嵌入式系统——从SoC芯片到系统(第2版)电子书

内容简介

第2版序

前言

关于本书以及如何使用本书

第1章 嵌入式系统概况

1.1 什么是嵌入式系统

1.2 嵌入式系统的应用与分类

1.2.1 基于实时性的分类

1.2.2 基于应用的分类

1.2.3 移动互联网

1.2.4 物联网

1.3 嵌入式系统的产业链

1.4 嵌入式系统的知识体系

1.5 案例：MP3播放器

思考题

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第2章 嵌入式系统中SoC的硬件架构

2.1 SoC硬件架构概述

2.2 互 联 结 构

2.2.1 常见互联结构分类

2.2.2 地址空间

2.2.3 常见互联结构接口协议

2.3 中央处理器

2.4 中断控制器

2.5 存储子系统

2.6 直接存储器访问（DMA）

2.6.1 scatter-gather DMA

2.6.2 SEP4020芯片中的DMA控制器

2.6.3 DMAC驱动

2.7 外设接口控制器

2.7.1 高速通信接口控制器

2.7.2 低速通信接口控制器

2.7.3 人机界面控制器

2.8 案例：SoC架构设计

2.8.1 S3C44B0X

2.8.2 S3C6410

2.8.3 OMAP3530

2.8.4 SEP4020

2.8.5 SEP6200

思考题

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第3章 嵌入式系统的开发和调试

3.1 嵌入式系统的一般开发过程

3.1.1 交叉编译

3.1.2 链接

3.1.3 调试

3.2 调试方式介绍

3.2.1 模拟器

3.2.2 驻留监控软件

3.2.3 在线仿真调试

3.2.4 片上在线仿真调试

3.2.5 跟踪（Trace）技术

3.2.6* CoreSight调试与跟踪技术简介

3.3 基于JTAG接口的片上在线仿真

3.3.1 JTAG简介

3.3.2 基于JTAG的片上在线仿真的系统结构

3.3.3* ARM7TDMI内核调试原理

3.4 ARM的集成开发环境

3.4.1 ADS集成开发环境

3.4.2 DS-5集成开发环境

3.4.3 MDK集成开发环境

3.5 嵌入式软件的执行镜像与启动过程

3.5.1 ARM链接器的输出文件的加载视图与执行视图

3.5.2 基于ROM的程序执行

3.5.3 基于RAM的程序执行

3.5.4 ROM/RAM重映射

思考题

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第4章 SoC中的CPU内核

4.1 CPU的基本概念

4.1.1 CPU的发展

4.1.2 复杂指令集（CISC）与精简指令集（RISC）

4.1.3 CPU的流水线技术

4.1.4* CPU的分支预测技术

4.1.5* 乱序超标量处理器

4.1.6* SIMD和向量处理器

4.1.7* VLIW处理器

4.1.8* EPIC处理器

4.2 ARM内核

4.2.1 ARM介绍

4.2.2 ARM7TDMI编程模型

4.2.3 ARM7TDMI的指令集

4.2.4 ARM7TDMI汇编语言

4.2.5 ARM7TDMI异常处理

4.2.6 ARM汇编程序与C程序

4.2.7* ARM处理器的多核技术

4.2.8* ARM处理器的最新发展

4.3* 其他CPU介绍

4.3.1 MIPS体系架构

4.3.2 龙芯处理器

4.3.3 UniCore-2 处理器

4.4* 其他类型的计算引擎

4.4.1* GPU

4.4.2* 可重构计算

思考题

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第5章 存储子系统

5.1 存储子系统概述

5.2 高速缓存Cache

5.2.1 Cache的基本组成

5.2.2 Cache的基本原理

5.2.3* Cache缺失与访问冲突

5.2.4* Cache一致性问题

5.2.5 Cache和SPM的比较

5.2.6* ARM Cortex A8处理器的Cache架构

5.3 虚拟存储器

5.3.1 虚拟内存技术的基本原理

5.3.2 虚实地址映射与转换

5.3.3 快速地址转换技术

5.3.4 地址保护机制

5.3.5 处理缺页和TLB缺失

5.3.6 ARM Cortex A系列处理器的虚存管理

5.4 片外存储器

5.4.1 静态随机存储器（SRAM）

5.4.2 动态随机存储器（DRAM）

5.4.3 非易失性存储器

5.5 外部存储器接口

5.5.1 SEP4020芯片的外部存储器接口EMI[8]

5.5.2 SEP4020芯片EMI的初始化与配置

5.5.3 OMAP4460处理器的外部存储器接口

5.6* 存储子系统优化技术

5.6.1 存储子系统的技术指标

5.6.2 DDR控制器的优化

5.6.3 片上存储器布局优化技术

思考题

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第6章 外设接口

6.1 低速通信接口

6.1.1 异步串行通信UART

6.1.2 同步串行通信

6.2 高速通信接口

6.2.1 通用串行总线USB

6.2.2* 10/100M以太网MAC网络接口

6.3 人 机 接 口

6.3.1 液晶显示器接口

6.3.2 音频接口

6.3.3 触摸屏接口

6.4 定 时 器

6.4.1 通用定时器

6.4.2 RTC

思考题

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第7章 嵌入式系统软件概述

7.1 嵌入式系统的软件框架

7.1.1 嵌入式系统软件所面临的挑战

7.1.2 嵌入式软件的层次框架

7.2 嵌入式操作系统的基本原理

7.2.1 嵌入式操作系统简介

7.2.2 嵌入式操作系统的内核

7.2.3 任务管理与调度

7.2.4 任务间通信

7.2.5 中断管理

7.3* Android操作系统简介

7.3.1 Android操作系统的层次

7.3.2 Android虚拟机

7.3.3 Android的任务间通信机制

7.3.4 Android的安全机制

思考题

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第8章 嵌入式系统功耗优化

8.1 嵌入式系统功耗优化概述

8.1.1 嵌入式系统的功耗问题

8.1.2 SoC芯片级功耗优化

8.1.3 嵌入式系统级功耗优化

8.2 SoC芯片级低功耗设计方法

8.2.1 时钟门控

8.2.2 多电压域技术

8.2.3 电源门控技术

8.2.4* 动态电压频率调节和自适应调节

8.3 嵌入式系统级低功耗设计方法

8.3.1 嵌入式系统级功耗优化技术介绍

8.3.2 动态电源管理DPM

8.3.3 动态电压调节DVS

8.3.4 动态电压频率调节DVFS

思考题

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