嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)面向應(yīng)用、高度裁減的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。隨著應(yīng)用場(chǎng)景的不斷豐富，嵌入式系統(tǒng)越發(fā)重要。龍芯1號(hào)是龍芯中科技術(shù)股份有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)龍芯中科）推出的低功耗、低成本專(zhuān)用微處理器芯片，其面向嵌入式專(zhuān)用應(yīng)用領(lǐng)域。掌握嵌入式系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)，不僅是從業(yè)者的需求，也是龍芯中科構(gòu)建自主創(chuàng)新生態(tài)體系不可或缺的一環(huán)。 本書(shū)第01章概要性地介紹嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特征，嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用、設(shè)計(jì)方法，并詳細(xì)介紹了龍芯1B的開(kāi)發(fā)工具。第02~04章介紹核心板、常用接口、人機(jī)接口這三大硬件平臺(tái)。第05章和第06章分析嵌入式軟件平臺(tái)，包括匯編編程及啟動(dòng)引導(dǎo)程序、操作系統(tǒng)移植及驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。第07章通過(guò)一個(gè)綜合示例，帶領(lǐng)讀者實(shí)踐從需求分析到軟硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)的全流程。

1. 龍芯嵌入式系統(tǒng)軟硬件開(kāi)發(fā)，面向?qū)Ｓ脩?yīng)用領(lǐng)域 2. 三大硬件平臺(tái)、兩大軟件軟件平臺(tái)，協(xié)同開(kāi)發(fā)過(guò)程說(shuō)明 3. 有綜合案例介紹，便于上手實(shí)踐 4. 龍芯中科副總裁杜安利作序推薦

符意德 畢業(yè)于西安交通大學(xué)。現(xiàn)為南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院副教授、碩士生導(dǎo)師。長(zhǎng)期從事本科生教學(xué)及教學(xué)方法研究，主講過(guò)“微機(jī)原理及接口”“數(shù)字信號(hào)處理”“嵌入式系統(tǒng)”“硬件課程設(shè)計(jì) II”等課程。教學(xué)成果顯著：獲得南京理工大學(xué)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)，獲批教 育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目一項(xiàng)；指導(dǎo)本科生參加第三屆“龍芯杯”大學(xué)生計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)大賽，并在總決賽中獲二等獎(jiǎng)一項(xiàng)、三等獎(jiǎng)一項(xiàng)。編著的《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理及應(yīng)用（第 2 版）》入選普通高等教育“十一五”國(guó) 家級(jí)規(guī)劃教材，還主編了《嵌入式系統(tǒng)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)教程 基于Xilinx Zynq-7000》。

前言　xvii 第01章　嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介 1.1 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特征 002 1.1.1 什么是嵌入式系統(tǒng) 002 1.1.2 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 003 1.1.3 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)需考慮的問(wèn)題 004 1.2 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用 005 1.2.1 嵌入式系統(tǒng)硬件發(fā)展階段 005 1.2.2 嵌入式系統(tǒng)軟件平臺(tái) 008 1.2.3 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域 012 1.3 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 015 1.3.1 需求分析與規(guī)格說(shuō)明 016 1.3.2 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 017 1.3.3 構(gòu)件設(shè)計(jì) 018 1.3.4 系統(tǒng)集成 019 1.4 嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工具 019 1.4.1 LoongIDE簡(jiǎn)介 020 1.4.2 LoongIDE的操作界面 021 1.4.3 LoongIDE工具中的項(xiàng)目基本操作 026 1.4.4 LoongIDE工具中的項(xiàng)目編譯和調(diào)試 033 第02章 硬件平臺(tái)一：核心板設(shè)計(jì) 2.1 核心板的組成結(jié)構(gòu) 041 2.1.1 核心板的硬件總體結(jié)構(gòu) 041 2.1.2 電源電路 042 2.1.3 時(shí)鐘電路 043 2.1.4 復(fù)位電路 044 2.1.5 調(diào)試接口電路 044 2.2 龍芯1B微處理器體系結(jié)構(gòu) 048 2.2.1 龍芯微處理器芯片的系列及特點(diǎn) 048 2.2.2 龍芯1B芯片的總體結(jié)構(gòu) 049 2.2.3 龍芯1B芯片的處理器核寄存器組 050 2.2.4 龍芯1B微處理器的中斷機(jī)制 055 2.3 板級(jí)總線 060 2.3.1 總線的基本功能 060 2.3.2 龍芯1B芯片的信號(hào)引腳 061 2.3.3 板級(jí)總線標(biāo)準(zhǔn) 062 2.4 存儲(chǔ)器芯片分類(lèi)及接口電路設(shè)計(jì) 063 2.4.1 存儲(chǔ)器芯片分類(lèi) 064 2.4.2 SROM類(lèi)存儲(chǔ)器接口電路設(shè)計(jì)方法 066 2.4.3 DRAM類(lèi)存儲(chǔ)器接口電路設(shè)計(jì)方法 069 2.4.4 NAND Flash類(lèi)存儲(chǔ)器接口電路設(shè)計(jì)方法 071 2.4.5 DDR類(lèi)存儲(chǔ)器接口電路設(shè)計(jì)方法 073 第03章 硬件平臺(tái)二：常用接口設(shè)計(jì) 3.1 接口部件的基本原理 076 3.1.1 接口的控制方式 077 3.1.2 接口的尋址方式 079 3.2 GPIO部件 081 3.2.1 龍芯1B芯片的GPIO 081 3.2.2 GPIO的應(yīng)用示例 084 3.3 UART部件 086 3.3.1 異步串行通信的概念 086 3.3.2 異步串行通信協(xié)議 087 3.3.3 龍芯1B芯片的UART部件 090 3.3.4 UART部件的應(yīng)用示例 094 3.4 SPI部件 095 3.4.1 SPI基本原理 095 3.4.2 龍芯1B芯片的SPI部件 096 3.5 I2C部件 098 3.5.1 I2C總線協(xié)議結(jié)構(gòu) 098 3.5.2 龍芯1B芯片的I2C部件 100 3.6 定時(shí)部件 103 3.6.1 定時(shí)部件的工作原理 103 3.6.2 PWM部件 104 3.6.3 RTC部件 105 3.6.4 看門(mén)狗部件 107 第04章 硬件平臺(tái)三：人機(jī)接口設(shè)計(jì) 4.1 鍵盤(pán)接口設(shè)計(jì) 110 4.1.1 按鍵的識(shí)別方法 110 4.1.2 鍵盤(pán)接口設(shè)計(jì)示例 112 4.2 LED顯示器接口設(shè)計(jì) 115 4.2.1 LED顯示器控制原理 115 4.2.2 LED顯示器接口設(shè)計(jì)示例 118 4.3 LCD接口設(shè)計(jì) 122 4.3.1 LCD顯示器的基本原理 123 4.3.2 龍芯1B芯片中的LCD控制器 124 4.4 OLED顯示器接口設(shè)計(jì) 126 4.4.1 OLED工作原理 126 4.4.2 OLED顯示器接口設(shè)計(jì)示例 129 第05章 軟件平臺(tái)一：匯編編程及啟動(dòng)引導(dǎo)程序 5.1 匯編程序的編寫(xiě)規(guī)范 134 5.1.1 龍芯1B芯片的匯編指令集 134 5.1.2 匯編的偽指令及指示符 137 5.1.3 匯編程序示例 139 5.2 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu) 142 5.2.1 應(yīng)用軟件復(fù)雜度 142 5.2.2 應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu) 143 5.3 啟動(dòng)引導(dǎo)程序 146 5.3.1 啟動(dòng)引導(dǎo)程序架構(gòu) 146 5.3.2 龍芯1B芯片的啟動(dòng) 147 5.3.3 PMON介紹 149 5.3.4 PMON的代碼解析 150 5.3.5 PMON的編譯與燒寫(xiě) 162 5.4 其他啟動(dòng)引導(dǎo)程序 164 第06章 軟件平臺(tái)二：操作系統(tǒng)移植及驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) 6.1 操作系統(tǒng)概述 166 6.1.1 操作系統(tǒng)的功能組成 166 6.1.2 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的概念 167 6.1.3 單內(nèi)核與微內(nèi)核 170 6.1.4 內(nèi)核移植 172 6.2 RT-Thread操作系統(tǒng) 173 6.2.1 RT-Thread概述 173 6.2.2 RT-Thread的架構(gòu) 175 6.2.3 RT-Thread移植 176 6.3 RT-Thread的驅(qū)動(dòng)編程 182 6.3.1 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序原理 183 6.3.2 驅(qū)動(dòng)編程的任務(wù) 183 6.3.3 RT-Thread驅(qū)動(dòng)的架構(gòu) 184 6.3.4 RT-Thread驅(qū)動(dòng)編程示例 187 第07章 綜合示例 7.1 示例的需求描述 191 7.1.1 系統(tǒng)需求 191 7.1.2 規(guī)格說(shuō)明 192 7.2 示例系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 195 7.2.1 軟件結(jié)構(gòu) 195 7.2.2 硬件結(jié)構(gòu) 197 7.3 示例系統(tǒng)構(gòu)件設(shè)計(jì) 197 7.3.1 硬件構(gòu)件設(shè)計(jì) 197 7.3.2 軟件構(gòu)件設(shè)計(jì) 199 7.4 示例系統(tǒng)集成 202 7.4.1 系統(tǒng)工程建立 202 7.4.2 測(cè)試及調(diào)試 216 附錄 UML元素、關(guān)系、符號(hào)和圖 A.1 UML元素 218 A.2 UML關(guān)系 218 A.3 UML符號(hào) 218 A.4 UML的圖 219