微處理器系統(tǒng)結構與嵌入式系統(tǒng)設計

內(nèi)容概要

《微處理器系統(tǒng)結構與嵌入式系統(tǒng)設計》介紹了計算機系統(tǒng)各主要功能部件的組成原理及結構，通過具體性能分析，了解其基本設計方法。為了適應不同專業(yè)背景的讀者對嵌入式計算機和微處理器系統(tǒng)設計的需求，《微處理器系統(tǒng)結構與嵌入式系統(tǒng)設計》以ARM微處理器為例，從數(shù)字邏輯設計出發(fā)，深入分析了計算機各主要功能部件、數(shù)據(jù)通道、微處理器及嵌入式系統(tǒng)的原理和結構，使讀者掌握其基本原理和核心技術?！段⑻幚砥飨到y(tǒng)結構與嵌入式系統(tǒng)設計》剖析了指令集和硬件之間的接口關系，講解了如何寫出能直接與底層硬件交互的高效代碼，最后討論了嵌入式系統(tǒng)及SoC設計技術。
《微處理器系統(tǒng)結構與嵌入式系統(tǒng)設計》可作為高校通信工程、電子工程、自動控制、集成電路等相關專業(yè)本科生的微機原理、嵌入式系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)設計等課程的教材，對相關三切人員也頗有裨益。

書籍目錄

第1章　概述1.1　計算機發(fā)展1.1.1　機械式計算機的啟蒙時代1.1.2　電子技術和半導體技術的誕生1.2　現(xiàn)代計算機系統(tǒng)1.2.1　馮·諾依曼結構和哈佛結構1.2.2　計算機組織的模型1.2.3　CISC與RISC結構1.2.4　流水線結構1.2.5　存儲器層次結構、高速緩存和虛擬存儲器1.2.6　多核處理器并行結構1.3　嵌入式系統(tǒng)1.3.1　嵌入式系統(tǒng)的概念1.3.2　嵌入式系統(tǒng)的特點1.3.3　嵌入式系統(tǒng)的組成1.3.4　嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢1.4　習題第2章　計算機系統(tǒng)組成與工作原理2.1　計算機體系結構2.1.1　馮·諾依曼體系結構2.1.2　對馮·諾依曼體系結構的改進2.2　計算機組成原理2.2.1　總線與接口2.2.2　CPU組織2.2.3　存儲器組織2.2.4　輸入/輸出組織2.3　計算機互連結構2.3.1　總線要素2.3.2　總線組織2.3.3　總線仲裁2.3.4　總線帶寬2.3.5　總線時序2.3.6　串行總線2.4　模型機工作流程2.5　習題第3章　微處理器體系結構及關鍵技術3.1　微處理器體系結構簡介3.1.1　CPU的功能和構成3.1.2　微處理器體系結構簡介3.2　指令系統(tǒng)設計3.2.1　機器指令要素3.2.2　指令格式3.2.3　指令類型3.2.4　尋址方式3.2.5　指令系統(tǒng)設計3.3　隨機邏輯體系結構3.3.1　隨機邏輯體系結構的特點3.3.2　隨機邏輯體系結構的操作3.3.3　隨機邏輯體系結構指令集的設計3.4　微碼體系結構3.4.1　微碼體系結構的特點3.4.2　微碼機器操作3.4.3　微碼結構與隨機邏輯結構的比較3.5　流水線體系結構3.5.1　流水線體系結構的特點及性能3.5.2　流水線結構的操作3.5.3　流水線結構與微碼結構的比較3.6　超標量體系結構3.6.1　基本概念3.6.2　超標量處理機的概念性結構3.6.3　超標量結構的操作3.6.4　超標量技術的應用3.7　習題第4章　計算機總線接口技術4.1　接口設計基礎4.1.1　地址映射4.1.2　地址譯碼4.1.3　總線隔離4.2　主存儲器接口設計技術……第5章　ARM體系結構及的指令系統(tǒng)第6章　ARM程序設計第7章　基于ARM內(nèi)核的微處理器芯片簡介第8章　嵌入式系統(tǒng)設計第9章　基于ARM微處理器核的SOC設計附錄A　SCII碼表附錄B　ARM實驗系統(tǒng)簡介附錄C　AT91SAM9263引腳排列及信號名稱表附錄D　S3C2440引腳排列及信號名稱表附錄E　MX21引腳排列及信號名稱表附錄F　ARM指令速查表及符號含義附錄G　Linux常用命令表參考文獻

章節(jié)摘錄

第1章　概述信息的生成、獲取、存儲、傳輸、處理及其應用是現(xiàn)代信息科學的六大組成部分，其中信息的獲取和處理是信息技術產(chǎn)業(yè)鏈上重要的環(huán)節(jié)之一，沒有它就沒有信息的傳輸、處理和應用。 近半個世紀以來，數(shù)字半導體技術的發(fā)展成為科學與技術各個方面進步的巨大動力，并且影響到了人類活動的各個方面。其中，數(shù)字信號采集及處理技術已應用于科學研究、設備設計和制造的各個方面，計算分析、數(shù)字控制平臺和半導體技術成了各學科領域發(fā)展的催化器和加速器。值得注意的是，計算機的發(fā)展一直和數(shù)字系統(tǒng)設計的發(fā)展相輔相成，互相促進。每一次計算機性能的提高都離不開數(shù)字系統(tǒng)設計進步的推動，而計算機性能的提高又促進了數(shù)字系統(tǒng)設計的快速發(fā)展，同時向數(shù)字系統(tǒng)設計提出了更高的要求，并給數(shù)字系統(tǒng)設計提供了產(chǎn)品方向。Gordon Moore（Intel的創(chuàng)始人之一）觀察到，通過縮減晶體管的物理尺寸，可以使一塊芯片上的晶體管的數(shù)目差不多以每18個月翻一番的速度增長，于是他在1964年提出了著名的論點：每l8個月，芯片的晶體管密度將提高一倍，運算性能提高一倍。也有人把它注解為“每18個月，CPU的運算速度將提高一倍”。該論點自從Moore首次提出以來一直相當準確，并被公認為摩爾定律。 對于微處理器，這種趨勢接近于每兩年翻一番，而令人驚異的是，這個指數(shù)增長一直持續(xù)了30年至今，而看起來這種趨勢還將繼續(xù)下去直到可以預見的將來。

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