嵌入式系統(tǒng)技術(shù)與設(shè)計(jì)

內(nèi)容概要

　　本書在全面介紹ARM處理器的體系結(jié)構(gòu)、編程模型、指令系統(tǒng)和最新的RealView
MDK開發(fā)環(huán)境的同時(shí)，以英蓓特公司的EduKit-Ⅲ實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)為平臺，以ARM9處理器S3C2410為核心，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及相關(guān)接口的操作，并提供了大量的實(shí)驗(yàn)例程。本書最后詳細(xì)講解了嵌入式Linux系統(tǒng)各個(gè)組成部分在教學(xué)系統(tǒng)上的移植過程。
　　本書可作為高等院校計(jì)算機(jī)、電子信息、通信工程、自動化等專業(yè)嵌入式系統(tǒng)教程的教材，也可作為相關(guān)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員的參考書。

書籍目錄

第1章　嵌入式系統(tǒng)概述　
1.1　嵌入式系統(tǒng)簡介　
1.2　嵌入式系統(tǒng)發(fā)展趨勢　
1.3　嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件特征　
1.4　ARM系列處理器簡介　
1.4.1　ARM7處理器系列　
1.4.2　ARM9處理器系列　
1.4.3　ARM9E處理器系列　
1.4.4　ARM10處理器系列　
1.4.5　ARM10E處理器系列　
1.4.6　ARM11處理器系列　
1.4.7　SecureCore處理器系列　
1.4.8　StrongARM和Xscale處理器系列　
1.4.9　Cortex和MPCore處理器系列　
1.4.10　各種處理器系列之間的比較　
本章小結(jié)　
思考題　
第2章　ARM體系結(jié)構(gòu)與指令集　
2.1　ARM體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)　
2.2　ARM處理器工作模式　
2.3　寄存器組織　
2.3.1　通用寄存器　
2.3.2　狀態(tài)寄存器　
2.3.3　程序計(jì)數(shù)器　
2.4　流水線　
2.4.1　流水線的概念與原理　
2.4.2　流水線的分類　
2.4.3　影響流水線性能的因素　
2.5　ARM存儲系統(tǒng)　
2.5.1　協(xié)處理器　
2.5.2　存儲管理單元　
2.5.3　高速緩沖存儲器　
2.6　異常　
2.6.1　異常的種類　
2.6.2　異常的優(yōu)先級　
2.6.3　構(gòu)建異常向量表　
2.6.4　異常響應(yīng)流程　
2.6.5　從異常處理程序中返回　
2.7　ARM處理器的尋址方式　
2.7.1　數(shù)據(jù)處理指令尋址方式　
2.7.2　內(nèi)存訪問指令尋址方式　
2.8　ARM處理器的指令集　
2.8.1　數(shù)據(jù)操作指令　
2.8.2　乘法指令　
2.8.3　Load/Store指令　
2.8.4　單數(shù)據(jù)交換指令　
2.8.5　跳轉(zhuǎn)指令　
2.8.6　狀態(tài)操作指令　
2.8.7　協(xié)處理器指令　
2.8.8　異常產(chǎn)生指令　
本章小結(jié)　
思考題　
第3章　ARM匯編語言程序設(shè)計(jì)　
3.1　ARM/Thumb混合編程　
3.1.1　Thumb指令的特點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)　
3.1.2　ARM/Thumb交互工作基礎(chǔ)　
3.1.3　ARM/Thumb交互子程序　
3.2　ARM匯編器支持的偽操作　
3.2.1　偽操作概述　
3.2.2　符號定義偽操作　
3.2.3　數(shù)據(jù)定義偽操作　
3.2.4　匯編控制偽操作　
3.2.5　雜項(xiàng)偽操作　
3.3　ARM匯編器支持的偽指令　
3.3.1　ADR偽指令　
3.3.2　ADRL偽指令　
3.3.3　LDR偽指令　
3.4　匯編語言與C/C++的混合編程　
3.4.1　內(nèi)聯(lián)匯編　
3.4.2　嵌入型匯編　
3.4.3　匯編代碼訪問C全局變量　
3.4.4　C++中使用C頭文件　
3.4.5　混合編程調(diào)用舉例　
本章小結(jié)　
思考題　
第4章　嵌入式軟件基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)　
4.1　Realview MDK簡介　
4.2　ULINK2仿真器簡介　
4.3　使用Realview MDK創(chuàng)建一個(gè)工程　
4.3.1　選擇工具集　
4.3.2　創(chuàng)建工程并選擇處理器　
4.3.3　建立一個(gè)新的源文件　
4.3.4　工程中文件的加入　
4.3.5　工程基本配置　
4.3.6　工程的編譯鏈接　
4.4　嵌入式軟件開發(fā)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)　
4.4.1　ARM匯編指令實(shí)驗(yàn)一　
4.4.2　ARM匯編指令實(shí)驗(yàn)二　
4.4.3　Thumb匯編指令實(shí)驗(yàn)　
4.4.4　ARM處理器工作模式實(shí)驗(yàn)　
4.4.5　C語言實(shí)驗(yàn)程序一　
4.4.6　C語言實(shí)驗(yàn)程序二　
4.4.7　匯編語言與C語言相互調(diào)用
實(shí)例　
本章小結(jié)　
第5章　ARM應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)　
5.1　SoC系統(tǒng)概述　
5.2　S3C2410概述　
5.3　S3C2410系統(tǒng)功能電路設(shè)計(jì)　
5.3.1　概述　
5.3.2　電源電路　
5.3.3　時(shí)鐘電路　
5.3.4　復(fù)位電路　
5.3.5　JTAG接口電路　
5.3.6　Nor Flash電路　
5.3.7　Nand Flash電路　
5.3.8　SDRAM電路　
5.3.9　串行接口電路　
5.3.10　以太網(wǎng)接口電路　
5.3.11　蜂鳴器電路及其PWM電路　
5.3.12　按鍵電路　
5.3.13　實(shí)時(shí)時(shí)鐘　
5.3.14　A/D轉(zhuǎn)換器電路　
5.3.15　IIS音頻接口電路　
5.3.16　SD卡接口電路　
5.3.17　LCD電路　
5.3.18　USB接口電路　
5.3.19　印制電路板設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)　
本章小結(jié)　
思考題　
第6章　S3C2410系統(tǒng)接口操作原理及實(shí)驗(yàn)　
6.1　I/O接口實(shí)驗(yàn)　
6.1.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />6.1.2　實(shí)驗(yàn)設(shè)備　
6.1.3　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容　
6.1.4　實(shí)驗(yàn)原理　
6.1.5　實(shí)驗(yàn)操作步驟　
6.1.6　實(shí)驗(yàn)參考程序　
6.2　串口通信實(shí)驗(yàn)　
6.2.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />6.2.2　實(shí)驗(yàn)設(shè)備　
6.2.3　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容　
6.2.4　實(shí)驗(yàn)原理　
6.2.5　實(shí)驗(yàn)操作步驟　
6.2.6　實(shí)驗(yàn)參考程序　
6.3　中斷實(shí)驗(yàn)　
6.3.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />6.3.2　實(shí)驗(yàn)設(shè)備　
6.3.3　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容　
6.3.4　實(shí)驗(yàn)原理　
6.3.5　實(shí)驗(yàn)操作步驟　
6.3.6　實(shí)驗(yàn)參考程序　
6.4　鍵盤控制實(shí)驗(yàn)　
6.4.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />6.4.2　實(shí)驗(yàn)設(shè)備　
6.4.3　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容　
6.4.4　實(shí)驗(yàn)原理　
6.4.5　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)　
6.4.6　實(shí)驗(yàn)操作步驟　
6.4.7　實(shí)驗(yàn)參考程序　
6.5　實(shí)時(shí)時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)　
6.5.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />6.5.2　實(shí)驗(yàn)設(shè)備　
6.5.3　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容　
6.5.4　實(shí)驗(yàn)原理　
6.5.5　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)　
6.5.6　實(shí)驗(yàn)操作步驟　
6.5.7　實(shí)驗(yàn)參考程序　
6.6　看門狗實(shí)驗(yàn)　
6.6.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />6.6.2　實(shí)驗(yàn)設(shè)備　
6.6.3　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容　
6.6.4　實(shí)驗(yàn)原理　
6.6.5　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)　
6.6.6　實(shí)驗(yàn)操作步驟　
6.6.7　實(shí)驗(yàn)參考程序　
6.7　IIC串行通信實(shí)驗(yàn)　
6.7.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />6.7.2　實(shí)驗(yàn)設(shè)備　
6.7.3　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容　
6.7.4　實(shí)驗(yàn)原理　
6.7.5　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)　
6.7.6　實(shí)驗(yàn)操作步驟　
6.7.7　實(shí)驗(yàn)參考程序　
6.8　A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)　
6.8.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />6.8.2　實(shí)驗(yàn)設(shè)備　
6.8.3　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容　
6.8.4　實(shí)驗(yàn)原理　
6.8.5　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)　
6.8.6　實(shí)驗(yàn)操作步驟　
6.8.7　實(shí)驗(yàn)參考程序　
6.9　Nand Flash讀寫實(shí)驗(yàn)　
6.9.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />6.9.2　實(shí)驗(yàn)設(shè)備　
6.9.3　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容　
6.9.4　實(shí)驗(yàn)原理　
6.9.5　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)　
6.9.6　實(shí)驗(yàn)操作步驟　
6.9.7　實(shí)驗(yàn)參考程序　
本章小結(jié)　
第7章　嵌入式操作系統(tǒng)及開發(fā)簡述　
7.1　嵌入式Linux簡介　
7.2　構(gòu)建嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境　
7.2.1　交叉開發(fā)環(huán)境介紹　
7.2.2　安裝交叉開發(fā)工具　
7.2.3　主機(jī)交叉開發(fā)環(huán)境配置　
7.3　Bootloader　
7.3.1　Bootloader的種類　
7.3.2　U-Boot工程簡介　
7.3.3　U-Boot編譯　
7.3.4　U-Boot的移植思路　
7.3.5　U-Boot的燒寫　
7.3.6　U-Boot的常用命令　
7.4　Linux內(nèi)核與移植　
7.4.1　Linux內(nèi)核結(jié)構(gòu)　
7.4.2　Linux內(nèi)核配置系統(tǒng)　
7.4.3　Linux內(nèi)核編譯選項(xiàng)　
7.5　移植Linux 2.6內(nèi)核到S3C2410平臺簡述　
7.5.1　移植的概念　
7.5.2　設(shè)備驅(qū)動移植　
7.5.3　Nand Flash移植　
7.6　嵌入式文件系統(tǒng)構(gòu)建　
7.6.1　文件系統(tǒng)簡介　
7.6.2　嵌入式文件系統(tǒng)的特點(diǎn)和種類　
7.6.3　文件系統(tǒng)的組成　
7.6.4　利用BusyBox構(gòu)建文件系統(tǒng)　
7.6.5　利用NFS調(diào)試新建的文件系統(tǒng)　
本章小結(jié)　
思考題　
第8章　嵌入式Linux實(shí)驗(yàn)　
8.1　搭建嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境　
8.1.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />8.1.2　實(shí)驗(yàn)環(huán)境　
8.1.3　實(shí)驗(yàn)步驟　
8.2　移植U-Boot實(shí)驗(yàn)　
8.2.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />8.2.2　實(shí)驗(yàn)環(huán)境　
8.2.3　實(shí)驗(yàn)步驟　
8.3　燒寫U-Boot實(shí)驗(yàn)　
8.3.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />8.3.2　實(shí)驗(yàn)環(huán)境　
8.3.3　實(shí)驗(yàn)步驟　
8.4　添加U-Boot命令實(shí)驗(yàn)　
8.4.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />8.4.2　實(shí)驗(yàn)環(huán)境　
8.4.3　實(shí)驗(yàn)步驟　
8.5　Linux內(nèi)核編譯與下載實(shí)驗(yàn)　
8.5.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />8.5.2　實(shí)驗(yàn)環(huán)境　
8.5.3　實(shí)驗(yàn)步驟　
8.6　Linux內(nèi)核移植實(shí)驗(yàn)　
8.6.1　CS8900A網(wǎng)卡驅(qū)動移植　
8.6.2　Nand Flash驅(qū)動移植　
8.6.3　Yaffs2文件系統(tǒng)移植　
8.6.4　LCD驅(qū)動移植　
8.6.5　USB驅(qū)動移植　
8.7　文件系統(tǒng)制作實(shí)驗(yàn)　
8.7.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />8.7.2　實(shí)驗(yàn)環(huán)境　
8.7.3　實(shí)驗(yàn)步驟　
8.8　編寫Linux內(nèi)核模塊實(shí)驗(yàn)　
8.8.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />8.8.2　實(shí)驗(yàn)環(huán)境　
8.8.3　實(shí)驗(yàn)步驟　
8.9　編寫帶參數(shù)的Linux內(nèi)核模塊實(shí)驗(yàn)　
8.9.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />8.9.2　實(shí)驗(yàn)環(huán)境　
8.9.3　實(shí)驗(yàn)步驟　
8.10　編寫Linux字符驅(qū)動程序之LED實(shí)驗(yàn)　
8.10.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />8.10.2　實(shí)驗(yàn)環(huán)境　
8.10.3　實(shí)驗(yàn)步驟　
8.11　編寫Linux字符驅(qū)動程序之PWM實(shí)驗(yàn)　
8.11.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />8.11.2　實(shí)驗(yàn)環(huán)境　
8.11.3　實(shí)驗(yàn)步驟　
8.12　編寫Linux字符驅(qū)動程序之鍵盤掃描實(shí)驗(yàn)　
8.12.1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />8.12.2　實(shí)驗(yàn)環(huán)境　
8.12.3　實(shí)驗(yàn)步驟　
本章小結(jié)　
參考文獻(xiàn)　

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   此偽操作使用的單精度浮點(diǎn)數(shù)的范圍為1.17549435e—38～3.40282347e+38。 （3）示例。 ①分配一片連續(xù)的字存儲單元并初始化為指定的單精度浮點(diǎn)數(shù)。 FDataTest DCFS 2E5，—5E—7 ②分配一片連續(xù)的字存儲單元并初始化為單精度浮點(diǎn)數(shù)，但不嚴(yán)格要求字對齊。 DCFSU 1.0，—0.1，3.1e6 5.DCFD（或DCFDU） （1）語法格式。 DCFD（或DCFDU）偽指令用于為雙精度的浮點(diǎn)數(shù)分配一片連續(xù)的字存儲單元并用偽指令中指定的表達(dá)式初始化。每個(gè)雙精度的浮點(diǎn)數(shù)占據(jù)兩個(gè)字單元。 用DCFD分配的字存儲單元是字對齊的，而用DCFDU分配的字存儲單元并不嚴(yán)格字對齊。 語法格式如下： ｛label｝DCFD｛U｝ fpliteral｛，fpliteral｝ ①｛label｝：程序標(biāo)號，可選。 ②fpliteral：雙精度浮點(diǎn)數(shù)。 （2）使用說明。 DCFS可能在分配的內(nèi)存單元前加1～3字節(jié)以保證內(nèi)存字對齊。當(dāng)程序?qū)?nèi)存對齊方式要求不嚴(yán)格時(shí)可以是DCFSU偽操作。 當(dāng)程序中的浮點(diǎn)數(shù)要由ARM處理器進(jìn)行操作時(shí)，用戶選擇的浮點(diǎn)處理器結(jié)構(gòu)會自動完成字節(jié)順序的轉(zhuǎn)換。當(dāng)編譯時(shí)使用了編譯選項(xiàng)—fpunone，偽操作DCFS（DCFSU）不可使用。 此偽操作使用的單精度浮點(diǎn)數(shù)的范圍為2.22507385850720138e—308～1.79769313486231571e+308。 （3）示例。 ①分配一片連續(xù)的字存儲單元并初始化為指定的雙精度浮點(diǎn)數(shù)。 FDataTest DCFD 2E115，—5E7 ②分配一片連續(xù)的字存儲單元并初始化為雙精度浮點(diǎn)數(shù)，但不嚴(yán)格要求字對齊。 DCFDU 1.0，—0.1，3.1e6 6.DCQ（或DCQU） （1）語法格式。 DCQ（或DCQU）偽指令用于分配一片以8個(gè)字節(jié)為單位的連續(xù)存儲區(qū)域并用偽指令中指定的表達(dá)式初始化。 用DCQ分配的存儲單元是字對齊的，而用DCQU分配的存儲單元并不嚴(yán)格字對齊。語法格式如下： ｛label｝DCQ｛U｝ ｛—｝literal｛，｛—｝literal｝ ①｛label｝：程序標(biāo)號，可選。 ②literal：用于初始化內(nèi)存的數(shù)字必須是可數(shù)的數(shù)字表達(dá)式，其取值范圍為0～264—1。 可以在數(shù)字表達(dá)式前加負(fù)號來表示用負(fù)數(shù)初始化內(nèi)存單元，但此時(shí)數(shù)字表達(dá)式的取值范圍為—263～1。 （2）使用說明。 DCQ可能在分配的內(nèi)存單元前加1～3字節(jié)以保證內(nèi)存字對齊。當(dāng)程序?qū)?nèi)存對齊方式要求不嚴(yán)格時(shí)可以是DCQU偽操作。

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