基於ARM的嵌入式系統接口技術

基於ARM的嵌入式系統接口技術

《基於ARM的嵌入式系統接口技術》是2011年清華大學出版社出版的圖書,作者是郎璐紅。梁金柱。該書可作為高職院校計算機、電子信息、自動化、機電一體化等專業學生的教材,也非常適合嵌入式系統入門的普通讀者自學。

基本介紹

  • 書名:基於ARM的嵌入式系統接口技術
  • 作者:郎璐紅。梁金柱
  • ISBN:9787302250708
  • 出版社:清華大學出版社
  • 出版時間:2011年4月
  • 裝幀:平裝
  • 開本:16開
內容簡介,作者簡介,目錄,

內容簡介

《基於arm的嵌入式系統接口技術》通過幾個日常生活中的嵌入式產品案例描述了基於arm9微處理器核的嵌入式系統體系結構及其接口開發技術。《基於 arm的嵌入式系統接口技術》主要介紹了無作業系統的嵌入式套用的解決方案:講述了裸機程式的開發環境、arm9微處理器核的體系結構以及 s3c2410cpu的片上資源,示例介紹了arm彙編語言的指令系統和嵌入式開發中彙編程式與c語言程式的編程方法。根據實現具體嵌入式系統所套用的各個接口部件,系統地介紹了嵌入式系統的存儲器接口、中斷(異常)管理機制、dma機制、定時部件與gpio、異步串列通信接口、人機接口及其他常用接口的設計方法和操作步驟。
《基於arm的嵌入式系統接口技術》實例簡單、實用,語言淺顯易懂,能有效培養讀者的學習興趣,提高學生的實際動手能力。

作者簡介

周立功,男,1964年3月出生,畢業於東華大學自動化及計算機系,高級工程師,中國單片機學會理事,中國海洋大學講座教授,碩士生導師,主要研究方向為嵌入式系統與現場匯流排,目前正在從事80C51、ARM與Nios II等軟核SoC的研究與開發。  1981年6月參加工作,先後在大型國有企業擔任過工段長、車間主任、團委書記、廠長、黨委書記,先後被評為省及國家級勞動模範與新長征突擊手,長期從事微機、單片機與嵌入式系統套用推廣、開發工作。

目錄

第1章 嵌入式系統導論 1
1.1 工作場景導入 2
1.1.1 工作場景一 2
1.1.2 工作場景二 2
1.2 嵌入式系統的套用 3
1.2.1 無處不在的嵌入式系統 3
1.2.2 嵌入式系統的歷史 4
1.2.3 嵌入式系統的定義和特點 5
1.3 嵌入式系統的發展 5
1.3.1 嵌入式系統硬體平台的
發展 6
1.3.2 嵌入式系統軟體的特點 8
1.3.3 嵌入式系統軟體的開發 9
1.3.4 嵌入式系統軟體平台的發展
及分類 10
1.4 嵌入式系統軟體開發環境 13
1.4.1 交叉編譯 13
1.4.2 集成開發環境簡介 13
1.4.3 集成開發環境的使用 14
1.4.4 調試器 23
1.5 回到工作場景 24
1.5.1 回到工作場景一 25
1.5.2 回到工作場景二 25
1.6 工作實訓營 26
1.7 習題 27
第2章 ARM體系結構與指令系統 29
2.1 工作場景導入 30
2.1.1 工作場景一 30
2.1.2 工作場景二 30
2.1.3 工作場景三 30
2.2 ARM9處理器簡介 31
2.2.1 ARM簡介 31
2.2.2 ARM處理器核心及其體系
結構 31
2.2.3 ARM處理器核 35
2.3 ARM9編程模型 36
2.3.1 ARM9的數據類型 36
2.3.2 字對齊 38
2.3.3 大端存儲和小端存儲 39
2.3.4 ARM9處理器工作模式 40
2.3.5 ARM9處理器的工作狀態 41
2.3.6 內部暫存器組織 41
2.3.7 ARM9的異常類型 45
2.4 ARM9微處理器的定址方式 46
2.4.1 指令和指令格式 47
2.4.2 ARM9微處理器的定址方式 49
2.5 ARM9指令集 53
2.5.1 彙編語言的地位 53
2.5.2 ARM9指令集的特點 53
2.5.3 數據傳送指令、算術運算指令、比較指令和跳轉指令 54
2.5.4 暫存器載入/存儲指令和偽
指令 61
2.5.5 程式狀態暫存器訪問指令和
邏輯運算指令 74
2.6 Thumb指令集 77
2.7 回到工作場景 78
2.7.1 回到工作場景一 78
2.7.2 回到工作場景二 79
2.7.3 回到工作場景三 79
2.8 工作實訓營 80
2.8.1 訓練實例1 80
2.8.2 訓練實例2 82
2.9 習題 83
第3章 嵌入式程式設計語言 87
3.1 工作場景導入 88
3.1.1 工作場景一 88
3.1.2 工作場景二 88
3.2 ARM彙編中的偽操作 88
3.2.1 常用偽操作的分類 90
3.2.2 常用偽操作的用法 91
3.3 彙編語言程式設計 99
3.3.1 彙編語言程式的編程規則 100
3.3.2 彙編語言程式的變數 101
3.3.3 子程式的實現及調用 103
3.4 嵌入式C語言程式設計 104
3.4.1 嵌入式C語言基礎 104
3.4.2 嵌入式C語言編程 111
3.5 C語言和彙編語言混合編程 113
3.5.1 在C語言程式中內嵌彙編
指令 114
3.5.2 在C語言程式中調用彙編
程式 115
3.5.3 在彙編語言程式中調用C
代碼 117
3.5.4 彙編語言中的函式定義 118
3.5.5 小結 118
3.6 回到工作場景 118
3.6.1 回到工作場景一 119
3.6.2 回到工作場景二 124
3.7 工作實訓營 125
3.8 習題 126
第4章 S3C2410概述及套用實例 127
4.1 工作場景導入 128
4.1.1 工作場景一 128
4.1.2 工作場景二 128
4.2 Samsung S3C2410簡介 128
4.2.1 認識S3C2410 128
4.2.2 S3C2410的體系結構 129
4.2.3 S3C2410的匯流排 132
4.3 實驗開發系統 133
4.3.1 基於S3C2410的實驗開發
系統 134
4.3.2 實驗開發系統的軟體開發
環境 136
4.3.3 嵌入式軟體開發步驟 137
4.4 S3C2410接口功能示例 142
4.4.1 S3C2410與十字路口交通
控制系統 142
4.4.2 S3C2410與MP3播放器 143
4.4.3 軟硬體協同設計 143
4.4.4 嵌入式系統的接口設計 144
4.4.5 ARM處理器選擇的一般
原則 147
4.5 回到工作場景 148
4.5.1 回到工作場景一 149
4.5.2 回到工作場景二 150
4.6 工作實訓營 151
4.6.1 訓練實例 151
4.6.2 工作實踐常見問題解析 152
4.7 習題 152
第5章 存儲器接口設計 155
5.1 工作場景導入 156
5.2 嵌入式系統的存儲系統 156
5.2.1 存儲系統組織結構 156
5.2.2 常用存儲器簡介 157
5.3 S3C2410存儲空間 160
5.3.1 S3C2410處理器的存儲器
映射 160
5.3.2 外接存儲器的地址空間
劃分 161
5.3.3 S3C2410存儲空間的使用 162
5.3.4 S3C2410存儲器控制器的
特性 164
5.4 存儲器控制 164
5.4.1 控制存儲器的特殊功能
暫存器 164
5.4.2 SDRAM存儲器接口 165
5.4.3 NAND Flash存儲器接口 170
5.4.4 NOR Flash存儲器接口 175
5.5 回到工作場景 176
5.6 工作實訓營 178
5.7 習題 179
第6章 中斷系統設計 181
6.1 工作場景導入 182
6.2 基礎知識 182
6.2.1 中斷方式 182
6.2.2 中斷的分類 183
6.2.3 中斷源和中斷優先權 184
6.2.4 中斷向量和中斷向量表 184
6.2.5 中斷號 185
6.2.6 中斷服務程式 186
6.3 中斷處理流程 186
6.3.1 建立中斷向量表 187
6.3.2 登記中斷 187
6.3.3 中斷初始化 189
6.3.4 連線埠初始化 191
6.3.5 請求中斷 192
6.3.6 使能中斷 194
6.3.7 中斷服務程式 194
6.3.8 清除中斷 195
6.4 中斷優先權 195
6.4.1 中斷優先權判別 195
6.4.2 小結 198
6.5 回到工作場景 198
6.6 工作實訓營 202
6.6.1 訓練實例 202
6.6.2 工作實踐常見問題解析 203
6.7 習題 204
第7章DMA機制 207
7.1工作場景導入 208
7.2基礎知識 208
7.2.1DMA方式 208
7.2.2DMA請求源 209
7.2.3DMA控制器 209
7.2.4DMA請求模式 210
7.2.5DMA傳輸模式 210
7.2.6DMA服務模式 211
7.2.7DMA操作過程(DMA
狀態) 211
7.3DMA的處理流程 212
7.3.1DMA的操作 212
7.3.2DMA操作的初始化 213
7.3.3DMA中斷 218
7.3.4DMA狀態暫存器 218
7.4回到工作場景 219
7.5工作實訓營 222
7.6習題 223
第8章定時/計數器接口設計 225
8.1工作場景導入 226
8.1.1工作場景一 226
8.1.2工作場景二 226
8.1.3工作場景三 227
8.2定時/計數器的原理 227
8.2.1定時/計數器 227
8.2.2看門狗定時器概述 228
8.2.3Timer部件概述 229
8.3實時時鐘 229
8.3.1RTC部件 230
8.3.2S3C2410RTC的主要特點 231
8.3.3S3C2410RTC的基本操作 231
8.4回到工作場景一 242
8.5看門狗定時器 248
8.5.1看門狗定時器的原理 248
8.5.2看門狗定時器的基本操作 249
8.6回到工作場景二 252
8.7Timer部件 253
8.7.1基礎知識 253
8.7.2Timer部件的基本原理 254
8.7.3S3C2410的Timer部件 255
8.7.4Timer部件的基本操作 255
8.8回到工作場景三 259
8.9工作實訓營 261
8.9.1訓練實例1 261
8.9.2訓練實例2 263
8.9.3工作實踐常見問題解析 265
8.10習題 265
第9章I/O連線埠設計 267
9.1工作場景導入 268
9.2基礎知識 268
9.2.1數字量輸入/輸出 268
9.2.2I/O連線埠控制方式 269
9.2.3I/O連線埠定址方式 270
9.2.4S3C2410的GPIO連線埠和
引腳 271
9.2.5連線埠功能定義 272
9.3GPIO的操作 277
9.3.1GPIO的處理流程 277
9.3.2外部中斷控制暫存器 280
9.3.3外部中斷的其他暫存器 281
9.3.4連線埠其他暫存器 282
9.4回到工作場景 282
9.5工作實訓營 284
9.5.1訓練實例1 284
9.5.2訓練實例2 285
9.5.3工作實踐常見問題解析 288
9.6習題 288
第10章異步串列通信接口 289
10.1工作場景導入 290
10.1.1工作場景一 290
10.1.2工作場景二 290
10.2時鐘系統相關的基礎知識 291
10.2.1時鐘控制 291
10.2.2時鐘源選擇 291
10.2.3FCLK、HCLK和PCLK 293
10.3時鐘配置 293
10.3.1鎖定時間計數器暫存器 293
10.3.2配置APB和AHB匯流排時鐘 294
10.3.3配置系統主時鐘 295
10.4回到工作場景一 296
10.5異步串列通信接口的基礎知識 297
10.5.1異步串列通信接口概述 297
10.5.2同步通信方式和異步通信方式 299
10.5.3串列通信相關的基本概念 299
10.5.4RS-232串列接口 301
10.5.5RS-485標準 303
10.5.6S3C2410異步串列接口 303
10.6串列通信處理流程 303
10.6.1連線埠初始化 304
10.6.2數據通信屬性設定 305
10.6.3串口初始化設定 306
10.6.4數據接收和傳送 311
10.7回到工作場景二 313
10.8工作實訓營 315
10.8.1訓練實例 315
10.8.2工作實踐常見問題解析 316
10.9習題 317
第11章人機接口及其他接口設計 319
11.1工作場景導入 320
11.1.1工作場景一 320
11.1.2工作場景二 321
11.2LED顯示器接口 321
11.2.1LED顯示器件基本知識 321
11.2.2單個LED顯示器件 321
11.2.3數碼管 322
11.2.4點陣式LED顯示器 325
11.3回到工作場景一 326
11.4鍵盤接口 327
11.4.1鍵盤實現方案 327
11.4.2按鍵的抖動和串鍵 328
11.4.3按鍵識別方法 329
11.4.4產生鍵值方法 330
11.4.5鍵盤接口的具體實現 331
11.5步進電機 332
11.5.1步進電機概述 332
11.5.2步進電機的操作 333
11.6A/D轉換器接口 334
11.6.1A/D轉換基礎知識 334
11.6.2S3C2410A/D轉換器 336
11.6.3S3C2410A/D轉換器的操作 337
11.7回到工作場景二 340
11.8LCD控制器 343
11.8.1LCD顯示的基本原理 343
11.8.2S3C2410LCD接口及控制方法 344
11.8.3LCD的顯示方法 346
11.8.4LCD控制暫存器及設定 347
11.9IIC接口 354
11.9.1IIC接口相關的基本知識 354
11.9.2IIC的操作 357
11.10工作實訓營 361
11.10.1訓練實例1 361
11.10.2訓練實例2 363
11.11習題 366
參考文獻 367

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