第1章 嵌入式计算机系统设计概述 1
1.1概述 1
1.1.1嵌入式计算机系统的定义 1
1.1.2嵌入式计算机系统的构成 1
1.2嵌入式计算机系统的设计要求和设计步骤 5
1.2.1系统设计的基本要求 5
1.2.2系统设计的步骤 7
1.2.3嵌入式系统的硬软件协同设计 13
1.2.4系统设计中应注意的问题 14
习题 15
第2章 MCS-51单片机的基本结构 16
2.1 MCS-51单片机的构成 16
2.1.1 MCS-51单片机家族 16
2.1.2 MCS-51单片机的内部结构 17
2.1.3 MCS-51单片机外部引线 18
2.2 MCS-51单片机的内部结构 19
2.2.1 MCS-51的CPU 19
2.2.2 MCS-51单片机的存储器组织 21
2.2.3 MCS-51的输入输出接口 24
2.3 MCS-51单片机的时序 26
2.3.1 MCS-51的三种周期 26
2.3.2指令执行时序 27
2.4 MCS-51单片机的相关问题 29
2.4.1复位 29
2.4.2时钟电路 30
2.4.3编程和校验 30
2.5 MCS-51指令系统及汇编语言程序设计 31
2.5.1 MCS-51的指令编码 31
2.5.2指令系统中用到的符号 32
2.5.3指令寻址方式 32
2.5.4 MCS-51的指令系统 35
2.5.5汇编语言程序设计 50
2.5.6汇编语言程序的开发过程 63
2.6 MCS-51的总线扩展 65
2.6.1 MCS-51单片机构成的最小系统 65
2.6.2 MCS-51的总线扩展 66
2.7 MCS-51的外部存储器 68
2.7.1存储器的分类 68
2.7.2存储器的主要性能指标 70
2.7.3 RAM的连接使用 70
2.7.4只读存储器 78
2.8输入输出技术 83
2.8.1外设接口的编址方式 83
2.8.2外设接口的基本模型 84
2.8.3程序控制输入输出 84
2.8.4查询方式 86
2.8.5中断方式 88
2.8.6中断控制器8259. 97
2.9 MCS-51定时器／计数器 110
2.9.1工作方式 110
2.9.2定时器／计数器的控制寄存器 112
2.9.3定时器／计数器的应用 113
2.10 MCS-51的串行接口 115
2.10.1概述 115
2.10.2 MCS-51单片机串行口的控制寄存器 116
2.10.3串行口的工作方式 118
2.10.4串行口的应用 119
习题 122
第3章 嵌入式系统总线及接口技术 126
3.1总线概述 126
3.1.1总线概述 126
3.1.2内总线 126
3.1.3外总线 128
3.2总线驱动与控制 129
3.2.1总线竞争与负载计算 129
3.2.2总线驱动与控制的实现 131
3.3 MCS-51的总线扩展 135
3.3.1概述 135
3.3.2扩展总线的形成 136
3.4扩展总线上的典型外设接口 137
3.4.1可编程并行接口8255. 138
3.4.2键盘接口 147
3.4.3打印机接口 153
3.4.4显示器接口 156
3.4.5光电隔离输入输出接口 160
3.4.6数／模（D／A）变换器接口 164
3.4.7模／数变换器接口 171
3.4.8电机接口 181
习题 190
第4章 嵌入式计算机系统软件 193
4.1嵌入式系统软件概述 193
4.1.1最小系统 193
4.1.2驻留监控程序 194
4.2嵌入式系统实时操作系统内核开发 195
4.2.1嵌入式操作系统的特点 195
4.2.2实时内核所涉及的概念 196
4.2.3实时内核的开发 200
4.2.4嵌入式操作系统的移植 210
4.3用户程序的开发 212
4.3.1用户程序的基本要求 212
4.3.2用户程序的开发过程 214
4.3.3高级语言与汇编语言混合编程 220
习题 228
第5章 嵌入式系统的可靠性设计 230
5.1概述 230
5.1.1可靠性的基本指标 230
5.1.2故障因素 233
5.2故障检测技术 234
5.2.1嵌入式系统的脱机自检 234
5.2.2嵌入式系统的在线故障检测 242
5.3硬件可靠性设计 259
5.3.1硬件故障 259
5.3.2影响硬件可靠性的因素 260
5.3.3硬件可靠性措施 265
5.4软件可靠性设计 272
5.4.1软件故障的特点 272
5.4.2软件可靠性指标 272
5.4.3软件错误的来源 273
5.4.4软件可靠性模型 275
5.4.5提高软件可靠性的方法 276
5.5系统的抗干扰设计 280
5.5.1抗干扰的三要素 280
5.5.2干扰的来源及耦合方式 281
5.5.3系统的抗干扰措施 282
5.6总线的有关问题 294
5.6.1总线上的交叉串扰 294
5.6.2总线的延时 295
5.6.3总线上的反射与终端网络 296
5.7可靠性的总体设计 298
5.7.1设计过程 298
5.7.2可靠性的分配方法 300
习题 303
第6章 基于SOC的嵌入式系统 305
6.1概述 305
6.1.1 PXA27X一般介绍 305
6.1.2 Intel XScale结构 307
6.2 ARM处理器 308
6.2.1 ARM处理器系列 308
6.2.2 ARM处理器工作模式及寄存器 309
6.2.3 ARM指令系统 314
6.2.4 ARM的异常中断处理 323
6.3 Intel PXA27X介绍 328
6.3.1 PXA27X的结构 328
6.3.2 PXA27X的内部存储器 329
6.3.3 PXA27X的外部存储器控制器 331
6.3.4 PXA27X的中断控制器 339
6.3.5 PXA27X的键盘接口 351
6.3.6 PXA27X的通用输入输出接口GPIO 359
6.4 PXA27X的开发与应用 367
6.4.1 PXA27X开发平台 367
6.4.2 PXA27X的应用 369
习题 371
第7章 基于专用芯片的嵌入式系统 373
7.1概述 373
7.1.1数字系统设计的发展 373
7.1.2 IP核 374
7.1.3数字系统的设计方法 375
7.2设计语言与工具 376
7.2.1 EDA工具软件分类 376
7.2.2硬件描述语言HDL 377
7.2.3 System C 387
7.2.4 Quartus Ⅱ 388
7.3基于V HDL的CPU设计 390
7.3.1单元电路的设计 390
7.3.2 CPU设计概要 402
7.4 SOC设计 423
7.4.1概述 423
7.4.2 SOC片内总线 427
7.4.3 IP核设计与复用 435
7.4.4 SOC设计举例 441
7.5基于可配置处理器的SOC设计 444
7.5.1问题的由来 444
7.5.2 Tensilica Xtensa可配置处理器 445
习题 452
参考文献 453