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

2.2 ARM体系结构概述 31

2.2.1 ARM体系结构的发展 31

2.2.2 ARM体系结构的技术特征 33

2.2.3 ARM处理器的工作状态与工作模式 33

2.2.4 ARM处理器的寄存器组 35

2.2.5 ARM处理器的异常中断 37

2.2.6 ARM的存储器格式及数据类型 42

2.3 ARM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

2.3.3 ARM的3级指令流水线 45

2.3.4 ARM的5级指令流水线 46

2.4 ARM处理器内核结构 46

2.4.1 ARM处理器内核概述 46

2.4.2 ARM7TDMI处理器内核 47

2.4.3 ARM7TDMI存储器接口 50

2.4.4 ARM7TDMI的调试接口 52

2.4.5 ARM920T处理器核 54

2.4.6 AMBA总线体系结构 55

2.4.7 ARM的MMU部件 56

习题2 62

第3章 ARM嵌入式处理器指令系统 64

3.1 ARM指令分类及指令格式 64

3.1.1 ARM指令分类 64

3.1.2 ARM指令格式 65

3.1.3 ARM指令中的操作数符号 67

3.1.4 ARM指令中的移位操作 67

3.2 ARM指令的寻址方式 69

3.3 ARM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

3.4 Thumb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

4.1 ARM嵌入式汇编语言程序设计基础 91

4.1.1 ARM汇编器支持的伪指令 91

4.1.2 ARM汇编语言的语句格式 100

4.1.3 ARM汇编语言的程序结构 103

4.2 ARM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

4.3 ARM汇编语言与C/C＋＋的混合编程 112

4.3.1 ATPCS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

4.4 ARM ADS集成开发环境的使用 117

4.4.1 ADS集成开发环境简介 117

4.4.2 Code Warrior的使用方法 118

4.4.3 用AXD调试器进行代码调试 125

4.5 Embest IDE集成开发环境的使用 129

4.5.1 Embest IDE集成开发环境简介 129

4.5.2 Embest 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 几种典型ARM嵌入式处理器结构概述 133

5.1.1 S3C44B0X嵌入式微处理器的体系结构 133

5.1.2 S3C2410X/S3C2440X嵌入式微处理器的体系结构 134

5.1.3 LPC2000嵌入式微控制器的体系结构 140

5.1.4 XScale嵌入式微处理器PXA250的体系结构 141

5.2 ARM处理器芯片的应用选择 143

5.2.1 ARM处理器芯片的选择原则 143

5.2.2 ARM处理器芯片主要供应商 146

5.2.3 ARM处理器芯片的选择实例 146

5.3 ARM处理器内部组件及外围器件控制的基本原理 147

5.3.1 微处理器中控制寄存器的定义举例 147

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 149

5.4 S3C2410X/S3C2440X存储控制类组件及应用编程 151

5.4.1 存储器控制器组件及应用编程 151

5.4.2 SDRAM存储器接口 156

5.4.3 Nand Flash存储器接口 158

5.4.4 Nor Flash存储器接口 161

5.5 S3C2410X/S3C2440X输入／输出类组件及应用编程 162

5.5.1 输入／输出端口组件及应用 162

5.5.2 LCD控制组件及应用 173

5.6 S3C2410X/S3C2440X中断控制组件及应用编程 185

5.6.1 中断控制组件的定义 185

5.6.2 中断系统的应用编程 192

5.7 S3C2410X/S3C2440X计数／定时类PWM组件及应用编程 194

5.7.1 PWM组件的组成结构 194

5.7.2 PWM组件的应用编程 201

5.8 S3C2410X/S3C2440X通信控制类组件及应用编程 203

5.8.1 UART组件及应用编程 203

5.8.2 SPI组件及应用编程 212

5.9 S3C2410X/S3C2440X总线接口类组件及应用编程 217

5.9.1 I2C总线组件及应用编程 217

5.9.2 I2S总线组件及应用编程 223

5.10 S3C2410X/S3C2440X ADC组件及应用编程 230

5.10.1 模数转换ADC组件 230

5.10.2 ADC组件的应用编程 233

5.11 S3C2410X/S3C2440X触摸屏组件及其应用编程 234

5.11.1 触摸屏组件的构成 234

5.11.2 触摸屏组件的编程 238

5.12 S3C2410X/S3C2440X嵌入式微处理器外部接口电路设计 243

5.12.1 电源模块的设计 243

5.12.2 时钟模块的设计 245

5.12.3 复位电路的设计 246

5.12.4 USB接口电路的设计 247

5.12.5 UART接口电路的设计 248

5.12.6 JTAG接口电路设计 250

习题5 250

第6章 嵌入式Linux操作系统及应用 252

6.1 嵌入式Linux操作系统概述 252

6.1.1 常用嵌入式Linux系统 252

6.1.2 嵌入式Linux系统内核 253

6.1.3 嵌入式Linux的文件系统 257

6.1.4 嵌入式Linux的开发步骤 259

6.2 嵌入式Linux的常用命令 260

6.2.1 登录与退出命令 261

6.2.2 文件操作命令 262

6.2.3 目录操作命令 263

6.2.4 文本操作命令 264

6.2.5 压缩与备份命令 265

6.2.6 用户相关命令 267

6.2.7 磁盘管理命令 268

6.2.8 权限管理命令 269

6.2.9 其他操作命令 271

6.3 嵌入式Linux开发环境的构建 272

6.3.1 操作系统的安装 272

6.3.2 开发环境的配置 273

6.3.3 交叉编译环境构建 274

6.3.4 Makefile和Make 277

6.3.5 镜像文件的烧写 279

6.4 嵌入式Linux内核的移植 280

6.4.1 移植内核准备工作 281

6.4.2 修改Linux源码参数 281

6.4.3 配置Linux内核 281

6.4.4 编译Linux内核 283

6.4.5 烧写镜像到开发板 283

习题6 283

第7章 嵌入式系统的Boot Loader 284

7.1 Boot Loader概述 284

7.1.1 Boot Loader的作用和任务 284

7.1.2 常用嵌入式Boot Loader介绍 285

7.2 Boot Loader与嵌入式系统的关系 287

7.2.1 Boot Loader的操作模式 287

7.2.2 Boot Loader的总体设计 288

7.3 Boot Loader的主要功能及典型结构 289

7.3.1 Boot Loader的阶段1 289

7.3.2 Boot Loader的阶段2 291

7.4 S3C44B0X的Boot Loader分析 292

7.5 U-Boot启动流程及相关代码分析 294

7.5.1 U-Boot启动流程 294

7.5.2 U-Boot代码分析 295

习题7 305

第8章 ARM嵌入式系统设计开发实例 306

8.1 基于ARM＋μ C/OS-Ⅱ的嵌入式磨削数控系统的设计 306

8.1.1 前言 306

8.1.2 系统硬件设计 306

8.1.3 系统软件设计 308

8.1.4 结论 310

8.2 基于ARM＋Linux的现代化超市电子购物系统的设计 310

8.2.1 前言 310

8.2.2 系统总体设计 311

8.2.3 移动购物终端硬件设计 312

8.2.4 移动购物终端软件设计 313

8.2.5 移动购物服务器端设计 315

8.2.6 系统设计开发调试结果 315

8.2.7 结论 317

8.3 基于ARM＋Linux的嵌入式数控磨床控制系统的设计 317

8.3.1 前言 317

8.3.2 系统总体设计 317

8.3.3 系统硬件设计 317

8.3.4 系统软件设计 320

8.3.5 系统设计开发调试结果 322

8.3.6 结论 324

第9章 基于ARM开发工具的基础实验 325

9.1 ARM汇编指令使用实验——基本数学／逻辑运算 325

9.2 ARM汇编指令使用实验——存储区数据块的传送 328

9.3 汇编语言与C语言的相互调用实验——随机数发生器 330

9.4 C语言程序组件应用实验——PWM直流电机控制 333

第10章 Linux操作系统的综合应用实践 346

10.1 Linux操作系统的安装及设置 346

10.1.1 VMware虚拟机的安装 346

10.1.2 Linux操作系统的安装 347

10.1.3 Linux操作系统的设置 350

10.2 Linux开发环境的构建及移植 351

10.2.1 系统工具安装的准备 352

10.2.2 交叉编译器的安装 354

10.2.3 U-Boot的配置与编译 355

10.2.4 Linux内核的配置与编译 356

10.2.5 实用工具Busybox的安装 361

10.2.6 apps的安装过程 363

10.2.7 GUI工具包Qt的安装 364

10.2.8 Linux移植镜像的下载 366

10.2.9 Linux开发环境的构建及移植总结 370

10.3 Linux操作系统Qt的使用 370

10.3.1 Qt/Embedded程序设计基础 370

10.3.2 使用Qt制作应用程序 372

10.3.3 Qt应用程序的编译与移植 379

参考文献 382