嵌入式技術基礎

前言

　　PC機的發(fā)明使人類高效地認識了世界，而嵌入式技術的誕生則提供了改造世界的強大武器。嵌入式技術作為一個正在興起的熱門領域，涵蓋了計算機技術、信息技術和微電子技術等諸多方面的科技成果，正以前所未有的速度滲透到社會生活的每一個角落。隨著“中國制造”向“中國創(chuàng)造”方式的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，我國對從事嵌入式應用和開發(fā)技術人才的需求呈爆炸式增長?！　￠_發(fā)嵌入式系統(tǒng)涉及眾多的概念、理論、技術和方法，包含電子線路、微機原理、接口技術、匯編語言、C或C++程序設計、軟件工程等。在眾多知識和技術交叉與綜合的領域，高職院校的學生如何學習、實踐，并快速掌握這一領域的知識和技能？為此，作者根據(jù)多年從事嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和教學的親身經(jīng)歷編著此書，將一套簡潔、實用、完備的解決方案奉獻給廣大讀者。　　本書是高職院校嵌入式技術系列教材之一，主要介紹嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、開發(fā)環(huán)境和開發(fā)過程，為后續(xù)學習奠定基礎。本系列叢書的后兩本是《嵌入式unux應用開發(fā)》和《嵌入式windows CE應用開發(fā)》，以項目包方式內(nèi)涵嵌入式開發(fā)技術的主要方面?！　”緯卜?章，包括嵌入式系統(tǒng)概述、ARM體系結(jié)構(gòu)、ARM指令系統(tǒng)、嵌入式Linux操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺的建立、嵌入式軟件系統(tǒng)和嵌入式應用程序開發(fā)。內(nèi)容編排由淺人深，通俗易懂，注重整體，兼顧一般。每章前有學習目標，后有小結(jié)和習題，附錄列出詳細實驗指導，以方便讀者快速掌握重點、難點，并及時通過練習和實踐理解知識要點，掌握開發(fā)技能。因此，本書既可作為高職院校相關專業(yè)教材，也可用作各類培訓機構(gòu)的培訓教材，還可作為嵌入式從業(yè)人員和業(yè)余愛好者的參考書和工具書。

內(nèi)容概要

本書是高職院校嵌入式技術系列教材之一，系統(tǒng)闡述了嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、開發(fā)環(huán)境和開發(fā)過程。本書共分7章，包括嵌入式系統(tǒng)概述、ARM體系結(jié)構(gòu)、ARM指令系統(tǒng)、嵌入式Linux操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺的建立、嵌入式軟件系統(tǒng)和嵌入式應用程序開發(fā)。內(nèi)容編排由淺入深，通俗易懂，注重整體，兼顧一般。每章前有學習目標，后有本章小結(jié)和習題，書末附有實驗指導。作者在編寫過程中，注重學習者系統(tǒng)意識的培養(yǎng)和實踐能力的訓練，力求使本書具有知識面寬、集成度高、實用性強和簡明易懂的特點。    本書既可作為高職院校嵌入式技術基礎課程的教材，也可用作各類培訓機構(gòu)的教學用書，還可作為嵌入式系統(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　　1.1.1　嵌入式系統(tǒng)的定義　　1.1.2　嵌入式系統(tǒng)的組成　　1.1.3　嵌入式系統(tǒng)的特點　　1.1.4　嵌入式系統(tǒng)的應用　　1.1.5　嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展　1.2　嵌入式系統(tǒng)硬件　　1.2.1　嵌入式處理器　　1.2.2　總線　　1.2.3　存儲器　　1.2.4　I/O接口　1.3　嵌入式系統(tǒng)軟件　　1.3.1　引導程序　　1.3.2　操作系統(tǒng)　　1.3.3　應用軟件　本章小結(jié)　思考與練習第2章　ARM體系結(jié)構(gòu)　2.1  ARM簡介　　2.1.1  ARM特點　　2.1.2  ARM處理器工作狀態(tài)和工作模式　　2.1.3  ARM處理器異?！　?.1.4  ARM指令流水　2.2  ARM微處理器　　2.2.1  S3C2410組成結(jié)構(gòu)和引腳信號　　2.2.2  ARM寄存器　2.3  ARM存儲器　　2.3.1  存儲器組織　　2.3.2  存儲管理單元　　2.3.3  NAND Flash控制器　　2.3.4  數(shù)據(jù)類型與存儲格式　　2.3.5  非對齊的存儲訪問　　2.3.6  指令預取和自修改代碼　2.4  ARM的I/O端口　　2.4.1  DMA　　2.4.2  定時器　　2.4.3  中斷控制器　　2.4.4  LCD控制器　　2.4.5  ADC和觸摸屏接口　　2.4.6  UART接口　　2.4.7  USB接口　　2.4.8  并行接口　　2.4.9  串行接口　　2.4.10  PCMCIA 和CF　　2.4.11  紅外線接口　本章小結(jié)　思考與練習第3章  ARM指令系統(tǒng)　3.1  ARM指令系統(tǒng)簡介　3.2  ARM指令尋址方式　3.3  ARM指令集　　3.3.1  分支指令　　3.3.2  數(shù)據(jù)處理指令　　3.3.3  移位指令　　3.3.4  存儲器訪問指令　　3.3.5  協(xié)處理器指令　　3.3.6  軟件中斷指令及其他　……第4章  嵌入式Linux操作系統(tǒng)第5章  嵌入式開發(fā)平臺的組建第6章  嵌入式軟件系統(tǒng)第7章  嵌入式應用程序開發(fā)附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第3章　ARM指令系統(tǒng)　　理解并掌握ARM體系結(jié)構(gòu)以后，進一步學習的內(nèi)容就是如何編程了?；贏RM的應用程序設計主要使用兩種語言：ARM匯編語言和C（或C++）語言。本章主要介紹ARM指令系統(tǒng)及匯編程序設計方法。　　3.1　ARM指令系統(tǒng)簡介　　ARM9處理器支持兩種指令集，即32位的ARM指令集和16位Thumb指令集?！　RM微處理器的指令集是加載/存儲型的，即指令集僅能處理寄存器中的數(shù)據(jù)，而且處理結(jié)果都要放回寄存器中，而對系統(tǒng)存儲器的訪問則需要專門的加載/存儲指令來完成?！　RM指令集是特殊的指令集，32位編碼包含的信息量很大，每一條語句完成的功能很強，在多寄存器操作指令中一次最多可以完成16個寄存器的數(shù)據(jù)傳送?！　RM指令集按指令功能通常分為5類：跳轉(zhuǎn)指令、存儲器訪問指令、數(shù)據(jù)處理指令、協(xié)處理器指令和軟件中斷指令。跳轉(zhuǎn)指令用于控制程序的執(zhí)行流程、指令的特權等級和在ARM代碼與Thumb代碼之間進行轉(zhuǎn)換；存儲器訪問指令用于控制在存儲器和寄存器之間的數(shù)據(jù)傳輸、交換、加載/存儲；數(shù)據(jù)處理指令用于操作片上的ALU、桶型移位器、乘法器，以完成在31個32位通用寄存器之間的高速數(shù)據(jù)處理；協(xié)處理器指令用于控制外部的協(xié)處理器，以開放統(tǒng)一的方式用于片外功能指令集；軟件中斷指令SWI實現(xiàn)軟件中斷，可以訪問用戶模式下受限制的資源。

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