基于ARM的嵌入式系统原理及应用
本书特色
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近年来，国内教学科研单位的嵌入式教学实验平台以及开发平台使用基于ARM核的S3C2440A、S3C2410A、S3C44B0X微处理器芯片较为广泛。本书以这三款微处理器为例，系统全面地描述微处理器组成及程序员模型，ARM指令系统，汇编语言特性及编程基础，主存储器及Nand Flash存储器组成，芯片内部各控制器、接口、外设的组成和原理，以及与开发应用相关的技术。另外，通过举例描述这三款微处理器与片外配套芯片或设备的接口技术及应用。
本书从使用嵌入式微处理器角度出发，注重实现技术，内容新颖，实用性强，书中有大量的图、表、例和程序，每章都附有习题，便于读者学习。
本书适用于高等院校嵌入式系统、计算机等专业的本科生作为嵌入式系统组成原理及应用、嵌入式系统原理及接口技术课程的教材使用，也可作为研究生的参考教材，还可作为培训教材或研发人员的参考书使用。
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内容简介
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从使用嵌入式微处理器芯片的角度出发，系统全面地描述了基于ARM核的S3C2440A/S3C2410A/S3C44B0X三款微处理器芯片内部组成，片内各控制器、接口、设备组成及工作原理，片外配套芯片、设备的接口技术及应用。• 详细描述了系统程序员能够看到的微处理器组成及程序员模型，ARM指令系统，汇编语言特性及编程基础。• 配备大量的图、表、例、程序和习题，便于读者学习。• 适合用做高等院校嵌入式系统、计算机等专业作为嵌入式系统组成原理及应用、嵌入式系统原理及接口技术课程的教材，也可供准备从事或正在从事嵌入式硬件产品设计开发、系统软件开发、使用到微处理器片内的接口/控制器/总线/设备的应用程序开发的研发人员参考。
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目录
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目录Contents第1章嵌入式系统组成简介1
1.1嵌入式系统定义、发展历程、应用举例、主要特点1
1.1.1嵌入式系统定义1
1.1.2嵌入式系统发展历程1
1.1.3嵌入式系统应用举例2
1.1.4嵌入式系统主要特点3
1.2嵌入式系统硬件组成及软件组成举例4
1.2.1嵌入式系统硬件组成举例4
1.2.2嵌入式系统软件组成举例4
1.3嵌入式微处理器简介6
1.3.1嵌入式微处理器分类6
1.3.2主流嵌入式微处理器简介8
1.4嵌入式操作系统简介11
1.4.1嵌入式操作系统主要特点11
1.4.2主流嵌入式操作系统简介12
1.5ARM系列嵌入式微处理器简介16
1.5.1ARM系列处理器核的命名规则与性能16
1.5.2ARM指令集结构版本和变异19
1.6本章小结22
1.7习题23
第2章微处理器组成及程序员模型24
2.1S3C2440A微处理器概述24
2.2S3C2440A微处理器组成与引脚信号25
2.2.1S3C2440A微处理器组成25
2.2.2S3C2440A芯片封装及引脚编号与引脚
信号名29◆基于ARM的嵌入式系统原理及应用目录2.2.3S3C2440A特殊功能寄存器简介30
2.3ARM920T核31
2.3.1ARM920T简介31
2.3.2ARM920T指令系统特点31
2.3.3ARM920T功能模块32
2.4程序员模型34
2.4.1处理器操作状态34
2.4.2存储器格式和数据类型34
2.4.3处理器操作方式36
2.4.4寄存器37
2.4.5程序状态寄存器40
2.4.6异常42
2.4.7Reset46
2.5S3C2410A微处理器组成46
2.6本章小结47
2.7习题47
第3章ARM指令系统49
3.1ARM指令系统概述49
3.2ARM指令集50
3.2.1ARM指令集概述50
3.2.2ARM指令集指令的条件执行51
3.3ARM存储器访问指令52
3.3.1字、无符号字节装入/存储指令52
3.3.2半字装入/存储指令、带符号字节/半字装入指令54
3.3.3块数据传送指令56
3.3.4单个数据交换指令60
3.4ARM数据处理指令61
3.4.1ARM数据处理指令概述61
3.4.2ARM数据处理指令程序举例69
3.5ARM分支指令71
3.5.1分支并且转换状态指令71
3.5.2分支、分支并且连接指令72
3.6ARM程序状态寄存器传送指令73
3.7ARM乘法指令75
3.7.1乘、乘累加指令75
3.7.2长乘、长乘累加指令76
3.8ARM软件中断指令77
3.9ARM协处理器指令78
3.9.1协处理器介绍78
3.9.2协处理器数据操作指令79
3.9.3协处理器数据传送指令80
3.9.4协处理器寄存器传送指令82
3.10Thumb指令集83
3.10.1Thumb指令集特点83
3.10.2移位并传送、加/减、传送/比较/加/减立即数指令85
3.10.3ALU操作指令86
3.10.4高寄存器组操作、分支并且转换状态指令86
3.10.5装入/存储指令87
3.10.6装入地址、加偏移量到SP、压栈/出栈、多寄存器装入/存储
指令88
3.10.7条件分支、软件中断、无条件分支、长分支并且连接指令89
3.11本章小结90
3.12习题90
第4章ARM汇编语言特性与编程基础95
4.1ARM汇编语言特性95
4.1.1行格式、预定义名和内建变量95
4.1.2ARM伪指令与Thumb伪指令97
4.1.3符号与指示符101
4.1.4与代码有关的指示符105
4.1.5与数据定义有关的指示符107
4.1.6符号定义指示符114
4.1.7汇编控制指示符120
4.1.8报告指示符124
4.1.9表达式和操作符125
4.2ARM汇编语言编程基础128
4.2.1汇编语言和汇编器128
4.2.2调用子程序128
4.2.3条件执行129
4.2.4装入常数到寄存器130
4.2.5装入地址到寄存器133
4.2.6装入和存储多个寄存器指令138
4.2.7多路分支139
4.2.8宏定义、宏调用及宏替换举例140
4.3本章小结141
4.4习题141
第5章主存储器及Nand Flash存储器组成144
5.1S3C2440A/S3C2410A存储器控制器144
5.1.1S3C2440A与存储器相关的特性144
5.1.2与存储器芯片连接的S3C2440A引脚信号含义及使用146
5.1.3S3C2440A存储器总线周期定时关系举例152
5.1.4S3C2440A存储器控制器特殊功能寄存器156
5.2S3C2440A/S3C2410A存储器组成举例162
5.2.1使用Nor Flash芯片作为引导ROM162
5.2.2使用SDRAM芯片举例167
5.3S3C2410A存储器控制器与以太网控制器连接举例178
5.4S3C2410A存储器控制器初始化设置举例178
5.5S3C44B0X存储器组成举例181
5.5.1存储器控制器概述181
5.5.2存储器控制器选择大/小端数据格式及数据总线宽度182
5.5.3存储器控制器特殊功能寄存器183
5.5.4存储器组成举例184
5.5.5存储器控制器初始化设置举例184
5.6K9F1208U0M Nand Flash芯片应用基础185
5.6.1两种引导模式185
5.6.2Nand Flash概述186
5.6.3K9F1208U0M Nand Flash芯片特点及结构186
5.6.4K9F1208U0M Nand Flash芯片命令集和状态寄存器191
5.6.5K9F1208U0M Nand Flash芯片操作举例192
5.6.6K9F1208U0M使用注意事项193
5.7S3C2410A Nand Flash存储器组成举例194
5.7.1S3C2410A Nand Flash控制器194
5.7.2S3C2410A Nand Flash控制器特殊功能寄存器196
5.7.3S3C2410A Nand Flash存储器组成举例198
5.7.4S3C2410A读Nand Flash程序举例198
5.8S3C2440A/S3C44B0X Nand Flash存储器组成举例200
5.8.1S3C2440A Nand Flash控制器200
5.8.2S3C2440A Nand Flash存储器组成举例201
5.8.3S3C44B0X Nand Flash存储器组成举例202
5.9本章小结202
5.10习题202
第6章时钟与电源管理、DMAC及总线主设备优先权205
6.1功耗管理、时钟与电源管理概述205
6.1.1CMOS电路的功耗与功耗管理基础205
6.1.2S3C2440A时钟与电源管理概述207
6.1.3时钟与电源管理用到的S3C2440A引脚信号207
6.2S3C2440A时钟发生器208
6.2.1时钟发生器框图208
6.2.2时钟源的选择209
6.2.3锁相环210
6.2.4时钟控制逻辑211
6.3S3C2440A电源管理213
6.3.1电源管理模式的转换213
6.3.2电源管理模式214
6.3.3S3C2440A电源引脚217
6.4S3C2440A时钟与电源管理特殊功能寄存器218
6.5S3C2410A/S3C44B0X时钟与电源管理222
6.5.1S3C2410A时钟与电源管理222
6.5.2U�睟oot对S3C2410A时钟与电源管理特殊功能寄存器初始设置
代码223
6.5.3S3C44B0X时钟与电源管理224
6.5.4S3C44B0X时钟与电源管理特殊功能寄存器设置程序举例225
6.6DMA基础225
6.6.1DMA含义225
6.6.2DMAC控制输入传输举例226
6.6.3总线主设备、从设备228
6.7S3C2440A/S3C2410A DMA传输228
6.7.1DMA概述228
6.7.2存储器到外设DMA传输举例229
6.7.3DMA用到的S3C2440A引脚信号231
6.8S3C2440A/S3C2410A DMA请求、有限状态机和协议231
6.8.1硬件DMA请求与软件DMA请求231
6.8.2用于DMA操作的有限状态机232
6.8.3外部DMA请求/响应协议233
6.8.4Unit/Burst传输、数据尺寸与自动重装235
6.8.5外部DMA请求/响应协议传输举例236
6.9S3C2440A/S3C2410A DMA特殊功能寄存器237
6.10S3C2410A DMA存储器到存储器传输测试举例241
6.11S3C44B0X DMA传输245
6.11.1DMA概述245
6.11.2ZDMA/BDMA操作246
6.11.3外部DMA请求/响应协议247
6.11.4DMA传输模式249
6.11.5DMA请求源选择 250
6.12总线主设备优先权251
6.12.1S3C2440A/S3C2410A总线主设备优先权251
6.12.2S3C44B0X总线主设备优先权251
6.13本章小结252
6.14习题252
第7章GPIO端口及中断控制器255
7.1S3C2440A/S3C2410A GPIO端口及其他寄存器概述、引脚信号255
7.1.1GPIO端口及其他寄存器概述255
7.1.2与GPIO端口及其他寄存器相关的S3C2440A/S3C2410A引脚
信号256
7.2S3C2440A/S3C2410A GPIO端口控制258
7.3S3C2440A/S3C2410A GPIO端口特殊功能寄存器259
7.3.1端口A～端口J寄存器组259
7.3.2其他寄存器267
7.4S3C2410A GPIO端口定义、设置、应用程序举例275
7.4.1GPOI端口特殊功能寄存器在程序中定义275
7.4.2GPIO端口初始设置举例277
7.4.3GPIO端口应用程序举例277
7.5S3C44B0X GPIO端口279
7.6S3C2440A/S3C2410A与中断有关的寄存器、中断处理过程280
7.6.1与中断有关的寄存器280
7.6.2中断处理过程282
7.7S3C2440A/S3C2410A中断控制器操作、中断源及中断优先权283
7.7.1中断控制器操作283
7.7.2中断源284
7.7.3中断优先权产生模块285
7.8S3C2440A/S3C2410A中断控制器特殊功能寄存器287
7.9S3C2410A中断程序举例293
7.10S3C44B0X中断控制器300
7.10.1中断控制器概述及G组端口寄存器、外部中断控制/登记
寄存器300
7.10.2中断控制器操作303
7.10.3中断源304
7.10.4中断优先权产生模块305
7.10.5用于IRQ的向量中断方式306
7.10.6向量与非向量中断方式程序举例306
7.10.7中断控制器特殊功能寄存器308
7.11本章小结315
7.12习题315
第8章脉宽调制定时器、实时时钟及看门狗定时器318
8.1脉宽调制定时器318
8.1.1S3C2440A/S3C2410A脉宽调制定时器概述318
8.1.2S3C2440A/S3C2410A脉宽调制定时器操作321
8.1.3S3C2440A/S3C2410A脉宽调制定时器特殊功能寄存器326
8.1.4S3C2410A脉宽调制定时器应用举例328
8.1.5S3C44B0X脉宽调制定时器331
8.2实时时钟332
8.2.1S3C2440A/S3C2410A实时时钟概述332
8.2.2S3C2440A/S3C2410A实时时钟组成与操作332
8.2.3S3C2440A/S3C2410A实时时钟特殊功能寄存器334
8.2.4S3C2410A实时时钟程序举例338
8.2.5S3C44B0X实时时钟340
8.3看门狗定时器340
8.3.1看门狗定时器概述340
8.3.2S3C2440A/S3C2410A看门狗定时器操作341
8.3.3S3C2440A/S3C2410A看门狗定时器特殊功能寄存器342
8.3.4S3C2410A看门狗定时器程序举例343
8.3.5S3C44B0X看门狗定时器346
8.4本章小结346
8.5习题347
第9章ADC与触摸屏接口、片外DAC连接举例349
9.1ADC与触摸屏接口基础知识349
9.1.1ADC基础知识349
9.1.2四线电阻式触摸屏接口基础知识350
9.2S3C2440A/S3C2410A ADC与触摸屏接口概述352
9.2.1概述352
9.2.2主要特点353
9.2.3ADC与触摸屏接口用到的S3C2440A/S3C2410A引脚信号353
9.3S3C2440A/S3C2410A ADC与触摸屏接口操作353
9.3.1功能框图353
9.3.2触摸屏应用举例353
9.3.3功能描述355
9.4S3C2440A/S3C2410A ADC与触摸屏接口特殊功能寄存器356
9.5S3C2410A ADC与触摸屏接口程序举例360
9.5.1ADC程序举例360
9.5.2ADC与触摸屏接口程序举例361
9.6S3C44B0X ADC与片外触摸屏控制器363
9.6.1S3C44B0X ADC概述363
9.6.2S3C44B0X ADC组成与操作364
9.6.3S3C44B0X ADC特殊功能寄存器366
9.6.4S3C44B0X ADC特殊功能寄存器使用举例367
9.6.5S3C44B0X与片外触摸屏控制器ADS7843连接举例368
9.7微处理器片外DAC连接举例372
9.7.1DAC硬件基础372
9.7.2S3C2410A与DAC芯片连接举例374
9.8本章小结374
9.9习题375
第10章微处理器片内串行传输模块376
10.1UART377
10.1.1串行异步通信基础377
10.1.2S3C2410A UART组成及操作380
10.1.3S3C2410A UART与RS��232C接口连接举例383
10.1.4S3C2410A UART与红外收发器连接举例385
10.2IIC总线接口386
10.2.1IIC总线接口概述386
10.2.2S3C2410A IIC总线接口特点388
10.2.3S3C2410A IIC总线接口组成及操作方式中的功能关系388
10.2.4S3C2410A IIC总线接口4种操作方式392
10.3IIS总线接口392
10.3.1常用IIS总线接口概述392
10.3.2S3C2410A IIS总线接口概述393
10.3.3S3C2410A IIS总线接口组成和发送/接收方式394
10.3.4S3C2410A IIS音频串行接口数据格式395
10.4SPI总线接口396
10.4.1常用SPI总线接口概述396
10.4.2S3C2410A SPI总线接口特点及引脚信号398
10.4.3S3C2410A SPI总线接口组成和操作399
10.4.4S3C2410A SPI传输格式400
10.5S3C44B0X SIO接口401
10.5.1S3C44B0X SIO概述401
10.5.2S3C44B0X SIO接口模块组成401
10.5.3S3C44B0X SIO通常方式操作402
10.5.4S3C44B0X SIO发送/接收定时图402
10.6本章小结402
10.7习题403
第11章微处理器片内其他模块405
11.1MMC/SD/SDIO主控制器406
11.1.1MMC/SD/SDIO卡概述406
11.1.2S3C2410A MMC/SD/SDIO主控制器概述410
11.1.3S3C2410A MMC/SD/SDIO主控制器组成411
11.1.4MMC/SD总线协议412
11.1.5S3C2410A MMC/SD卡初始化及数据传输416
11.2LCD控制器417
11.2.1液晶显示基础知识417
11.2.2S3C2410A LCD控制器概述422
11.2.3S3C2410A LCD控制器特点422
11.2.4S3C2410A LCD控制器外部接口信号423
11.2.5S3C2410A LCD控制器组成423
11.3USB主控制器及设备控制器424
11.3.1USB基础424
11.3.2USB通信协议概述434
11.3.3USB总线枚举过程举例439
11.3.4S3C2410A USB主控制器440
11.3.5S3C2410A USB设备控制器440
11.4CAMERA接口443
11.4.1彩色电视制式及电视系统中传输的信号443
11.4.2ITU�睷 BT.601建议简介445
11.4.3ITU�睷 BT.656建议简介448
11.4.4OV9650彩色CAMERACHIP芯片简述450
11.4.5S3C2440A CAMERA接口453
11.4.6CAMERA接口与OV9650 CAMERACHIP连接举例455
11.5AC97控制器456
11.5.1AC97简介456
11.5.2AC97规范简介457
11.5.3AC97 Codec芯片UCB1400简介464
11.5.4S3C2440A AC97控制器465
11.5.5AC97控制器与AC97 Codec连接举例468
11.6本章小结468
11.7习题469
附录AS3C2440A引脚编号与对应的引脚信号名471
附录BS3C2440A引脚信号名与对应功能描述汇总表474
附录C英汉名词术语对照汇总表480
参考文献488
封面
书名:基于ARM的嵌入式系统原理及应用
作者:刘彦文
页数:489
定价:¥59.0
出版社:清华大学出版社
出版日期:2017-02-01
ISBN:9787302453611
PDF电子书大小:78MB 高清扫描完整版