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第1章 嵌入式系统概论 1

1.1嵌入式系统的概念 1

1.1.1嵌入式系统的感性认识 1

1.1.2嵌入式系统定义 2

1.1.3嵌入式系统的基本组成 3

1.1.4嵌入式系统的特点 4

1.2嵌入式微处理器 5

1.2.1嵌入式微处理器的类型 5

1.2.2嵌入式微处理器的选型 6

1.3嵌入式操作系统 7

1.3.1操作系统 7

1.3.2嵌入式操作系统的特点 9

1.3.3常见的嵌入式操作系统 10

1.3.4嵌入式操作系统的选择 11

1.4嵌入式系统应用软件开发 12

1.4.1嵌入式系统应用软件开发的特点 12

1.4.2嵌入式系统应用软件的结构体系 13

1.5嵌入式系统的应用 18

1.5.1嵌入式系统的应用模式 18

1.5.2嵌入式系统的应用领域 21

习题 24

第2章 ARM微处理器的体系结构 26

2.1 ARM微处理器 26

2.1.1 ARM微处理器概述 26

2.1.2 ARM系列微处理器 26

2.1.3 ARM微处理器的特点 29

2.2 ARM的体系结构 30

2.2.1 ARM微处理器的CPU结构 30

2.2.2 ARM微处理器的精简指令集 31

2.2.3 ARM微处理器的多级流水线 32

2.3 ARM微处理器的工作状态和运行模式 33

2.3.1 ARM微处理器的工作状态 33

2.3.2 ARM微处理器的运行模式 33

2.4 ARM微处理器的寄存器组织 34

2.4.1 ARM状态下的寄存器 34

2.4.2 Thumb状态下的寄存器 37

2.5 ARM支持的数据类型和存储模式 38

2.5.1 ARM支持的数据类型 38

2.5.2 ARM支持的存储模式 39

2.5.3 ARM支持的I/O寻址 39

2.6 ARM微处理器的异常 40

2.6.1 ARM的异常类型 40

2.6.2异常的响应及返回 41

2.6.3异常的描述 41

2.6.4异常服务程序 43

2.7典型ARM微处理器芯片S3C2410A 43

2.7.1 S3C2410A芯片概述 43

2.7.2 S3C2410A芯片的内部结构 44

2.7.3 S3C2410A芯片的引脚及功能 47

2.7.4 S3C2410A芯片与80C51单片机的比较 54

2.8基于S3C2410A微处理器的典型实验平台 55

2.8.1实验平台概述 55

2.8.2实验平台的组成 57

2.9嵌入式系统应用实例设计 59

2.9.1应用系统概述 59

2.9.2硬件结构框图 59

2.9.3软件流程图 60

2.9.4测试结果 62

习题 63

第3章 ARM指令系统与 64

汇编语言程序设计 64

3.1 ARM指令系统概述 64

3.1.1 ARM指令系统的特点 64

3.1.2 ARM汇编指令的基本格式 65

3.1.3 ARM指令的条件域 65

3.2 ARM指令的寻址方式 67

3.3 ARM指令的分类介绍 70

3.3.1数据处理指令 70

3.3.2加载／存储指令 77

3.3.3转移指令 80

3.3.4程序状态寄存器访问指令 81

3.3.5软件中断指令 82

3.4 Thumb指令集 82

3.5 ARM的伪指令 83

3.6 ARM汇编语言程序设计举例 87

3.6.1分支结构 87

3.6.2循环结构 88

3.6.3主子结构 90

习题 92

第4章 ARM的C语言程序设计 93

4.1概述 93

4.1.1嵌入式系统应用程序的编程语言 93

4.1.2嵌入式系统C语言程序设计需考虑的问题 93

4.2数据类型 95

4.2.1 C语言的数据类型 95

4.2.2 ARM的C编译器支持的基本数据类型 95

4.3常量与变量 96

4.3.1常量 96

4.3.2变量 97

4.4预处理指令 99

4.4.1文件包含预处理指令 100

4.4.2宏定义预处理指令 100

4.4.3条件编译预处理指令 103

4.4.4预处理指令＃pragma 104

4.5位运算 104

4.5.1“按位与”运算 105

4.5.2“按位或”运算 105

4.5.3“移位”运算 106

4.6函数 108

4.6.1函数概述 108

4.6.2中断函数 109

4.6.3可重入函数 110

4.7应用程序的结构 111

4.8C语言应用程序举例 113

习题 118

第5章 ADS 1.2集成开发环境简介 121

5.1 ADS 1.2集成开发环境的组成与功能 121

5.1.1 ADS 1.2集成开发环境的组成 121

5.1.2 CodeWarrior和AXD 122

5.2 ADS 1.2集成开发环境的安装 123

5.3 ADS 1.2集成开发环境的使用 126

5.3.1开发环境的配置 126

5.3.2程序的编辑、编译和链接 135

5.3.3程序的调试和运行 138

5.4 ADS 1.2集成开发环境的应用 142

5.4.1 ARM汇编语言程序的编辑、汇编链接、调试运行 142

5.4.2 ARM C语言程序的编辑、编译链接、调试运行 147

习题 149

第6章 S3C2410A的基本接口及应用设计 150

6.1 S3C2410A的串行接口与串行通信 150

6.1.1 S3C2410A UART的内部结构 150

6.1.2 S3C2410A UART的功能 151

6.1.3波特率的计算 153

6.1.4 UART的初始化 154

6.1.5 UART数据的发送与接收的编程 158

6.1.6串行通信编程举例 160

6.2 S3C2410A的通用I/O接口及应用 163

6.2.1 GPIO的原理与结构 164

6.2.2 GPIO的初始化及输入／输出操作 164

6.2.3 GPIO的应用举例 169

6.3 S3C2410A的A/ D转换接口 171

6.3.1 A/D转换的基本概念 171

6.3.2 S3C2410A的A/D转换器 173

6.3.3 A/D转换的应用编程 175

6.4 S3C2410A的LCD接口 177

6.4.1 LCD的工作原理 178

6.4.2 S3C2410A的LCD控制器 179

6.4.3 S3C2410A的LCD应用编程 180

6.5 S3C2410A的触摸屏接口及应用 181

6.5.1触摸屏的工作原理 181

6.5.2 S3C2410A的触摸屏控制接口 182

6.5.3触摸屏控制接口的特殊功能寄存器 183

6.5.4触摸屏应用编程 185

习题 191

第7章 ARM的存储器系统 192

7.1存储器系统概述 192

7.1.1存储器系统的分层结构 192

7.1.2常用的存储器 193

7.2 S3C2410A微处理器的存储系统 196

7.2.1 S3C2410A的存储空间 197

7.2.2 S3C2410A存储空间的映射 199

7.2.3 S3C2410A的存储控制寄存器 200

7.3 NAND Flash存储器的扩展 202

7.3.1 NAND Flash存储器概述 203

7.3.2 NAND Flash的运行模式 203

7.3.3 NAND Flash芯片简介 204

7.3.4 NAND Flash的接口设计 205

7.3.5 NAND Flash的控制寄存器 206

7.4 SDRAM存储器的扩展 208

7.4.1 SDRAM存储器概述 208

7.4.2 SDRAM芯片简介 208

7.4.3 SDRAM的接口设计 209

习题 211

第8章 嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ 212

8.1 μC/OS-Ⅱ实时操作系统概述 212

8.1.1 μC/OS-Ⅱ的特点 212

8.1.2 μC/OS-Ⅱ的体系结构 214

8.1.3 μC/OS-Ⅱ提供的系统服务 214

8.2 μC/OS-Ⅱ中的任务 215

8.2.1任务的基本概念 215

8.2.2任务的状态 216

8.2.3任务代码 217

8.2.4系统任务 218

8.2.5任务的优先级、任务的堆栈和任务控制块 219

8.2.6任务的调度 221

8.2.7任务的创建 223

8.2.8 μC/OS-Ⅱ的初始化和任务的启动 225

8.2.9编程举例 226

8.3 μC/OS-Ⅱ的任务同步与通信 228

8.3.1任务之间的协调 228

8.3.2信号量 230

8.3.3消息邮箱 233

8.3.4消息队列 235

8.4 μC/OS-Ⅱ的移植 238

8.4.1μC/OS-Ⅱ移植的基本要求与工作内容 238

8.4.2μC/OS-Ⅱ在S3C2410A微处理器上的移植 239

习题 247

第9章 扩展接口的应用设计 248

9.1 RS-485接口的应用设计 248

9.1.1 RS-485接口概述 248

9.1.2 RS-485接口双机通信的硬件设计 250

9.1.3 RS-485接口双机通信的软件编程 252

9.1.4 RS-485接口的多机通信设计 255

9.2 CAN总线接口的应用设计 260

9.2.1 CAN总线接口概述 260

9.2.2 CAN总线接口的硬件设计 261

9.2.3 CAN总线接口的控制命令 262

9.2.4 CAN总线接口的软件编程 265

9.3 GPRS远程通讯系统的设计 271

9.3.1 GPRS接口概述 271

9.3.2 GPRS接口模块及AT指令集简介 273

9.3.3 GPRS远程通信系统接口的硬件设计 276

9.3.4 GPRS远程通信系统的软件编程 278

9.4 GPS地理定位系统的设计 289

9.4.1 GPS接口模块概述 290

9.4.2 GPS地理定位系统的设计 292

习题 298

附录 300

附录AS3C2410A的引脚及名称 300

附录B常用的头文件和系统引导程序 303

参考文献 318