本書系統(tǒng)全面地介紹了嵌入式系統(tǒng)中廣泛使用的ARM處理器及新的ARMCortexA系列處理器，主要內(nèi)容包括ARM處理器的體系結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)；基于ARMCortex-A9內(nèi)核的Exynos4412處理器，以及基于Exynos4412處理器的FS4412實驗教學(xué)系統(tǒng)；Linux程序設(shè)計，基于FS4412實驗教學(xué)平臺的嵌入式Linux應(yīng)用程序和驅(qū)動程序的設(shè)計；ARMCortexA處理器的應(yīng)用實例。

本書以嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)為主線. 全面、系統(tǒng)地講述了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的基本知識、基本流程和基本方法. 并以三星公司的基于ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ａ９ 內(nèi)核的Ｅｘｙｎｏｓ４４１２ 處理器和華清遠見公司的ＦＳ４４１２ 實驗教學(xué)系統(tǒng)為硬件平臺. 介紹了嵌入式系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)過程.本書力求實用. 側(cè)重于嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程. 力爭能夠指導(dǎo)學(xué)生進行一個完整的嵌入式系統(tǒng)開發(fā).本書共分９ 章. 各章的具體內(nèi)容如下:第１ 章介紹了ＡＲＭ 公司及其處理器的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢. ＡＲＭ 公司的主流處理器架構(gòu)及Ｃｏｒｔｅｘ 系列處理器. 最后給出了ＡＲＭ 處理器選型中需要考慮的基本因素.第２ 章介紹了ＡＲＭ 處理器體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展和特征、處理器的工作狀態(tài)、寄存器組織、異常處理和ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ａ９ 內(nèi)核架構(gòu)等內(nèi)容.第３ 章介紹了ＡＲＭ 處理器的尋址方式. ＡＲＭ 指令系統(tǒng)的基本格式、各種指令.ＡＲＭｖ４Ｔ 版本以后新增的指令以及指令的應(yīng)用場合及方法.第４ 章介紹了基于ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ａ９ 內(nèi)核的Ｅｘｙｎｏｓ４４１２ 處理器內(nèi)核單元. Ｅｘｙｎｏｓ４４１２ 處理器片內(nèi)外設(shè)的一些特性以及功能模塊.第５ 章介紹了ＦＳ４４１２ 實驗教學(xué)系統(tǒng)的硬件資源. 以及各功能模塊單元中所用的芯片及其特征. 并詳細介紹了實驗教學(xué)系統(tǒng)的硬件設(shè)計. 包括存儲系統(tǒng)、電源和時鐘系統(tǒng)、ＬＣＤ及觸摸屏人機接口系統(tǒng)等. 以及多種通信接口的應(yīng)用電路.第６ 章介紹了Ｅｘｙｎｏｓ４４１２ 處理器最基本的部件編程. 包括處理器的ＧＰＩＯ、中斷控制器、異步通信、定時器、ＭＭＵ 的編程方法和實例.第７ 章介紹了Ｌｉｎｕｘ 開發(fā)中常用的應(yīng)用程序和驅(qū)動程序設(shè)計技巧. 包括文件操作、線程創(chuàng)建及同步以及進程通信等. 并介紹了Ｌｉｎｕｘ 驅(qū)動程序設(shè)計的框架和流程. 給出了具體實例.第８ 章介紹了嵌入式Ｌｉｎｕｘ 目標平臺運行環(huán)境的建立. 包括交叉編譯工具的安裝、引導(dǎo)程序ＢｏｏｔＬｏａｄｅｒ、內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的編譯. 并通過具體的驅(qū)動程序案例. 介紹了微處理器硬件部件驅(qū)動程序的基本設(shè)計思想.第９ 章以ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ａ９ 及更高版本的ＡＲＭ 處理器為基礎(chǔ). 介紹了幾種系統(tǒng)應(yīng)用案例. 包括華為榮耀暢玩５ｘ 手機、網(wǎng)絡(luò)機頂盒等.附錄介紹了ＡＲＭ 處理器的ＣＰ１５ 協(xié)處理器使用的指令和寄存器.本書的編寫是在多輪教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上完成的. 本書內(nèi)容充實. 重點突出. 闡述循序漸進. 由淺入深. 各章均安排了豐富的思考題. 便于學(xué)生自學(xué)和自測.本書的編寫得到了東北大學(xué)研究生院的“東北大學(xué)研究生教育科研計劃教學(xué)立項” 和東北大學(xué)計算機科學(xué)與工程學(xué)院本科教學(xué)改革研究項目的支持.本書采用了華清遠見公司的ＦＳ４４１２ 實驗教學(xué)系統(tǒng). 該公司為作者提供了大量的技術(shù)資料和技術(shù)支持. 本書在編寫過程中. 還參考了參考文獻所列論著的有關(guān)內(nèi)容及網(wǎng)上相關(guān)資Ⅳ料. 在此向相關(guān)公司和論著作者一并表示衷心的感謝.本書的主編為張石. 副主編為佘黎煌、鮑喜榮、張新宇. 姚定界、閆鑫、李玉珍、楊朝暉參加了本書有關(guān)資料的收集整理工作.由于編者水平有限. 加上時間倉促. 書中難免有一些錯誤和不足之處. 懇請各位專家和讀者批評指正.編　者

前　言
第１ 章　ＡＲＭ 嵌入式技術(shù)概論 １
１. １�。粒遥� 處理器的歷史及發(fā)展 １
１. ２　ＡＲＭ 處理器簡介 ２
１. ２. １�。粒遥� 處理器特征 ２
１. ２. ２�。粒遥� 處理器架構(gòu) ２
１. ２. ３　Ｃｏｒｔｅｘ 處理器架構(gòu) ３
１. ３�。粒遥� 處理器系列 ３
１. ３. １�。茫欤幔螅螅椋� ＡＲＭ 處理器 ３
１. ３. ２�。茫铮颍簦澹� Ａ 系列處理器 ４
１. ３. ３�。茫铮颍簦澹� Ｍ 系列處理器 ７
１. ３. ４�。茫铮颍簦澹� Ｒ 系列處理器 ８
１. ３. ５　ＳｅｃｕｒＣｏｒｅ 系列處理器 ９
１. ４�。粒遥� 處理器的芯片選型 １０
本章小結(jié) １１
思考題 １１
第２ 章�。粒遥� 處理器體系結(jié)構(gòu) １２
２. １　數(shù)據(jù)類型 １２
２. ２　處理器工作模式 １２
２. ３　ＡＲＭ 處理器的存儲系統(tǒng) １３
２. ３. １　存儲空間 １３
２. ３. ２　存儲格式 １３
２. ３. ３　存儲管理單元 １４
２. ３. ４　高速緩沖存儲器 １４
２. ３. ５　協(xié)處理器 １５
２. ４　寄存器組織 １５
２. ４. １�。粒遥� 處理器模式下的寄存器分布 １５
２. ４. ２　通用寄存器 １７
２. ４. ３　程序狀態(tài)寄存器 １８
２. ５　異常處理 ２１
２. ５. １�。粒遥� 處理器異常類型 ２１
２. ５. ２　ＡＲＭ 異常處理 ２２
２. ５. ３　異常優(yōu)先級 ２７
２. ６�。粒遥� Ｃｏｒｔｅｘ Ａ９ 內(nèi)核架構(gòu) ２８
２. ６. １�。粒遥� Ｃｏｒｔｅｘ Ａ９ 架構(gòu)簡介 ２８
２. ６. ２�。粒遥� Ｃｏｒｔｅｘ Ａ９ 單核技術(shù) ２８
２. ６. ３�。粒遥� Ｃｏｒｔｅｘ Ａ９ 多核技術(shù) ２８
本章小結(jié) ３１
Ⅵ
思考題 ３１
第３ 章�。粒遥� 處理器指令系統(tǒng) ３２
３. １�。粒遥� 指令集概述 ３２
３. ２�。粒遥� 指令的基本格式 ３３
３. ２. １�。粒遥� 指令集編碼 ３３
３. ２. ２�。粒遥� 指令基本語法格式 ３３
３. ３�。粒遥� 指令的尋址方式 ３５
３. ４�。粒遥� 存儲器訪問指令 ３９
３. ５�。粒遥� 數(shù)據(jù)處理指令 ４２
３. ６�。粒遥� 分支指令 ４９
３. ７　協(xié)處理器指令 ５０
３. ８　雜項指令 ５２
３. ９　其他指令介紹 ５４
本章小結(jié) ５６
思考題 ５６
第４ 章　Ｅｘｙｎｏｓ４４１２ 處理器簡介 ５７
４. １　處理器功能介紹 ５７
４. ２　處理器引腳介紹 ５９
４. ３　內(nèi)核單元 ６４
４. ４　存儲器系統(tǒng) ６５
４. ５　多媒體處理單元 ６５
４. ６　外部連接及通信接口 ６６
４. ７　系統(tǒng)外設(shè)單元 ６６
４. ８�。牵校桑� 單元 ６６
４. ９　通用中斷控制器 ６７
４. １０�。樱校� 接口功能單元 ６８
４. １１�。桑玻� 接口功能單元 ６９
４. １２�。眨粒遥� 接口功能單元 ７０
４. １３　ＡＤＣ 功能單元 ７０
本章小結(jié) ７１
思考題 ７１
第５ 章�。牛�ｙｎｏｓ４４１２ 實驗教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計 ７２
５. １　實驗教學(xué)系統(tǒng)概述 ７２
５. ２�。牛�ｙｎｏｓ４４１２ 存儲模塊 ７５
５. ３�。牛�ｙｎｏｓ４４１２ 電源管理系統(tǒng) ７５
５. ４�。蹋牛�/ ＫＥＹ 模塊 ７６
５. ５�。眨粒遥� 模塊 ７７
５. ６　紅外信號接收器 ７８
５. ７�。茫粒�/ ＲＳ ４８５ 通信接口模塊 ７９
５. ８�。� ＡＸＩＳ 傳感器模塊 ８０
５. ９　溫度傳感器模塊 ８０
５. １０　音頻模塊 ８１
５. １１�。粒模� 模塊 ８２
５. １２�。蹋茫� 模塊 ８２
Ⅶ
５. １３　攝像頭接口模塊 ８４
５. １４�。裕� 卡/ ＳＤ 卡存儲模塊 ８５
５. １５�。眨樱� 模塊 ８５
本章小結(jié) ８６
思考題 ８６
第６ 章�。牛�ｙｎｏｓ４４１２ 部件編程實例 ８７
６. １�。牵校桑� 編程 ８７
６. １. １　ＧＰＩＯ 功能描述 ８７
６. １. ２�。牛�ｙｎｏｓ４４１２ 的ＧＰＩＯ 常用寄存器分類 ８７
６. １. ３�。牛�ｙｎｏｓ４４１２ 的ＧＰＩＯ 常用寄存器詳解 ８８
６. １. ４�。牵校桑� 編程實例 ９０
６. ２　中斷控制器編程 ９４
６. ２. １�。粒遥� 處理器的中斷響應(yīng)流程 ９４
６. ２. ２�。牛�ｙｎｏｓ４４１２ 中斷概述 ９５
６. ２. ３　中斷相關(guān)控制寄存器 ９５
６. ２. ４�。粒遥� 中斷編程實例 １０１
６. ３　異步串行編程 １０５
６. ３. １�。牛�ｙｎｏｓ４４１２ 串口簡述 １０６
６. ３. ２�。眨粒遥� 通信寄存器詳解 １０６
６. ３. ３�。眨粒遥� 通信編程實例 １１０
６. ４�。校祝� 定時器編程 １１３
６. ４. １�。校祝� 定時器的寄存器 １１４
６. ４. ２　定時器的ＰＷＭ 輸出工作流程 １１６
６. ４. ３�。校祝� 的編程實例 １１６
６. ５�。停停� 編程 １１８
６. ５. １�。停停� 的作用 １１８
６. ５. ２�。停停� 的工作流程 １１９
６. ５. ３�。停停� 編程實例 １２０
本章小結(jié) １２３
思考題 １２３
第７ 章�。蹋椋睿酰� 程序開發(fā) １２４
７. １　開發(fā)工具ＧＮＵ 概述 １２４
７. １. １�。牵茫� 編譯器 １２４
７. １. ２�。牵危� Ｍａｋｅ １２６
７. １. ３　ｍａｋｅｆｉｌｅ 編程實例 １３０
７. ２�。蹋椋睿酰� 文件