ARM嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用開發(fā)

內(nèi)容概要

全書共分為10章，內(nèi)容分別為：嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用開發(fā)概述、ARM嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu)、ARM嵌入式處理器指令系統(tǒng)、ARM嵌入式系統(tǒng)程序設(shè)計及調(diào)試基礎(chǔ)、ARM嵌入式處理器及其應(yīng)用編程、嵌入式Linux操作系統(tǒng)及應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)的Boot
Loader、ARM嵌入式系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)實例、基于ARM開發(fā)工具的基礎(chǔ)實驗、Linux操作系統(tǒng)的綜合應(yīng)用實踐。
本書取材廣泛、內(nèi)容新穎、觀點鮮明、重點突出，既可作為高等院校電子工程、通信工程、自動化、計算機(jī)應(yīng)用、儀器儀表等電子信息類及相近專業(yè)的本科生或研究生嵌入式系統(tǒng)課程的教材，也非常適合作為ARM嵌入式系統(tǒng)的培訓(xùn)教材，還可供ARM嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)人員參考使用。
　　本書配有電子教案，有需要者可登錄出版社網(wǎng)站免費(fèi)下載。

書籍目錄

第1章 嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用開發(fā)概述一
 1.1 嵌入式系統(tǒng)的定義及特點
 　1.1.1 嵌入式系統(tǒng)的定義
　 1.1.2 嵌入式系統(tǒng)的特點
 1.2 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用
 　1.2.1 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展
　 1.2.2 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用
 1.3 嵌入式系統(tǒng)的總體組成
　 1.3.1 嵌入式系統(tǒng)的硬件
　 1.3.2 嵌入式系統(tǒng)的軟件
 1.4 常用的嵌入式處理器
 　1.4.1 嵌入式處理器的種類
　 1.4.2 典型ARM微處理器系列
 1.5 常用的嵌入式操作系統(tǒng)
 1.5.1 嵌入式操作系統(tǒng)及其特點
 1.5.2 幾種常用嵌入式操作系統(tǒng)
 1.6 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法
 1.6.1 嵌入式系統(tǒng)的總體考慮
 1.6.2 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計步驟
 1.6.3 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法
 1.7 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)
 1.7.1 嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境
 1.7.2 嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試工具
 1.7.3 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用模式
 1.7.4 嵌入式應(yīng)用軟件的開發(fā)
 1.8 嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)探討
 1.8.1 嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容
 1.8.2 嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)條件
 1.8.3 嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法
 習(xí)題1
第2章 ARM嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu)
 2.1 嵌入式處理器內(nèi)核種類
 2.2 ARM體系結(jié)構(gòu)概述
　 2.2.1 ARM體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展
　　2.2.2 ARM體系結(jié)構(gòu)的技術(shù)特征
　　2.2.3 ARM處理器的工作狀態(tài)與工作模式
　　2.2.4 ARM處理器的寄存器組
　　2.2.5 ARM處理器的異常中斷
　　2.2.6 ARM的存儲器格式及數(shù)據(jù)類型
　1.3 ARM流水線技術(shù)
　　2.3.1 流水線電路設(shè)計基礎(chǔ)知識
　　2.3.2 微處理器指令流水線處理
　　2.3.3 ARM的3級指令流水線
　　2.3.4 ARM的5級指令流水線
　1.4 ARM處理器內(nèi)核結(jié)構(gòu)
　　2.4.1 ARM處理器內(nèi)核概述
　　2.4.2 ARM7TDMI處理器內(nèi)核
　　2.4.3 ARMTTDMI存儲器接口
　　2.4.4 ARM7TDMI的調(diào)試接口
　　2.4.5 ARM920T處理器核
　　2.4.6 AMBA總線體系結(jié)構(gòu)
　　2.4.7 ARM的MMU部件
　習(xí)題2
第3章 ARM嵌入式處理器指令系統(tǒng)
 3.1 ARM指令分類及指令格式
 3.1.1 ARM指令分類
 3.1.2 ARM指令格式
 3.1.3 ARM指令中的操作數(shù)符號
　　3.1.4，ARM指令中的移位操作
 3.2 ARM指令的尋址方式
 3.3 ARM指令集
 3.3.1 數(shù)據(jù)處理類指令
 3.3.2 程序狀態(tài)寄存器訪問指令
 3.3.3　程序分支指令
 3.3.4　加載／存儲指令
 3.3.5 協(xié)處理器指令
第4章　ARM嵌入式系統(tǒng)程序設(shè)計及調(diào)試基礎(chǔ)
第5章　ARM嵌入式處理器及其應(yīng)用編程
第6章　嵌入式Linux操作系統(tǒng)及應(yīng)用
第7章　嵌入式系統(tǒng)的Boot Lodader
第8章　ARM嵌入式系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)實例
第9章　基于ARM開發(fā)工具的基礎(chǔ)實驗
第10章　Linux操作系統(tǒng)的綜合應(yīng)用實踐
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：本章概括地闡述了嵌入式系統(tǒng)及其應(yīng)用開發(fā)的基本概念、基礎(chǔ)知識、基本方法等．包括嵌入式系統(tǒng)的定義、發(fā)展應(yīng)用、總體組成、常用的嵌入式處理器、常用的嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法、嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)探討等內(nèi)容。1.1  嵌入式系統(tǒng)的定義及特點1.1.1  嵌入式系統(tǒng)的定義通常，計算機(jī)連同一些常規(guī)的外設(shè)是作為獨(dú)立的系統(tǒng)而存在的，而并非為某一方面的專門應(yīng)用而存在。如一臺PC(Personal Computer)就是一個完整的計算機(jī)系統(tǒng)，整個系統(tǒng)存在的目的就是為人們提供一臺可編程、會計算、能處理數(shù)據(jù)的機(jī)器。它既可以作為科學(xué)計算的工具，也可以作為企業(yè)管理的工具，這樣的計算機(jī)系統(tǒng)稱為通用計算機(jī)系統(tǒng)。但是有些系統(tǒng)卻不是這樣，如醫(yī)用的微波治療儀、胃鏡等雖然也是一個系統(tǒng)，且系統(tǒng)中也有計算機(jī)，但是這種計算機(jī)（或處理器）是作為某個專用系統(tǒng)中的一個部件而存在的，其本身的存在并非目的，而只是手段。這種嵌入到專用系統(tǒng)中的計算機(jī)被稱為嵌入式計算機(jī)。將計算機(jī)嵌入到系統(tǒng)中，一般并不是指直接把一臺通用計算機(jī)原封不動地安裝到目標(biāo)系統(tǒng)中，也不只是簡單地把原有的機(jī)殼拆掉并安裝到機(jī)器中，而是指為目標(biāo)系統(tǒng)構(gòu)建合適的計算機(jī)，再把它有機(jī)地植入，甚至融入目標(biāo)系統(tǒng)。不同的組織、不同的人從不同的角度給嵌入式系統(tǒng)所下的定義有所差異，但大致是相同的。按照電氣電子工程師協(xié)會(IEEE)的定義，嵌入式系統(tǒng)是用來控制、監(jiān)控或者輔助操作機(jī)器、裝置、工廠等大規(guī)模系統(tǒng)的設(shè)備的。在我國，一般認(rèn)為：嵌入式系統(tǒng)(Embedded System)是嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)的簡稱。簡單地說，嵌入式系統(tǒng)就是嵌入到目標(biāo)體系中的專用計算機(jī)系統(tǒng)。嵌入性、專用性與計算機(jī)系統(tǒng)是它的三個基本要素。具體地講，嵌入式系統(tǒng)是指以應(yīng)用為中心，以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟、硬件可裁剪，適用于對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)。也就是說，嵌入式系統(tǒng)把計算機(jī)直接嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)中，它融合了計算機(jī)軟／硬件技術(shù)、通信技術(shù)和微電子技術(shù)，是集成電路發(fā)展過程中的一個標(biāo)志性成果。與嵌入式系統(tǒng)相關(guān)的另一個概念是嵌入式設(shè)備，它是指內(nèi)部有嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)品和設(shè)備，如內(nèi)含單片機(jī)的家用電器、儀器儀表、工控單冗、機(jī)器人、手機(jī)、PDA等。嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展不僅使其成為當(dāng)今計算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的一個重要分支，同時也使計算機(jī)的分類從巨型機(jī)，大型機(jī)川、型機(jī)，微型機(jī)變?yōu)橥ㄓ糜嬎銠C(jī)／嵌入式計算機(jī)（即嵌入式系統(tǒng)）?？梢灶A(yù)言，嵌入式系統(tǒng)將成為后PC時代的主宰。1.1.2  嵌入式系統(tǒng)的特點由于嵌入式系統(tǒng)是一種特殊形式的計算機(jī)系統(tǒng)，因此它同計算機(jī)系統(tǒng)一樣由硬件和軟件構(gòu)成。嵌入式系統(tǒng)是由定義中的三個基本要素衍生出來的，不同的嵌入式系統(tǒng)，其特點會有所差異，但其主要特點是一致的。1．嵌入式系統(tǒng)是專用的計算機(jī)系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的硬、軟件均是面向特定應(yīng)用對象和任務(wù)設(shè)計的，具有很強(qiáng)的專用性和多樣性。它提供的功能以及面對的應(yīng)用和過程都是可預(yù)知的、相對固定的，而不像通用計算機(jī)那樣有很大的隨意性。嵌入式系統(tǒng)的硬、軟件具有可裁剪性，能滿足對象要求的最小硬、軟件配置。2．嵌入式系統(tǒng)須滿足系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境的要求由于嵌入式系統(tǒng)要嵌入到對象系統(tǒng)中，因此它必須滿足對象系統(tǒng)的環(huán)境要求，如物理環(huán)境（集成度高、體積?。㈦姎猸h(huán)境（可靠性高）、成本（價低廉）、功耗（能耗少）等的高性價比要求。另外，它還要能滿足對溫度、濕度、壓力等自然環(huán)境的要求。民用和軍用嵌入式系統(tǒng)對自然環(huán)境的要求差別很大。3．嵌入式系統(tǒng)須滿足對象系統(tǒng)的控制要求嵌入式系統(tǒng)必須配置有與對象系統(tǒng)相適應(yīng)的接口電路，如A/D接口、D/A接口、PWM接口、LCD接口、SPI接口、I2C接口等。4．嵌入式系統(tǒng)是一個知識集成應(yīng)用系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，這就決定了它必然是一個技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。5．嵌入式系統(tǒng)具有較長的應(yīng)用生命周期嵌入式系統(tǒng)和實際應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起，它的更新?lián)Q代也是和實際產(chǎn)品一同進(jìn)行的，因此基于嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)品一旦進(jìn)入市場，就具有較長的生命周期。6．嵌入式系統(tǒng)的軟件固化在非易失性存儲器中為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在EPROM、E2PROM或Flash等非易失性存儲器中，而不是像通用計算機(jī)系統(tǒng)那樣存儲于磁盤等載體中。7．多數(shù)嵌入式系統(tǒng)具有實時性要求許多嵌入式系統(tǒng)都有實時性要求，需要有對外部事件迅速反應(yīng)的能力。以前，嵌入式系統(tǒng)幾乎是實時系統(tǒng)的代名詞，近年來出現(xiàn)了許多不帶實時要求的嵌入式系統(tǒng)，這兩個詞詞句別才變得顯著起來。但是，多數(shù)嵌入式系統(tǒng)還是有著不同程度的實時性要求的。8．嵌入式系統(tǒng)設(shè)計須專用的開發(fā)環(huán)境和開發(fā)工具嵌入式系統(tǒng)本身不具備自主開發(fā)能力，即使設(shè)計完成以后，用戶通常也不能對其中的程序功能進(jìn)行修改，必須有一套開發(fā)工具和相應(yīng)的開發(fā)環(huán)境才能進(jìn)行開發(fā)和修改。

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《ARM嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用開發(fā)》由西安電子科技大學(xué)出版社出版。

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