ARM嵌入式体系结构与接口技术-图书-人邮教育社区

内容摘要

　　本书在全面介绍ARM920T处理器的体系结构、编程模型、指令系统及RealView MDK开发环境的同时，以基于ARM920T的应用处理器S3C2410X为核心，详细介绍了系统的设计及相关接口技术。接口技术中涵盖了I/O、中断、串口、存储器、PWM、A/D、LCD，并提供了大量实验内容，在最后一章还提供了一个综合实例。
　　本书可作为高职高专院校电子、通信、自动化、计算机等专业的ARM体系结构、接口技术课程的教材，也可作为相关嵌入式开发人员的参考书。

目　录

第 1章　嵌入式系统基础知识　1
1.1　嵌入式系统概述　1
1.1.1　嵌入式系统简介　1
1.1.2　嵌入式系统的特点　2
1.1.3　嵌入式系统的发展　3
1.2　嵌入式系统的组成　5
1.2.1　嵌入式系统硬件组成　5
1.2.2　嵌入式系统软件组成　6
1.3　嵌入式操作系统举例　6
1.3.1　商业版嵌入式操作系统　6
1.3.2　开源版嵌入式操作系统　7
1.4　嵌入式系统开发概述　8
小结　13
思考与练习　13

第 2章　ARM技术概述　14
2.1　ARM体系结构的技术特征及发展　14
2.1.1　ARM公司简介　15
2.1.2　ARM技术特征　15
2.1.3　ARM体系结构的发展　16
2.2　ARM微处理器简介　17
2.2.1　ARM7处理器系列　18
2.2.2　ARM9处理器系列　19
2.2.3　ARM9E处理器系列　19
2.2.4　ARM11处理器系列　20
2.2.5　SecurCore处理器系列　20
2.2.6　StrongARM和Xscale 处理器系列　20
2.2.7　MPCore 处理器系列　20
2.2.8　Cortex处理器系列　21
2.3　ARM微处理器结构　22
2.4　ARM微处理器的应用选型　22
2.4.1　ARM芯片选择的一般原则　23
2.4.2　选择适合教学的ARM芯片　23
2.5　ARM920T内部功能及特点　26
2.6　数据类型　27
2.6.1　ARM的基本数据类型　27
2.6.2　浮点数据类型　28
2.6.3　存储器大/小端　28
2.7　ARM920T内核工作模式　29
2.8　ARM920T存储系统　30
2.8.1　协处理器(CP15)　31
2.8.2　存储管理单元(MMU)　32
2.8.3　高速缓冲存储器(Cache)　32
2.9　流水线　32
2.9.1　流水线的概念与原理　32
2.9.2　流水线的分类　33
2.9.3　影响流水线性能的因素　34
2.10　寄存器组织　35
2.11　程序状态寄存器　37
2.12　SAMSUNG S3C2410X处理器介绍　39
小结　40
思考与练习　41

第3章　ARM的指令系统　42
3.1　ARM指令的寻址方式　42
3.1.1　数据处理指令寻址方式　42
3.1.2　内存访问指令寻址方式　44
3.2　ARM指令集　46
3.2.1　数据操作指令　46
3.2.2　乘法指令　52
3.2.3　Load/Store指令　54
3.2.4　跳转指令　60
3.2.5　状态操作指令　63
3.2.6　协处理器指令　64
3.2.7　异常产生指令　65
小结　68
思考与练习　68

第4章　ARM汇编语言程序设计　69
4.1　ARM汇编器支持的伪操作　69
4.1.1　伪操作概述　69
4.1.2　符号定义伪操作　70
4.1.3　数据定义(data definition)伪操作　73
4.1.4　汇编控制伪操作　78
4.1.5　杂项伪操作　81
4.2　ARM汇编器支持的伪指令　89
4.2.1　ADR伪指令　89
4.2.2　ADRL伪指令　89
4.2.3　LDR伪指令　90
4.3　ARM汇编语言的语句格式　91
4.3.1　ARM汇编语言中的符号　91
4.3.2　ARM汇编语言中的表达式和运算符　94
4.3.3　ARM汇编语言内置的变量　99
4.4　ARM汇编语言的程序结构　100
4.4.1　汇编语言的程序格式　100
4.4.2　汇编语言子程序调用　101
4.4.3　过程调用标准AAPCS　102
4.4.4　scatter文件的使用　103
4.4.5　汇编语言程序设计举例　104
4.5　汇编语言与C语言的混合编程　107
4.5.1　内联汇编　107
4.5.2　嵌入型汇编　109
4.5.3　汇编代码访问C全局变量　111
4.5.4　混合编程调用举例　112
小结　113
思考与练习　113

第5章　ARM RealView MDK集成开发环境　114
5.1　RealView MDK环境介绍　114
5.2　ULINK2仿真器简介　115
5.3　RealView MDK的使用　116
5.3.1　选择工具集　116
5.3.2　创建工程并选择处理器　117
5.3.3　建立一个新的源文件　117
5.3.4　工程中文件的添加　117
5.3.5　工程基本配置　118
5.3.6　工程的编译链接　124
5.3.7　工程的调试　125
5.3.8　映像文件下载　127
小结　128
思考与练习　128

第6章　GPIO编程　129
6.1　GPIO功能介绍　129
6.2　S3C2410X芯片的GPIO控制器详解　130
6.2.1　S3C2410X GPIO常用寄存器分类　130
6.2.2　S3C2410X I/O口常用寄存器详解　130
6.3　S3C2410X GPIO的应用　137
6.3.1　电路连接　137
6.3.2　寄存器设置　138
6.3.3　程序的编写　138
小结　139
思考与练习　139

第7章　ARM异常中断处理及编程　140
7.1　ARM异常中断处理概述　140
7.2　ARM体系异常种类　141
7.3　ARM异常的优先级　146
7.4　ARM处理器模式和异常　146
7.5　ARM异常响应和处理程序返回　147
7.5.1　中断响应的概念　147
7.5.2　ARM异常响应流程　147
7.5.3　从异常处理程序中返回　149
7.6　ARM应用系统中异常中断处理程序的安装　150
7.6.1　使用汇编语言安装异常处理程序　150
7.6.2　使用C语言编写安装处理函数　151
7.7　ARM的SWI异常中断处理程序设计　152
7.8　FIQ和IRQ异常中断程序设计　154
7.9　基于ARM9芯片S3C2410X异常中断程序设计　157
7.9.1　S3C2410X中断机制分析　157
7.9.2　S3C2410X中断处理程序实例　162
小结　164
思考与练习　164

第8章　串行通信接口　165
8.1　串行通信　165
8.1.1　串行通信与并行通信概念　165
8.1.2　异步串行方式的特点　166
8.1.3　异步串行方式的数据格式　166
8.1.4　同步串行方式的特点　166
8.1.5　同步串行方式的数据格式　166
8.1.6　比特率、比特率因子与位周期　167
8.1.7　RS-232C串口规范　167
8.1.8　RS-232C接线方式　169
8.2　S3C2410X异步串行通信　169
8.2.1　S3C2410X串口控制器概述　169
8.2.2　S3C2410X串口控制器寄存器　170
8.3　接口电路与程序设计　173
8.3.1　电路连接　173
8.3.2　寄存器设置　173
8.3.3　程序的编写　174
8.3.4　调试与运行结果　176
小结　177
思考与练习　177

第9章　存储器接口　178
9.1　Flash ROM介绍　178
9.2　NOR Flash操作　180
9.2.1　SST39VF160芯片介绍　180
9.2.2　SST39VF160字编程操作　181
9.2.3　SST39VF160扇区/块擦除操作　182
9.2.4　SST39VF160芯片擦除操作　183
9.2.5　SST39VF160与S3C2410X的接口电路　183
9.2.6　SST39VF160存储器的程序设计　184
9.3　NAND Flash操作　185
9.3.1　K9F1208芯片介绍　185
9.3.2　读操作过程　186
9.3.3　擦除操作过程　187
9.3.4　写操作过程　188
9.4　S3C2410X中NAND Flash控制器的操作　188
9.4.1　S3C2410X NAND Flash控制器概述　188
9.4.2　S3C2410X NAND Flash控制器寄存器详解　189
9.5　S3C2410X NAND Flash接口电路与程序设计　190
9.5.1　K9F1208和S3C2410X的接口电路　191
9.5.2　S3C2410X NAND Flash寄存器设置　191
9.5.3　S3C2410X控制K9F1208的程序设计　192
9.6　SDRAM芯片介绍　195
9.6.1　SDRAM介绍　195
9.6.2　HY57V561620的结构　197
9.6.3　接口电路　198
9.6.4　寄存器设置　200
小结　203
思考与练习　203

第 10章　定时器　204
10.1　S3C2410X PWM定时器　204
10.1.1　PWM定时器概述　204
10.1.2　PWM定时器的寄存器　206
10.1.3　PWM定时器操作示例　210
10.2　S3C2410X看门狗定时器　211
10.2.1　S3C2410X看门狗定时器概述　211
10.2.2　看门狗定时器寄存器　212
10.2.3　看门狗定时器程序编写　213
小结　215
思考与练习　215

第 11章　A/D转换器　216
11.1　A/D转换器原理　216
11.1.1　A/D转换基础　216
11.1.2　A/D转换的技术指标　217
11.1.3　A/D转换器类型　218
11.1.4　A/D转换的一般步骤　221
11.2　S3C2410X A/D转换器　222
11.2.1　S3C2410X A/D转换器概述　222
11.2.2　S3C2410X A/D控制器寄存器　223
11.3　A/D转换器应用举例　224
11.3.1　电路连接　224
11.3.2　程序的编写　224
11.3.3　调试与运行结果　225
小结　226
思考与练习　226

第 12章　LCD接口设计　227
12.1　LCD控制器　227
12.1.1　LCD控制器介绍　227
12.1.2　S3C2410X LCD控制器介绍　228
12.1.3　S3C2410X LCD控制器操作　229
12.1.4　LCD控制器寄存器　231
12.2　接口电路与程序设计　236
12.2.1　S3C2410X LCD电路连接　236
12.2.2　程序的编写　236
12.2.3　调试与运行结果　240
小结　241
思考与练习　241

第 13章　温度监测仪开发实例　242
13.1 项目功能描述　242
13.2 系统组成　242
13.3 接口电路图设计　243
13.4 程序设计　244
13.5 运行结果　247
小结　247

参考文献　248