ARM嵌入式系统技术开发与应用实践电子书

内 容 简 介

前言

第1章 ARM微处理器概述

1.1 ARM简介

1.1.1 ARM的历史

1.1.2 ARM微处理器的技术特点

1.2 ARM微处理器系列简介

1.2.1 Actel公司可编程器件

1.2.2 ATMEL公司微控制器

1.2.3 Intel公司XScale微处理器

1.2.4 NXP公司微控制器

1.2.5 三星公司微处理器

1.3 ARM嵌入式系统概述

1.3.1 嵌入式系统硬件基础

1.3.2 嵌入式系统软件基础

1.3.3 常见嵌入式系统简介

1.4 本章小结

1.5 课后习题

第2章 ARM体系结构

2.1 ARM的组织和实现

2.1.1 3级流水ARM的组织

2.1.2 5级流水ARM的组织

2.1.3 ARM的指令执行

2.1.4 ARM的工作状态

2.1.5 ARM的工作模式

2.2 异常

2.2.1 异常类型

2.2.2 异常发生过程

2.3 ARM的寄存器

2.3.1 通用寄存器

2.3.2 状态寄存器

2.3.3 Thumb状态下的寄存器集

2.4 存储器层次

2.4.1 存储器容量及速度

2.4.2 片上存储器

2.4.3 Cache

2.5 ARM体系结构对系统开发的支持

2.5.1 ARM协处理器接口

2.5.2 AMBA总线

2.5.3 JTAG边界扫描测试结构

2.5.4 ARM调试结构

2.6 本章小结

2.7 课后习题

第3章 ARM指令集

3.1 ARM指令集简介

3.1.1 ARM指令格式

3.1.2 ARM指令条件码

3.1.3 ARM指令的S标志

3.2 指令集分类介绍

3.2.1 跳转指令

3.2.2 算术运算指令

3.2.3 逻辑运算指令

3.2.4 存储器访问指令

3.2.5 数据传送指令

3.2.6 协处理指令

3.2.7 异常产生指令

3.2.8 移位指令

3.3 ARM的寻址方式

3.3.1 立即寻址方式

3.3.2 寄存器寻址方式

3.3.3 寄存器移位寻址方式

3.3.4 寄存器间接寻址方式

3.3.5 基址变址寻址

3.4 本章小结

3.5 课后习题

第4章 Thumb指令集

4.1 Thumb指令集概述

4.1.1 Thumb指令集与ARM指令集的区别

4.1.2 Thumb指令集代码

4.1.3 Thumb状态下ARM微处理器的寄存器组织

4.2 Thumb指令集分类介绍

4.2.1 跳转指令

4.2.2 算术运算指令

4.2.3 逻辑运算指令

4.2.4 存储器访问指令

4.2.5 数据传送指令

4.2.6 异常产生指令

4.2.7 移位指令

4.3 本章小结

4.4 课后习题

第5章 ARM程序设计

5.1 ARM汇编程序

5.1.1 ARM汇编程序开发框架

5.1.2 符号数据的定义与使用

5.1.3 Thumb指令与ARM指令混合使用

5.1.4 汇编语言的子程序调用

5.2 ARM嵌入式C语言程序

5.2.1 变量的定义

5.2.2 存储类型

5.2.3 用户自定义类型

5.2.4 函数的定义

5.2.5 中断处理函数

5.2.6 预处理程序

5.2.7 程序控制语句

5.3 C语言与汇编语言混合编程

5.3.1 C语言中内嵌汇编

5.3.2 C程序调用汇编程序

5.3.3 汇编程序调用C语言代码

5.3.4 高级语言与汇编语言调用规则

5.4 本章小结

5.5 课后习题

第6章 ARM芯片的系统设计

6.1 ARM芯片选型

6.1.1 性能参数的考虑

6.1.2 外设接口的考虑

6.1.3 芯片封装的选择

6.1.4 LPC213X系列ARM微处理器介绍

6.2 ARM微处理器常见功能模块介绍

6.2.1 时钟管理

6.2.2 看门狗

6.2.3 Embedded-ICE逻辑

6.3 ARM微处理器的接口模块

6.3.1 UART接口

6.3.2 I2C接口

6.3.3 SPI接口

6.3.4 脉宽调制器

6.3.5 A/D转换器

6.3.6 实时时钟

6.3.7 Embedded-ICE逻辑模块

6.4 本章小结

6.5 课后习题

第7章 ARM嵌入式系统开发

7.1 ARM嵌入式系统的基本知识

7.1.1 ARM小系统

7.1.2 存储地址的映射和重映射

7.1.3 系统初始化

7.2 ARM嵌入式软件的基本概念

7.2.1 目标文件

7.2.2 镜像文件

7.2.3 镜像文件的执行

7.3 ARM的软件开发环境ADS

7.3.1 CodeWarrior开发环境

7.3.2 ADS中的编译链接

7.3.3 AXD调试器介绍

7.3.4 AXD调试器的使用

7.4 本章小结

7.5 课后习题

第8章 交通信号灯控制系统

8.1 实例说明

8.2 硬件电路设计

8.2.1 LED输出电路

8.2.2 按键电路

8.2.3 信号灯显示控制电路

8.3 软件设计

8.3.1 LED输出程序

8.3.2 按键扫描程序

8.3.3 时间中断处理函数

8.3.4 主函数

8.4 实例总结

第9章 数 字 秒 表

9.1 实例说明

9.2 硬件电路设计

9.2.1 ARM微处理器电路

9.2.2 键盘输入电路

9.2.3 LED输出电路

9.3 软件设计

9.3.1 秒表计时器控制

9.3.2 键盘输入扫描程序

9.3.3 LED七段码扫描程序

9.3.4 主控程序

9.4 实例总结

第10章 温 度 计

10.1 实例说明

10.2 温度计的硬件设计

10.2.1 传感器电路

10.2.2 A/D接口电路

10.2.3 按键电路

10.2.4 LED驱动电路

10.3 温度计的软件设计

10.3.1 检测按键输入

10.3.2 LED显示输出

10.3.3 温度测量和参数校正

10.3.4 程序总体框架

10.4 实例总结

第11章 俄罗斯方块游戏

11.1 实例说明

11.2 硬件电路设计

11.2.1 点阵型LCD

11.2.2 按键电路

11.3 软件设计

11.3.1 按键扫描函数

11.3.2 时间中断处理函数

11.3.3 液晶显示函数

11.3.4 游戏内核

11.3.5 主函数

11.4 实例总结

第12章 服务请求系统

12.1 实例说明

12.2 系统设计

12.3 服务终端设计

12.3.1 硬件设计

12.3.2 软件设计

12.4 控制中心设计

12.4.1 硬件设计

12.4.2 软件设计

12.5 实例总结

第13章 手 写 板

13.1 实例说明

13.2 硬件电路设计

13.2.1 触摸屏原理介绍

13.2.2 触摸屏电路

13.2.3 SRAM电路

13.2.4 USB接口电路

13.3 软件设计

13.3.1 时间中断程序

13.3.2 USB通信程序

13.3.3 触摸屏控制程序

13.3.4 主程序

13.4 实例总结

第14章 无线指令终端

14.1 实例说明

14.2 硬件设计

14.2.1 按键电路设计

14.2.2 字符型液晶显示电路

14.2.3 nRF905芯片介绍

14.2.4 无线接收模块电路

4.3 软件设计

14.3.1 无线接收程序

14.3.2 液晶控制程序

14.3.3 主函数

14.4 实例总结

第15章 计 算 器

15.1 实例说明

15.2 硬件电路设计

15.2.1 字符型液晶显示

15.2.2 键盘输入

15.3 软件设计

15.3.1 液晶显示

15.3.2 按键扫描

15.3.3 表达式计算

15.3.4 主函数

15.4 实例总结

第16章 USB-Key

16.1 实例说明

16.2 硬件电路设计

16.2.1 Flash电路设计

16.2.2 USB接口设计

16.3 软件设计

16.3.1 UART操作函数

16.3.2 Flash操作函数

16.3.3 主函数

16.4 实例总结

第17章 逻辑分析仪

17.1 实例说明

17.2 硬件电路设计

17.2.1 FPGA芯片XC3S250

17.2.2 双口RAM电路

17.2.3 FPGA与ARM微处理器的接口电路

17.2.4 ARM微处理器与USB接口电路

17.3 软件设计

17.3.1 ARM与FPGA的通信协议

17.3.2 ARM微处理器与PC的通信协议

17.3.3 FPGA中的逻辑

17.3.4 系统的工作流程

17.3.5 ARM微处理器上的程序设计

17.4 实例总结

附录A 习 题 答 案