ARM Cortex-M4体系结构与外设接口实战开发电子书

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前言

目录

第1章 Cortex-M4内核简介

1.1 主流的ARM处理器介绍

1.1.1 ARM体系结构的命名规则

1.1.2 ARM Cortex应用程序处理器

1.1.3 ARM Cortex嵌入式处理器

1.1.4 经典ARM处理器

1.1.5 ARM专家处理器

1.1.6 其他ARM处理器

1.1.7 ARM处理器的特点

1.2 应用领域

1.3 ARM Cortex-M4简介

1.3.1 Cortex-M4信号处理技术

1.3.2 ARM Cortex-M微控制器技术

1.4 以ARM Cortex-M4为核心的处理器

本章小结

第2章 Cortex-M4内核结构

2.1 Cortex-M4处理器与核心外围设备

2.2 流水线

2.3 Cortex-M4的总线接口

2.4 Cortex-M4相关寄存器组

2.4.1 寄存器

2.4.2 异常与中断

2.5 操作模式

本章小结

第3章 Cortex-M4汇编指令集

3.1 Cortex-M4指令集

3.1.1 ARM32和Thumb指令集

3.1.2 Thumb-2指令集

3.2 CMSIS标准

3.3 ARM汇编语言基础

3.3.1 指令的格式

3.3.2 操作数

3.3.3 PC与SP寄存器的使用限制

3.3.4 灵活的第二个操作数

3.3.5 移位运算

3.3.6 地址对齐

3.3.7 标号——PC相对地址表达式

3.3.8 条件码

3.3.9 指令宽度

3.4 Cortex-M4处理器寻址方式

3.4.1 立即寻址

3.4.2 寄存器寻址

3.4.3 寄存器间接寻址

3.4.4 寄存器偏移寻址

3.4.5 基址变址寻址

3.4.6 多寄存器寻址

3.4.7 堆栈寻址

3.5 Cortex-M4指令集

3.5.1 分支指令

3.5.2 常见的数据处理指令

3.5.3 乘除指令

3.5.4 饱和指令

3.5.5 扩展指令

3.5.6 位段操作指令

3.5.7 状态寄存器访问指令

3.5.8 加载存储指令

3.5.9 多寄存器加载和存储指令

3.5.10 杂项处理指令

3.5.11 异常生成指令

3.5.12 协处理指令——Cortex-M4不支持的指令

3.6 汇编实例

本章小结

第4章 DSP扩展指令和FPU

4.1 简介

4.2 DSP扩展指令

4.2.1 乘加指令

4.2.2 饱和指令

4.2.3 位段指令

4.2.4 SIMD并行加减指令

4.2.5 杂项数据处理指令

4.3 FPU

4.3.1 FPU的寄存器

4.3.2 FPU的操作模式

4.3.3 浮点数加载存储指令

4.3.4 浮点数寄存器传送指令

4.3.5 浮点数数据处理指令

本章小结

第5章 Cortex-M4汇编与C混合编程

5.1 ATPCS概述

5.1.1 寄存器的使用规则

5.1.2 数据栈使用规则

5.1.3 参数传递规则

5.2 内嵌汇编

5.2.1 内嵌汇编的语法格式

5.2.2 内嵌汇编指令的特点

5.2.3 内嵌汇编指令注意事项

5.2.4 内嵌汇编指令举例

5.3 ARM中的汇编和C语言相互调用

5.3.1 从汇编程序中访问C程序变量

5.3.2 C程序调用汇编程序

5.3.3 汇编程序调用C程序

本章小结

第6章 系统控制和存储管理

6.1 系统控制

6.1.1 系统控制和ID寄存器

6.1.2 系统定时器

6.1.3 可嵌套中断向量控制器（NVIC）

6.1.4 内存保护系统架构（PMSAv7）

6.2 内存映射

6.2.1 对齐访问

6.2.2 字节序（Endian）

6.3 位带操作

6.3.1 bit-band和bit-band alias区域的访问

6.3.2 bit-banding的功能

6.4 内存保护单元（MPU）

6.4.1 内存保护单元（MPU）简介

6.4.2 MPU寄存器组

6.4.3 MPU应用示例

本章小结

第7章 Cortex-M4的异常处理

7.1 异常类型

7.2 异常的优先级

7.3 异常向量表

7.4 异常处理

7.4.1 异常的进入

7.4.2 异常中断的响应时序

7.4.3 异常的返回

7.4.4 中断late-arrive和tail-chaining机制

7.5 故障类异常

7.5.1 总线故障

7.5.2 存储器管理故障

7.5.3 应用故障

7.5.4 硬故障

本章小结

第8章 嵌套中断向量控制器

8.1 NVIC介绍

8.2 NVIC工作原理

8.3 NVIC寄存器

8.4 中断编程实例

本章小结

第9章 Cortex-M4调试与跟踪系统

9.1 嵌入式调试技术概述

9.2 CoreSight技术介绍

9.3 Cortex-M4调试架构

9.4 SW-DP和SWJ-DP

9.4.1 SWJ-DP

9.4.2 SWJ-DP接口

9.4.3 SWJ-DP中JTAG和SWD的选择机制

9.5 Cortex-M4调试模式

9.6 Cortex-M4的跟踪系统

9.6.1 数据观察点与跟踪（DWT）

9.6.2 仪器化跟踪宏单元（ITM）

9.6.3 嵌入式跟踪单元ETM

9.6.4 跟踪端口接口单元（TPIU）

9.6.5 闪存地址重载及断点单元（FPB）

本章小结

第10章 开发环境介绍

10.1 USBDM调试器

10.2 CodeWarrior for MCU v10.2介绍

10.2.1 CodeWarrior的功能和特点

10.2.2 CodeWarrior安装与配置

10.2.3 建立第一个工程

10.3 Keil MDK介绍

10.4 Keil ULINK仿真器

10.5 MDK-ARM的软件开发周期

10.6 μVisionIDE的使用

10.6.1 μVision调试器

10.6.2 建立第一个工程

10.6.3 调试

10.6.4 烧写Flash

10.7 IAR for ARM基本介绍

10.7.1 IAR EWARM开发环境IDE介绍

10.7.2 建立第一个工程

10.7.3 调试器C-SPY

本章小结

第11章 以μC/OS-II移植例程理解Cortex-M4内核编程

11.1 μC/OS-II操作系统

11.1.1 μC/OS-II操作系统简介

11.1.2 μC/OS-II的工作原理

11.2 μC/OS-II在Kinetis K10开发板上的移植

11.2.1 μC/OS-II目录结构简介

11.2.2 移植概述

11.2.3 移植详解

11.3 测试μC/OS-II

11.4 板级支持包

本章小结

第12章 基于Cortex-M4内核的Kinetis架构介绍

12.1 Cortex-M4总线接口

12.2 Cortex-M4内核同Kinetis系统架构的连接

12.3 交叉开关

12.3.1 交叉开关简介

12.3.2 交叉开关的寄存器定义

12.3.3 交叉开关功能描述

12.3.4 Kinetis K10处理器中的交叉开关

12.3.5 Kinetis K10处理器中的MPU

本章小结

第13章 Kinetis系统控制模块和时钟模块

13.1 Kinetis的系统控制

13.1.1 Kinetis架构

13.1.2 核心总线

13.1.3 交叉开关

13.1.4 内存耦合

13.1.5 系统访问时间

13.2 时钟管理

13.2.1 多时钟发生器

13.2.2 系统振荡器

13.2.3 实时时钟振荡器

13.3 电源管理

13.3.1 电源模式

13.3.2 进入及退出电源模式

13.3.3 电源模式转换

13.3.4 电源模式关闭序列

13.3.5 低功耗模式操作模块

13.3.6 时钟门控技术

13.3.7 时钟初始化实例

本章小结

第14章 Freescale Kinetis开发实例

14.1 系统初始化框架

14.2 GPIO

14.3 实时时钟RTC

14.4 通用异步收发器

14.4.1 UART功能概述

14.4.2 UART相关寄存器

14.4.3 UART测试实例

14.5 定时器

14.5.1 定时器简介

14.5.2 定时器测试实例

14.6 看门狗

14.6.1 看门狗简介

14.6.2 测试实例

14.7 模/数转换模块

14.7.1 ADC功能概述

14.7.2 ADC特殊功能寄存器

14.7.3 ADC测试实例

14.8 矩阵键盘

14.8.1 键盘概述

14.8.2 矩阵键盘测试实例

14.9 PWM模块操作（servo9g舵机）

14.9.1 FTM功能概述

14.9.2 FTM特殊功能寄存器

14.9.3 FTM控制舵机测试实例

本章小结

参考文献