.2引脚信号定义 40

3.2 S3C2410处理器 43

3.2.1 S3C2410片上资源简介 43

3.2.2引脚信号定义 45

3.3 S3C44B0X初始化汇编程序实例 50

3.3.1 Bootloader介绍 50

3.3.2初始化代码 50

3.3.3调试与运行 60

第4章ARM编程模型的工作原理 64

4.1 ARM920T内核 64

4.1.1 CPU核简介 64

4.1.2流水线结构 65

4.2 ARM微处理器的工作状态 66

4.3处理器的工作模式 67

4.4寄存器组织 68

4.4.1通用寄存器 69

4.4.2程序状态寄存器 71

4.4.3 Thumb状态下的寄存器组织 73

4.5异常 74

4.5.1 ARM体系结构所支持的异常类型 74

4.5.2对异常的响应 75

4.5.3从异常返回 76

4.5.4外中断IRQ异常举例 77

4.5.5各类异常的具体描述 78

4.5.6异常进入/退出 79

4.5.7异常向量 80

4.5.8异常优先级 80

4.5.9应用程序中的异常处理 81

4.6 ARM存储器接口 81

4.7 ARM体系结构的缓存 82

4.7.1缓存的结构 82

4.7.2缓存的工作原理 83

4.8 ARM体系结构的存储器管理单元（MMU） 84

4.9 CP15协处理器 85

4.9.1寄存器R0和R1 87

4.9.2转换表基地址寄存器 88

4.9.3域访问控制寄存器 88

4.9.4故障状态寄存器 89

4.9.5故障地址寄存器 89

4.9.6 Cache操作寄存器 89

4.9.7 TLB工作寄存器 89

第5章Bootloader 90

5.1 Bootloader概述 90

5.2 Bootloader设计分析 90

5.2.1启动加载（Bootloading）模式 91

5.2.2下载（Downloading）模式 91

5.3 Bootloader的启动及初始化 91

5.3.1 Bootloader的stage1 91

5.3.2 Bootloader的stage2 92

5.4 Bootloader难点分析 93

5.5命令控制台 95

5.6应用实例—编译Bootloader 95

第6章 嵌入式系统交叉编译 100

6.1编译原理概述 100

6.1.1编译的一般过程 100

6.1.2与编译器相关的程序 101

6.1.3编译器的移植 102

6.2词法分析 102

6.2.1词法的形式化描述 102

6.2.2词法分析程序的设计 105

6.3语法分析 106

6.3.1自顶向下的语法分析 107

6.3.2自底向上的语法分析 109

6.4中间代码 112

6.5代码优化 114

6.6交叉编译技术 117

6.7 GCC交叉编译器 118

6.7.1 GCC编译流程 118

6.7.2 Linux环境下的GCC交叉编译器 121

6.8应用实例—交叉编译器生成实例 122

6.8.1可执行文件格式 122

6.8.2交叉编译器 123

6.8.3相关问题 125

第7章 嵌入式开发及调试 126

7.1 ARM开发工具 126

7.1.1 ARM开发工具综述 126

7.1.2 ARM SDT 127

7.1.3 ARM ADS 129

7.1.4 MULTI2000 131

7.1.5 Nucleus UDB 133

7.1.6 visionCLICK/visionXD 133

7.1.7 Hitool for ARM 134

7.1.8 Embest IDE 135

7.1.9 BDI1000/I2000 135

7.1.10 Multi-ICE 136

7.1.11 JEENI仿真器 136

7.1.12 TRACE32-ICD 137

7.1.13 visionPROBE/visionICE II 138

7.2 Hitool for ARM开发系统 138

7.2.1 ARM的开发方案 138

7.2.2 Hitool for ARM软件产品特征 140

7.2.3 Hitool for ARM功能及使用 141

7.3嵌入式系统开发流程 146

7.4 Angel调试监控程序 148

7.4.1 Angel概述 148

7.4.2 Angel系统的组成 151

7.4.3 Angel系统资源需求 152

7.4.4 Angel操作 153

7.4.5 Angel接口 155

7.4.6 Angel的通信结构 156

7.4.7 Angel调试协定 156

7.5启动代码 158

7.6编译Linux内核 164

7.7制作文件系统 178

7.8烧写各部分到目标板 181

第8章 简单设备驱动程序 186

8.1按键 186

8.2触摸屏 188

实践篇 198

第9章Flash ROM存储器实例 198

9.1 S3C44B0X存储控制器 198

9.1.1概述 198

9.1.2功能描述 198

9.1.3特殊功能寄存器 204

9.2 Flash ROM原理分析 210

9.2.1 Flash器件介绍 210

9.2.2 Flash读写操作 211

9.2.3 SST39VF1601芯片介绍 212

9.2.4 SST39VF1601芯片操作 213

9.3实例 217

9.3.1电路连接 217

9.3.2硬件和寄存器设置 217

9.3.3程序的编写 218

9.3.4调试与运行结果 221

第10章 定时器中断实例 222

10.1 S3C44B0X中断机制分析 222

10.1.1中断控制器 222

10.1.2中断源与中断模式 225

10.1.3中断优先级 227

10.1.4其他特殊功能寄存器 228

10.2 PWM定时器 231

10.2.1定时器结构概述 231

10.2.2定时器操作 233

10.2.3死区产生器 235

10.2.4 DMA请求模式 235

10.2.5特殊功能寄存器 236

10.3实例 240

10.3.1寄存器设置 240

10.3.2程序的编写 240

10.3.3调试与运行结果 242

第11章μC/OS-Ⅱ移植与应用实例 243

11.1 μC/OS-Ⅱ实时操作系统 243

11.1.1实时操作系统概念 243

11.1.2μC/OS-Ⅱ的文件结构 244

11.1.3 μC/OS-Ⅱ的任务与中断 244

11.1.4 μC/OS-Ⅱ中的任务函数 246

11.2 μC/OS-Ⅱ移植 253

11.2.1移植条件和内容分析 253

11.2.2 OS_ CPU.H 255

11.2.3 OS_CPU_A.ASM 258

11.2.4 OS_CPU_C.C 261

11.3实例 263

11.3.1配置OS_CFG.H文件 263

11.3.2任务函数的编写 263

11.3.3调试与运行结果 265

第12章uClinux移植实例 267

12.1 Linux操作系统 267

12.1.1 Linux介绍 267

12.1.2 Linux内核 268

12.2 uClinux操作系统 271

12.2.1 uClinux介绍 271

12.2.2 uClinux文件结构 272

12.3实例 274

12.3.1寄存器配置和文件修改 274

12.3.2编译过程 277

12.3.3下载与运行结果 286

第13章uClinux下网络驱动实例 288

13.1 TCP/IP网络协议介绍 288

13.1.1以太网协议 288

13.1.2 ARP协议 289

13.1.3 ICMP协议 290

13.1.4 IP协议 290

13.1.5 UDP协议 291

13.1.6 TCP协议 291

13.1.7 FTP、 HTTP等应用层协议 292

13.2 Linux网络协议层 293

13.2.1网络层次总体结构 293

13.2.2驱动程序分析 295

13.3实例 305

13.3.1 CS8900A芯片特点 305

13.3.2 CS8900A芯片驱动程序的实现 307

13.3.3网络驱动程序的编译 313

13.3.4网络驱动程序的测试 314

第14章 图形用户界面实例 315

14.1显示驱动接口 315

14.1.1 framebuffer驱动接口 315

14.1.2 qvfb虚拟驱动接口 316

14.2 MiniGUI图形界面工具 318

14.2.1 MiniGUI介绍与安装 318

14.2.2 MiniGUI使用基础 322

14.2.3 MiniGUI对话框、控件、菜单与绘图 326

14.3 Qt embedded图形界面工具 335

14.3.1 Qt embedded介绍与安装 335

14.3.2 Qt embedded使用基础 337

14.3.3 Qt Designer介绍 341

14.4实例 341

14.4.1 Qt Designer的使用 341

14.4.2添加源代码 345

14.4.3调试与运行结果 348