ARM嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)指南

前言

　　嵌入式系統(tǒng)作為一個日益成熟的平臺，應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。20世紀(jì)80年代可以說是一個各種總線層出不窮、群雄并起的時代，微處理器，I／O接口，A／D、D／A轉(zhuǎn)換，串行接口以及RAM、ROM等部件統(tǒng)統(tǒng)集成到一個VLSI中，從而制造出面向I／O設(shè)計(jì)的微控制器。20世紀(jì)90年代，在分布式控制、柔性制造、數(shù)字化通信和信息家電等巨大需求的牽引下，嵌入式系統(tǒng)進(jìn)一步加速發(fā)展。面向?qū)崟r信號處理算法的DSP產(chǎn)品向著高速、高精度、低功耗方向發(fā)展。21世紀(jì)無疑是一個網(wǎng)絡(luò)的時代，使嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用到各類網(wǎng)絡(luò)中去也必然是嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。在發(fā)展?jié)摿薮蟮摹靶畔⒓译姟敝?，人們非常關(guān)注的網(wǎng)絡(luò)電話設(shè)備，即IP電話，就是一個代表。嵌入式設(shè)備主要在于結(jié)合微處理器或微控制器的系統(tǒng)電路與其專屬的軟件，來達(dá)到系統(tǒng)操作效率最大化。當(dāng)前我們普遍使用的電子游戲機(jī)、電視、冰箱等民用電子與通信產(chǎn)品，乃至于電動汽車等電動交通工具的控制核心，無不與嵌入式系統(tǒng)息息相關(guān)。　　自1990年11月ARM公司于英國成立以來，采用ARM技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)核的微處理器，即我們通常所說的ARM微處理器，已遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場，基于ARM技術(shù)的微處理器應(yīng)用約占據(jù)了32位RISC微處理器75％以上的市場份額，ARM技術(shù)正在逐步滲入到我們生活的各個方面，到目前為止，ARM微處理器及技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到各個領(lǐng)域：工業(yè)控制、無線通信、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、成像和安全產(chǎn)品領(lǐng)域等。采用RISC架構(gòu)的ARM微處理器一般具有如下特點(diǎn)：體積小、低功耗、低成本、高性能、支持Thumb／ARM雙指令集，能很好的兼容8／16位器件、大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快、大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成、尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高、指令長度固定。正是鑒于ARM處理器獨(dú)有的特點(diǎn)，使得它在嵌入式處理器的領(lǐng)域里占據(jù)了獨(dú)有的地位。

內(nèi)容概要

近幾年來，嵌入式系統(tǒng)在眾多領(lǐng)域得到了廣泛的使用，而ARM處理器作為其中最重要的一部分，也得到了巨大的發(fā)展，預(yù)計(jì)在未來的幾年中以ARM為核心的嵌入式系統(tǒng)在人們生活中的方方面面都會起到更大的作用。     本書以基于ARM嵌入式系統(tǒng)統(tǒng)開發(fā)流程為主線，展示了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)所要經(jīng)歷的各個環(huán)節(jié)。首先從嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識和ARM微處理器講起，之后比較詳細(xì)地介紹了ARM指令集，由于嵌入式開發(fā)一般都離不開Linux環(huán)境，接下來對Linux開發(fā)環(huán)境作懈介紹.本書從實(shí)踐操作上提供了具體的步驟，使讀者能夠?qū)η度胧较到y(tǒng)的開發(fā)有一般理解。        本書可作為高等院校電子、電氣類專業(yè)初學(xué)者的嵌人式開發(fā)教材，也可供廣大希望轉(zhuǎn)入嵌入式領(lǐng)域的科研和工程技術(shù)人員參考使用，還可供廣大嵌入式培訓(xùn)班作為教材和教輔材料使用。

書籍目錄

前言第1章　嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)  1.1　嵌入式系統(tǒng)    1.1.1　嵌入式系統(tǒng)基本概念    1.1.2　嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)    1.1.3　嵌入式系統(tǒng)的分類  1.2　嵌入式系統(tǒng)的組成    1.2.1　嵌入式處理器    1.2.2　嵌入式外圍設(shè)備    1.2.3　常見嵌入式系統(tǒng)平臺    1.2.4　嵌入式操作系統(tǒng)    1.2.5　嵌入式應(yīng)用軟件  1.3　嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)開發(fā)入門  1.4　嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢  1.5　嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程    本章小結(jié)第2章　ARM微處理器概述  2.1  ARM起源和發(fā)展  2.2  ARM微處理器的應(yīng)用領(lǐng)域及特點(diǎn)    2.2.1  ARM微處理器的應(yīng)用領(lǐng)域    2.2.2  ARM微處理器的特點(diǎn)  2.3　ARM微處理器系列    2.3.1  ARM7微處理器系列    2.3.2  ARM9微處理器系列    2.3.3  ARM9E微處理器系列    2.3.4  ARM10E微處理器系列    2.3.5  SecurCore微處理器系列    2.3.6  Intel的StrongARM微處理器系列    2.3.7　Intel的Xscale微處理器  2.4  ARM微處理器結(jié)構(gòu)    2.4.1  RISC體系架構(gòu)    2.4.2  ARM微處理器的寄存器結(jié)構(gòu)    2.4.3　ARM微處理器的指令結(jié)構(gòu)  2.5 　ARM微處理器的應(yīng)用選型  本章小結(jié)第3章  ARM指令集  3.1  ARM處理器以及相對應(yīng)的寄存器  3.2  ARM處理器的9種尋址方式  3.3  ARM指令集    3.3.1  一般格式    3.3.2  ARM存儲器訪問指令    3.3.3  ARM數(shù)據(jù)處理指令    3.3.4  ARM跳轉(zhuǎn)指令    3.3.5  ARM協(xié)處理器指令    3.3.6　其他指令    3.3.7  ARM偽指令  3.4  Thumb指令集    3.4.1  Thumb指令集與ARM指令集的區(qū)別    3.4.2  數(shù)據(jù)處理指令    3.4.3  Thumb存儲器訪問指令    3.4.4  Thumb數(shù)據(jù)處理指令  3.5　偽指令    3.5.1　符號定義偽指令    3.5.2　數(shù)據(jù)定義偽指令    3.5.3　報告?zhèn)沃噶?   3.5.4　匯編控制偽指令    3.5.5  其他偽指令    3.5.6　ARM偽指令    3.5.7　Thumb偽指令    本章小結(jié)第4章　ARM開發(fā)板介紹與應(yīng)用舉例  4.1  S3C2410    4.1.1　S3C2410簡介    4.1.2　嵌入式系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)方法  4.2　處理器工作模式    4.2.1　概述    4.2.2　指令和操作模式    4.2.3　寄存器    4.2.4　程序寄存器狀態(tài)  4.3　看門狗  4.4　MMU——存儲器管理單元    本章小結(jié)第5章　ARM程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)  5.1　ARM匯編器所支持的偽指令    5.1.1　符號定義(Symbol Definition)偽指令    5.1.2　數(shù)據(jù)定義(Data Definition)偽指令    5.1.3　匯編控制(Assembly Contr01)偽指令及宏指令    5.1.4　其他常用的偽指令　　……第6章　搭建交叉編譯環(huán)境第7章　Boot Loader與U-Boot第8章　內(nèi)核移植 第9章　文件系統(tǒng)及其制作 第10章　Makefile與內(nèi)核配置實(shí)例 第11章　嵌入式Linux驅(qū)動開發(fā) 第12章  基于P×A255開發(fā)平臺的開發(fā)流程 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)　　嵌入式系統(tǒng)，作為一個應(yīng)用越來越廣泛的系統(tǒng)，在人類生活中扮演著不可替代的角色，從日常用品到商業(yè)、軍事等各個領(lǐng)域，嵌入式系統(tǒng)的身影無處不在。對于廣大讀者來說，盡早掌握這門技術(shù)有著非常重要的意義，因此本章將從嵌入式系統(tǒng)的起源和特點(diǎn)等方面對嵌入式系統(tǒng)作一個簡單的介紹，希望讀者能對其有初步認(rèn)識?！　?.1　嵌入式系統(tǒng)　　嵌入式這個概念事實(shí)上在很早以前就已經(jīng)存在了，在通信方面，嵌入式系統(tǒng)在20世紀(jì)60年代就用于對電子機(jī)械電話交換的控制，當(dāng)時被稱為存儲式程序控制系統(tǒng)（StoredProgram Control）?！　《度胧接?jì)算機(jī)的真正發(fā)展是在微處理器問世之后。1971年11月，Intel公司成功地把算術(shù)運(yùn)算器和控制器電路集成在一起，推出了第一款微處理器Intel 4004，其后各廠家陸續(xù)推出了許多8位、16位的微處理器，包括Intel 8080／8085、8086，Motorola的6800、68000，以及Zilog的Z80、Z8000等。以這些微處理器作為核心所構(gòu)成的系統(tǒng)，廣泛地應(yīng)用于儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、機(jī)器人和家用電器等領(lǐng)域。微處理器的廣泛應(yīng)用形成了一個廣闊的嵌入式應(yīng)用市場，計(jì)算機(jī)廠家開始大量地以插件方式向用戶提供OEM產(chǎn)品，再由用戶根據(jù)自己的需要選擇一套適合的CPU板、存儲器板以及各式I／O插件板，從而構(gòu)成專用的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并將其嵌入到自己的系統(tǒng)設(shè)備中?！　　?/pre>








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