本書從初學(xué)者的需求出發(fā),配合高校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),培養(yǎng)嵌入式專業(yè)的學(xué)生掌握微處理器技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識(shí),以及解決專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H問(wèn)題的能力,同時(shí)本書注重教材的可讀性和實(shí)用性,以理論講解結(jié)合案例分析和編程實(shí)例的方式組織內(nèi)容,循序漸進(jìn),符合讀者的認(rèn)知過(guò)程。本書內(nèi)容全面細(xì)致,構(gòu)架清晰完整,實(shí)用性強(qiáng),特別適合ARM的初學(xué)者,可作為大中專嵌入式相關(guān)專業(yè)的教材或供初學(xué)者作為參考資料使用。本書可作為高等院校電子信息、計(jì)算機(jī)、軟件、自動(dòng)化、通信等專業(yè)相關(guān)課程的教材,還可供從事嵌入式系統(tǒng)研發(fā)的工程技術(shù)人員參考。為了方便教學(xué),本書還配有電子課件等教學(xué)資源包,任課教師和學(xué)生可以登錄我們愛(ài)讀書網(wǎng)(www.ibook4us.com)注冊(cè)并瀏覽,任課教師還可以發(fā)郵件至hustpeiit@163.com索取。
嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用從20世紀(jì)90年代初期到現(xiàn)在,經(jīng)歷了多個(gè)發(fā)展階段,其應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛,已日益滲透到生產(chǎn)生活的方方面面。嵌入式專業(yè)無(wú)疑是當(dāng)前熱門的專業(yè)方向之一,許多高校相繼開設(shè)了相關(guān)的課程。在教學(xué)和科研過(guò)程中,我們深刻體會(huì)到,無(wú)論是硬件板卡電路的設(shè)計(jì),或者是應(yīng)用程序開發(fā),還是驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā),都離不開嵌入式微處理器的相關(guān)知識(shí),特別是需要從應(yīng)用角度出發(fā),以某種具體的嵌入式微處理器為教學(xué)實(shí)例,理論和實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合的嵌入式微處理器方面的書籍資料,在此背景下,我們編寫了這本專門講述嵌入式微處理器技術(shù)的教材。
嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用從20世紀(jì)90年代初期到現(xiàn)在,經(jīng)歷了多個(gè)發(fā)展階段,其應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛,已日益滲透到生產(chǎn)生活的方方面面。嵌入式專業(yè)無(wú)疑是當(dāng)前熱門的專業(yè)方向之一,許多高校相繼開設(shè)了相關(guān)的課程。在教學(xué)和科研過(guò)程中,我們深刻體會(huì)到,無(wú)論是硬件板卡電路的設(shè)計(jì),或者是應(yīng)用程序開發(fā),還是驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā),都離不開嵌入式微處理器的相關(guān)知識(shí),特別是需要從應(yīng)用角度出發(fā),以某種具體的嵌入式微處理器為教學(xué)實(shí)例,理論和實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合的嵌入式微處理器方面的書籍資料,在此背景下,我們編寫了這本專門講述嵌入式微處理器技術(shù)的教材。
本書從初學(xué)者的需求出發(fā),配合高校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),培養(yǎng)嵌入式專業(yè)的學(xué)生掌握微處理器技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識(shí),以及解決專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H問(wèn)題的能力,同時(shí)本書注重教材的可讀性和實(shí)用性,以理論講解結(jié)合案例分析和編程實(shí)例的方式組織內(nèi)容,循序漸進(jìn),符合讀者的認(rèn)知過(guò)程。本書內(nèi)容全面細(xì)致,構(gòu)架清晰完整,實(shí)用性強(qiáng),特別適合ARM的初學(xué)者,可作為大中專嵌入式相關(guān)專業(yè)的教材或供初學(xué)者作為參考資料使用。
ARM既是一家研發(fā)嵌入式處理器的公司的名字,也是一系列嵌入式微處理器內(nèi)核的名稱,其中ARM9是ARM系列一種應(yīng)用比較廣泛的內(nèi)核,是ARM家族具有典型特性的代表,比較適合有一定計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的初學(xué)者學(xué)習(xí)嵌入式技術(shù)。本書以ARM9為核心介紹嵌入式微處理器的結(jié)構(gòu)及其典型應(yīng)用,處理器是基于該內(nèi)核的S3C2440,書中涉及的所有實(shí)驗(yàn)及程序均可在相應(yīng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行驗(yàn)證。
全書共15章,各章節(jié)主要內(nèi)容如下。
第1章:嵌入式系統(tǒng)導(dǎo)論,主要介紹嵌入式系統(tǒng)基本知識(shí)。
第2章:ARM微處理器技術(shù),主要介紹了ARM體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)特性,以及常用的ARM處理器、微處理器的結(jié)構(gòu)特性,包括微處理器接口。
第3章:ARM微處理器指令系統(tǒng),介紹ARM指令集、Thumb指令集,以及各類指令對(duì)應(yīng)的尋址方式。
第4章:GNU匯編偽指令集,詳細(xì)介紹GNU匯編器平臺(tái)所支持的各類偽指令。
第5章:ARM集成開發(fā)環(huán)境搭建,介紹ARM集成開發(fā)環(huán)境MDK的使用。
第6章:GPIO編程,主要介紹GPIO相關(guān)寄存器功能及其編程應(yīng)用。
第7章:ARM系統(tǒng)時(shí)鐘及編程, 主要介紹處理器系統(tǒng)時(shí)鐘的相關(guān)知識(shí)。
第8章:ARM異常處理及編程,介紹處理器的異常處理及相應(yīng)編程。
第9章:串行通信接口,介紹串行通信相關(guān)知識(shí)及其收發(fā)程序?qū)嵗?/p>
第10章:PWM定時(shí)器,介紹PWM定時(shí)器和看門狗定時(shí)器的用法及其編程。
第11章:A/D轉(zhuǎn)換器,介紹A/D轉(zhuǎn)換的方法原理及S3C2440 A/D相關(guān)寄存器功能及編程實(shí)例。
第12章:實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC,介紹2440實(shí)時(shí)時(shí)鐘的基本原理及其寄存器的用法。
第13章:I2C總線,介紹I2C總線的相關(guān)知識(shí),2440 I2C總線寄存器及其編程應(yīng)用。
第14章:存儲(chǔ)器接口,介紹存儲(chǔ)器的基本知識(shí)及S3C2440存儲(chǔ)器相關(guān)寄存器及編程知識(shí)。
第15章:SPI總線,介紹SPI接口協(xié)議、2440SPI接口控制寄存器及其應(yīng)用編程。
為了方便教學(xué),本書還配有電子課件等教學(xué)資源包,任課教師和學(xué)生可以登錄我們愛(ài)讀書網(wǎng)(www.ibook4us.com)注冊(cè)并瀏覽,任課教師還可以發(fā)郵件至hustpeiit@163.com索取。
由于時(shí)間倉(cāng)促,編者水平有限,書中難免存在不足及疏漏,歡迎讀者批評(píng)指正,提出寶貴的意見(jiàn)。
第1章嵌入式系統(tǒng)導(dǎo)論1
1.1嵌入式系統(tǒng)概述1
1.2嵌入式系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)5
1.3嵌入式操作系統(tǒng)舉例7
思考與練習(xí)9
第2章ARM微處理器技術(shù)10
2.1ARM體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及發(fā)展簡(jiǎn)介10
2.2ARM微處理器結(jié)構(gòu)13
2.3ARM微處理器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)24
2.4ARM和Thumb工作狀態(tài)25
2.5流水線技術(shù)28
思考與練習(xí)28
第3章ARM微處理器指令系統(tǒng)29
3.1ARM指令的基本尋址方式29
3.2ARM指令集31
3.3Thumb指令集49
思考與練習(xí)50
第4章GNU匯編偽指令集51
4.1GNU匯編器的平臺(tái)無(wú)關(guān)偽指令51
4.2GNU匯編器支持的ARM偽指令59
4.3ARM匯編語(yǔ)言的程序結(jié)構(gòu)61
4.4匯編語(yǔ)言與C語(yǔ)言的混合編程62
思考與練習(xí)67
第5章ARM集成開發(fā)環(huán)境搭建68
5.1開發(fā)環(huán)境搭建68
5.2MDK工程的建立69
5.3調(diào)試工程73
思考與練習(xí)74
第6章GPIO編程75
6.1GPIO控制器75
6.2GPIO實(shí)例86
思考與練習(xí)87
第7章ARM系統(tǒng)時(shí)鐘及編程88
7.1S3C2440A時(shí)鐘的產(chǎn)生過(guò)程88
7.2時(shí)鐘源的選擇90
7.3時(shí)鐘的配置90
7.4S3C2440A時(shí)鐘配置寄存器描述92
7.5S3C2440A時(shí)鐘源配置實(shí)例93
思考與練習(xí)94
第8章ARM異常處理及編程95
8.1ARM中斷異常處理概述95
8.2ARM體系異常種類96
8.3ARM異常的優(yōu)先級(jí)100
8.4ARM處理器模式和異常101
8.5ARM異常響應(yīng)和處理程序返回101
8.6ARM的SWI異常中斷處理程序設(shè)計(jì)104
8.7FIQ和IRQ中斷105
思考與練習(xí)112
第9章串行通信接口113
9.1串行通信113
9.2S3C2440異步串行通信116
9.3接口電路與程序設(shè)計(jì)121
思考與練習(xí)123
第10章PWM定時(shí)器124
10.1S3C2440PWM定時(shí)器124
10.2S5PC100看門狗定時(shí)器129
思考與練習(xí)133
第11章A/D轉(zhuǎn)換器134
11.1A/D轉(zhuǎn)換方法及原理134
11.2A/D轉(zhuǎn)換器的主要指標(biāo)136
11.3S3C2440A的A/D轉(zhuǎn)換器137
11.4S3C2440A的A/D接口編程實(shí)例140
思考與練習(xí)141
第12章實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC142
12.1RTC基本知識(shí)142
12.2RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制器143
12.3RTC控制器寄存器144
12.4RTC控制器寄存器應(yīng)用實(shí)例150
思考與練習(xí)155
第13章I2C總線156
13.1I2C總線概述156
13.2S3C2440A的I2C總線接口及寄存器163
13.3S3C2440A的I2C接口應(yīng)用實(shí)例166
思考與練習(xí)172
第14章存儲(chǔ)器接口173
14.1存儲(chǔ)器基本知識(shí)概述173
14.2Flash ROM175
14.3S3C2440A的存儲(chǔ)控制器177
14.4NOR Flash操作180
14.5NAND Flash操作186
思考與練習(xí)196
第15章SPI總線197
15.1SPI接口協(xié)議理論197
15.2S3C2440A的SPI接口控制器201
15.3S3C2440A的SPI接口編程應(yīng)用實(shí)例207
思考與練習(xí)212