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第1章 嵌入式系统概述1

1.1 嵌入式系统的基本概念1

1.1.1 嵌入式系统定义1

1.1.2 嵌入式系统的特点1

1.2 嵌入式系统发展2

1.3 嵌入式系统的应用3

1.4 嵌入式系统的组成4

1.4.1 嵌入式处理器5

1.4.2 嵌入式操作系统9

1.4.3 嵌入式应用程序10

1.5 本章小结11

习题与思考题12

第2章 ARM编程模型13

2.1 ARM发展历程及其技术特征13

2.1.1 ARM发展历程13

2.1.2 ARM技术特征13

2.2 ARM体系结构版本概述14

2.2.1 ARM体系结构版本14

2.2.2 ARM体系结构版本的变种16

2.3 ARM核概述18

2.3.1 ARM核命名规则18

2.3.2 ARM7系列微处理器核19

2.3.3 ARM919

2.3.4 ARM9E19

2.3.5 ARM10E20

2.3.6 SecurCore20

2.3.7 StrongARM20

2.3.8 XScale20

2.3.9 ARMll系列核21

2.3.10 ARM Cortex系列核21

2.4 ARM微处理器核的工作状态21

2.5 ARM处理器核的工作模式22

2.6 ARM核的内部寄存器22

2.6.1 ARM状态下的寄存器22

2.6.2 Thumb状态下的寄存器25

2.7 ARM核的异常中断26

2.7.1 ARM核异常中断概述26

2.7.2 ARM核异常中断响应过程27

2.7.3 ARM核异常中断的返回28

2.7.4 ARM核异常中断处理程序结构29

2.7.5 ARM核异常中断向量表30

2.7.6 ARM核异常中断的优先级30

2.8 ARM核流水线31

2.8.1 三级流水线31

2.8.2 五级流水线34

2.9 ARM协处理器34

2.10 ARM AMBA接口35

2.11 ARM存储器结构36

2.11.1 ARM存储器的数据类型和存储格式36

2.11.2 ARM存储体系36

2.1 2本章小结37

习题与思考题38

第3章 ARM指令系统39

3.1 ARM指令系统概述39

3.1.1 ARM指令的基本汇编格式39

3.1.2 ARM指令的机器码格式39

3.1.3 ARM指令可选后缀40

3.2 ARM指令的寻址方式43

3.2.1 立即寻址43

3.2.2 寄存器寻址43

3.2.3 寄存器间接寻址45

3.2.4 基址变址寻址45

3.2.5 堆栈寻址46

3.2.6 多寄存器寻址47

3.2.7 相对寻址48

3.3 ARM指令集48

3.3.1 数据传送指令48

3.3.2 数据处理指令54

3.3.3 程序状态寄存器访问指令MRS和MSR63

3.3.4 跳转指令64

3.3.5 异常产生指令66

3.3.6 协处理器指令69

3.4 Thumb指令集71

3.4.1 Thumb指令集概述71

3.4.2 Thumb指令分类介绍71

3.5 本章小结80

习题与思考题80

第4章 ARM汇编程序设计81

4.1 ARM伪操作与伪指令81

4.1.1 GNU编译环境下的伪操作81

4.1.2 ADS环境下的伪操作86

4.1.3 两种编译环境下的常用伪操作汇总96

4.1.4 伪指令96

4.2 ARM汇编程序设计98

4.2.1 ARM汇编语言中的文件格式98

4.2.2 ARM汇编语言语句格式99

4.2.3 汇编程序设计示例103

4.2.4 C语言与汇编语言混合编程105

4.3 本章小结113

习题与思考题114

第5章 嵌入式操作系统115

5.1 嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ简介115

5.2 μC/OS-Ⅱ的任务管理116

5.2.1 μC/OS-Ⅱ任务概述116

5.2.2 任务调度118

5.2.3 任务创建123

5.2.4 任务的挂起和恢复128

5.2.5 任务的删除129

5.3 μC/OS-Ⅱ的初始化129

5.4 μC/OS-Ⅱ的启动137

5.5 μC/OS-Ⅱ的中断138

5.5.1 μC/OS-Ⅱ的中断过程139

5.5.2 中断级任务切换140

5.6 μC/OS-Ⅱ的时钟141

5.6.1 μC/OS-Ⅱ时钟节拍中断服务程序141

5.6.2 μC/OS-Ⅱ的时间管理142

5.7 μC/OS-Ⅱ的同步与通信143

5.7.1 同步与通信的基本概念143

5.7.2 事件控制块ECB143

5.7.3 信号量145

5.7.4 消息邮箱148

5.7.5 消息队列149

5.8 μC/OS-Ⅱ的内存管理149

5.9 μC/OS-Ⅱ的移植151

5.10本章小结157

习题与思考题158

第6章 嵌入式系统架构160

6.1 S3C44B0X处理器160

6.1.1 功能模块与总线结构160

6.1.2 设备控制器161

6.1.3 设备控制器设备侧接口162

6.1.4 设备控制器寄存器166

6.2 嵌入式系统硬件结构170

6.2.1 单总线结构170

6.2.2 多总线结构171

6.3 嵌入式系统软件结构173

6.3.1 单任务结构174

6.3.2 多任务结构177

6.4 本章小结178

习题与思考题178

第7章 嵌入式系统硬件与底层驱动程序设计179

7.1 功能模块划分179

7.2 电源电路模块180

7.3 复位电路模块181

7.4 JTAG接口模块182

7.5 时钟与电源管理模块183

7.5.1 时钟产生电路183

7.5.2 电源管理186

7.5.3 控制寄存器188

7.5.4 驱动程序189

7.5.5 时钟电路电磁兼容设计189

7.6 存储器模块190

7.6.1 RAM190

7.6.2 ROM192

7.6.3 存储器芯片194

7.6.4 存储空间规划195

7.6.5 存储器电路设计197

7.6.6 SDRAM驱动程序设计198

7.6.7 Flash驱动程序205

7.7 RS-232接口模块207

7.7.1 RS-232接口介绍207

7.7.2 UART接口介绍208

7.7.3 RS-232接口电路设计211

7.7.4 RS-232接口驱动程序设计211

7.8 LED与GPIO模块217

7.8.1 GPIO控制寄存器217

7.8.2 GPIO初始化220

7.8.3 LED设计221

7.9 中断控制器模块222

7.9.1 外部中断接口分配223

7.9.2 中断控制器的功能223

7.9.3 IRQ中断模式231

7.9.4 中断处理程序233

7.10定时器模块234

7.10.1 PWM定时器234

7.10.2 看门狗定时器237

7.10.3 实时时钟239

7.11键盘模块240

7.12 8段数码管模块245

7.13 EEPROM与ⅡC总线接口模块247

7.13.1 ⅡC总线接口协议247

7.13.2 AT24LC04249

7.13.3 ⅡC总线控制器250

7.13.4 ⅡC接口电路250

7.13.5 ⅡC总线控制寄存器251

7.13.6 驱动程序设计252

7.14 LCD模块255

7.14.1 LCD工作原理255

7.14.2 液晶显示器驱动电路256

7.14.3 S3C44B0X LCD控制器256

7.14.4 驱动程序264

7.15 A/D转换与触摸屏模块265

7.15.1 S3C44B0X A/D转换器266

7.15.2 触摸屏工作原理267

7.15.3 触摸屏检测电路268

7.15.4 驱动程序269

7.16以太网接口模块271

7.16.1 以太网MAC与PHY271

7.16.2 以太网中的TCP/IP协议273

7.16.3 以太网接口电路设计275

7.16.4 以太网接口驱动程序设计276

7.17 USB接口模块289

7.18 IIS接口模块293

7.18.1 IIS总线293

7.18.2 S3C44B0X IIS总线接口295

7.18.3 IIS总线接口电路297

7.18.4 驱动程序300

7.19本章小结308

习题与思考题311

第8章 嵌入式系统应用程序设计313

8.1 可执行文件的产生313

8.2 链接与装入程序314

8.3 启动程序Bootloader318

8.4 单任务应用程序327

8.5 多任务应用程序329

8.6 本章小结332

习题与思考题332

参考文献333