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商品簡介
目次
商品簡介
本書首先引入嵌入式系統的基本概念，介紹了嵌入式系統中廣泛使用的ARM技術，包括ARM處理器的體系結構、尋址方式、指令系統、匯編語言程序和C語言設計基礎。之后介紹了基於XScale內核的PXA270處理器，以及基於PXA270處理器的實驗教學系統。然后，以PXA270實驗教學系統為硬件平臺，介紹了嵌入式Linux應用程序和驅動程序的設計。最后介紹了三種基於PXA270處理器的應用實例的設計方案。
本書配有免費電子課件，歡迎選用本書作教材的老師登錄www.cmpedu.com下載或發郵件到wbj@cmpbook.com索取。
本書內容全面，實例豐富。所列舉的實例全部經過調試。本書可作為高等院校電子信息類專業高年級學生和研究生的教材，也可作為嵌入式系統應用工程技術人員的參考用書。
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本書內容全面，實例豐富。所列舉的實例全部經過調試。本書可作為高等院校電子信息類專業高年級學生和研究生的教材，也可作為嵌入式系統應用工程技術人員的參考用書。
目次
第1章 嵌入式系統概述
1.1 嵌入式系統的概念
1.2 嵌入式系統的特點
1.3 嵌入式系統的應用
1.4 嵌入式系統的組成
1.5 嵌入式處理器
1.6 嵌入式操作系統
1.7 嵌入式系統開發工具
本章小結
思考題與習題
第2章 ARM體系結構
2.1 RISC技術和流水線技術
2.1.1 計算機體系結構
2.1.2 RISC技術
2.1.3 流水線技術
2.2 ARM體系結構簡介
2.2.1 ARM體系結構的演變
2.2.2 ARM體系結構的特徵
2.2.3 ARM體系的變種
2.2.4 ARM系列
2.2.5 ARM存儲數據類型
2.3 ARM處理器工作狀態
2.3.1 兩種工作狀態
2.3.2 工作狀態的切換
2.4 ARM處理器工作模式
2.5 ARM處理器寄存器組織
2.5.1 ARM狀態下的寄存器組織
2.5.2 Thumb狀態下的寄存器組織
2.6 ARM異常
2.6.1 ARM異常概述
2.6.2 ARM異常處理
2.6.3 ARM異常向量表
2.6.4 ARM異常優先級
2.6.5 ARM異常中斷使用的寄存器
2.7 ARM存儲器和存儲器映射I/O
2.7.1 ARM體系的存儲空間
2.7.2 ARM存儲器格式
2.7.3 非對齊存儲訪問操作
2.7.4 存儲器映射I/O
2.8 ARM總線技術
2.9 ARM存儲系統
2.9.1 高速緩沖存儲器cache和緊耦合存儲器TCM
2.9.2 存儲管理
2.10 基於JTAG的調試系統
本章小結
思考題與習題
第3章 ARM指令系統
3.1 ARM指令集概述
3.1.1 指令分類和指令格式
3.1.2 ARM指令的條件碼
3.1.3 ARM指令集編碼
3.2 ARM指令尋址方式
3.2.1 立即尋址
3.2.2 寄存器尋址
3.2.3 寄存器移位尋址
3.2.4 寄存器間接尋址
3.2.5 變址尋址
3.2.6 多寄存器尋址
3.2.7 堆棧尋址
3.2.8 塊拷貝尋址
3.2.9 相對尋址
3.3 ARM指令分類介紹
3.3.1 跳轉指令
3.3.2 數據處理指令
3.3.3 程序狀態寄存器傳送指令
3.3.4 加載和存儲指令
3.3.5 協處理器指令
3.3.6 異常產生指令
3.4 Thumb指令
本章小結
思考題與習題
第4章 ARM匯編程序設計
4.1 ARM匯編語言語句格式
4.2 ARM匯編偽操作
4.2.1 符號定義偽操作
4.2.2 數據定義偽操作
4.2.3 匯編控制偽操作
4.2.4 數據幀描述偽操作
4.2.5 信息報告偽操作
4.2.6 其他雜項偽操作
4.3 ARM匯編語言偽指令
4.4 ARM匯編語言中的符號
4.5 ARM匯編語言中的表達式
4.6 ARM匯編語言程序結構
4.6.1 ARM映像文件的結構
4.6.2 ARM映像文件各組成部分的地址映射關係
4.6.3 scatter文件的應用
4.7 匯編語言子程序調用
4.7.1 子程序調用
4.7.2 ATPCS準則
4.8 C語言和匯編語言混合編程
4.8.1 內嵌匯編
4.8.2 C語言和匯編語言互相調用
4.8.3 ARM C編譯器的特定關鍵字
4.9 ARM匯編語言設計實例
4.9.1 分支結構
4.9.2 循環結構
本章小結
思考題與習題
第5章 XScale內核及PXA270處理器簡介
5.1 XScale內核簡介
5.1.1 XScale內核的特點
5.1.2 XScale內核與StrongARM的區別
5.2 PXA270結構及特點
5.3 PXA270存儲管理單元
5.3.1 MMU內存管理單元
5.3.2 系統存儲控制接口
5.3.3 DMA控制器
5.4 PXA270時鐘及電源管理單元
5.4.1 時鐘管理單元
5.4.2 電源管理單元
5.5 PXA270中斷控制器
5.6 PXA270 I/O模塊
5.6.1 GPIO
5.6.2 專用鍵盤接口
5.7 PXA270串行通信單元
5.7.1 USB主控制器
5.7.2 USB從控制器
5.7.3 UART控制器
5.7.4 快速紅外接口
5.7.5 SSP通信控制器
5.7.6 I2C總線控制器
5.8 PXA270定時器單元
5.8.1 實時時鐘單元
5.8.2 OS定時器
5.8.3 PWM控制器
5.9 多媒體控制單元
5.9.1 AC97控制器
5.9.2 I2S控制器
5.9.3 多媒體卡控制器
5.9.4 Memory Stick Host控制器
5.9.5 視頻快速捕捉單元
5.10 移動通信接口
5.10.1 Mobile Scalable Link（MSL）接口
5.10.2 Universal Subscriber ID 接口
5.11 LCD控制器
本章小結
思考題與習題
第6章 PXA270實驗教學系統設計及應用程序設計實例
6.1 EELIOD XScale PXA270實驗教學系統資源概述
6.2 EELIOD系統硬件接口設計
6.2.1 電源系統設計
6.2.2 存儲系統設計
6.2.3 LCD及觸摸屏接口設計
6.2.4 多媒體接口設計
6.2.5 通信接口設計
6.2.6 通用I/O接口設計
6.3 EELIOD系統程序設計實例
6.3.1 系統引導程序分析
6.3.2 通用I/O程序設計實例
6.3.3 LCD程序設計實例
本章小結
思考題與習題
第7章 嵌入式Linux
7.1 概述
7.1.1 Linux
7.1.2 嵌入式Linux系統交叉開發環境
7.1.3 開發工具GNU介紹
7.2 ARM Linux在EELIOD系統上的移植
7.2.1 ARM Linux開發環境的建立
7.2.2 ARM Linux的交叉編譯
7.2.3 ARM Linux啟動代碼的編譯及下載
7.2.4 ARM Linux內核的配置與編譯
7.2.5 嵌入式Linux的文件系統
7.3 ARM Linux的設備驅動
7.3.1 Linux的設備管理
7.3.2 設備驅動程序結構
7.3.3 GPIO驅動程序設計
7.3.4 基於輪循的UART驅動程序設計
7.3.5 基於中斷的UART驅動程序設計
7.4 ARM Linux下應用程序設計
7.4.1 UART應用程序設計
7.4.2 基於SOCKET的網絡應用程序設計
7.4.3 USB攝像頭接口應用程序設計
7.4.4 Framebuffer圖片顯示應用程序設計
7.5 嵌入式GUI簡介
本章小結
思考題與習題
第8章 ARMADS集成開發環境
8.1 ARM開發工具及開發環境簡介
8.1.1 ARM開發工具簡介
8.1.2 Banyan-U ARM TAG仿真工具
8.1.3 ARM ADS集成開發環境
8.2 工程創建、調試和程序固化
8.2.1 工程創建及參數設置
8.2.2 使用ARMulator來調試簡單程序
8.2.3 使用JTAG仿真器來調試嵌入式程序
8.2.4 Semihosting調試技術
8.2.5 程序的固化
本章小結
思考題與習題
第9章 ARM應用實例
9.1 3G手機
9.1.1 3G手機簡介
9.1.2 3G手機的功能
9.1.3 硬件方案
9.1.4 軟件方案
9.2 基於PXA270的嵌入式流媒體播放器
9.2.1 系統簡介
9.2.2 嵌入式流媒體播放器的硬件方案
9.2.3 嵌入式流媒體播放器的軟件方案
9.3 車載多媒體遠程監控服務系統
9.3.1 系統簡介
9.3.2 功能與指標
9.3.3 方案設計
本章小結
思考題與習題
1.1 嵌入式系統的概念
1.2 嵌入式系統的特點
1.3 嵌入式系統的應用
1.4 嵌入式系統的組成
1.5 嵌入式處理器
1.6 嵌入式操作系統
1.7 嵌入式系統開發工具
本章小結
思考題與習題
第2章 ARM體系結構
2.1 RISC技術和流水線技術
2.1.1 計算機體系結構
2.1.2 RISC技術
2.1.3 流水線技術
2.2 ARM體系結構簡介
2.2.1 ARM體系結構的演變
2.2.2 ARM體系結構的特徵
2.2.3 ARM體系的變種
2.2.4 ARM系列
2.2.5 ARM存儲數據類型
2.3 ARM處理器工作狀態
2.3.1 兩種工作狀態
2.3.2 工作狀態的切換
2.4 ARM處理器工作模式
2.5 ARM處理器寄存器組織
2.5.1 ARM狀態下的寄存器組織
2.5.2 Thumb狀態下的寄存器組織
2.6 ARM異常
2.6.1 ARM異常概述
2.6.2 ARM異常處理
2.6.3 ARM異常向量表
2.6.4 ARM異常優先級
2.6.5 ARM異常中斷使用的寄存器
2.7 ARM存儲器和存儲器映射I/O
2.7.1 ARM體系的存儲空間
2.7.2 ARM存儲器格式
2.7.3 非對齊存儲訪問操作
2.7.4 存儲器映射I/O
2.8 ARM總線技術
2.9 ARM存儲系統
2.9.1 高速緩沖存儲器cache和緊耦合存儲器TCM
2.9.2 存儲管理
2.10 基於JTAG的調試系統
本章小結
思考題與習題
第3章 ARM指令系統
3.1 ARM指令集概述
3.1.1 指令分類和指令格式
3.1.2 ARM指令的條件碼
3.1.3 ARM指令集編碼
3.2 ARM指令尋址方式
3.2.1 立即尋址
3.2.2 寄存器尋址
3.2.3 寄存器移位尋址
3.2.4 寄存器間接尋址
3.2.5 變址尋址
3.2.6 多寄存器尋址
3.2.7 堆棧尋址
3.2.8 塊拷貝尋址
3.2.9 相對尋址
3.3 ARM指令分類介紹
3.3.1 跳轉指令
3.3.2 數據處理指令
3.3.3 程序狀態寄存器傳送指令
3.3.4 加載和存儲指令
3.3.5 協處理器指令
3.3.6 異常產生指令
3.4 Thumb指令
本章小結
思考題與習題
第4章 ARM匯編程序設計
4.1 ARM匯編語言語句格式
4.2 ARM匯編偽操作
4.2.1 符號定義偽操作
4.2.2 數據定義偽操作
4.2.3 匯編控制偽操作
4.2.4 數據幀描述偽操作
4.2.5 信息報告偽操作
4.2.6 其他雜項偽操作
4.3 ARM匯編語言偽指令
4.4 ARM匯編語言中的符號
4.5 ARM匯編語言中的表達式
4.6 ARM匯編語言程序結構
4.6.1 ARM映像文件的結構
4.6.2 ARM映像文件各組成部分的地址映射關係
4.6.3 scatter文件的應用
4.7 匯編語言子程序調用
4.7.1 子程序調用
4.7.2 ATPCS準則
4.8 C語言和匯編語言混合編程
4.8.1 內嵌匯編
4.8.2 C語言和匯編語言互相調用
4.8.3 ARM C編譯器的特定關鍵字
4.9 ARM匯編語言設計實例
4.9.1 分支結構
4.9.2 循環結構
本章小結
思考題與習題
第5章 XScale內核及PXA270處理器簡介
5.1 XScale內核簡介
5.1.1 XScale內核的特點
5.1.2 XScale內核與StrongARM的區別
5.2 PXA270結構及特點
5.3 PXA270存儲管理單元
5.3.1 MMU內存管理單元
5.3.2 系統存儲控制接口
5.3.3 DMA控制器
5.4 PXA270時鐘及電源管理單元
5.4.1 時鐘管理單元
5.4.2 電源管理單元
5.5 PXA270中斷控制器
5.6 PXA270 I/O模塊
5.6.1 GPIO
5.6.2 專用鍵盤接口
5.7 PXA270串行通信單元
5.7.1 USB主控制器
5.7.2 USB從控制器
5.7.3 UART控制器
5.7.4 快速紅外接口
5.7.5 SSP通信控制器
5.7.6 I2C總線控制器
5.8 PXA270定時器單元
5.8.1 實時時鐘單元
5.8.2 OS定時器
5.8.3 PWM控制器
5.9 多媒體控制單元
5.9.1 AC97控制器
5.9.2 I2S控制器
5.9.3 多媒體卡控制器
5.9.4 Memory Stick Host控制器
5.9.5 視頻快速捕捉單元
5.10 移動通信接口
5.10.1 Mobile Scalable Link（MSL）接口
5.10.2 Universal Subscriber ID 接口
5.11 LCD控制器
本章小結
思考題與習題
第6章 PXA270實驗教學系統設計及應用程序設計實例
6.1 EELIOD XScale PXA270實驗教學系統資源概述
6.2 EELIOD系統硬件接口設計
6.2.1 電源系統設計
6.2.2 存儲系統設計
6.2.3 LCD及觸摸屏接口設計
6.2.4 多媒體接口設計
6.2.5 通信接口設計
6.2.6 通用I/O接口設計
6.3 EELIOD系統程序設計實例
6.3.1 系統引導程序分析
6.3.2 通用I/O程序設計實例
6.3.3 LCD程序設計實例
本章小結
思考題與習題
第7章 嵌入式Linux
7.1 概述
7.1.1 Linux
7.1.2 嵌入式Linux系統交叉開發環境
7.1.3 開發工具GNU介紹
7.2 ARM Linux在EELIOD系統上的移植
7.2.1 ARM Linux開發環境的建立
7.2.2 ARM Linux的交叉編譯
7.2.3 ARM Linux啟動代碼的編譯及下載
7.2.4 ARM Linux內核的配置與編譯
7.2.5 嵌入式Linux的文件系統
7.3 ARM Linux的設備驅動
7.3.1 Linux的設備管理
7.3.2 設備驅動程序結構
7.3.3 GPIO驅動程序設計
7.3.4 基於輪循的UART驅動程序設計
7.3.5 基於中斷的UART驅動程序設計
7.4 ARM Linux下應用程序設計
7.4.1 UART應用程序設計
7.4.2 基於SOCKET的網絡應用程序設計
7.4.3 USB攝像頭接口應用程序設計
7.4.4 Framebuffer圖片顯示應用程序設計
7.5 嵌入式GUI簡介
本章小結
思考題與習題
第8章 ARMADS集成開發環境
8.1 ARM開發工具及開發環境簡介
8.1.1 ARM開發工具簡介
8.1.2 Banyan-U ARM TAG仿真工具
8.1.3 ARM ADS集成開發環境
8.2 工程創建、調試和程序固化
8.2.1 工程創建及參數設置
8.2.2 使用ARMulator來調試簡單程序
8.2.3 使用JTAG仿真器來調試嵌入式程序
8.2.4 Semihosting調試技術
8.2.5 程序的固化
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思考題與習題
第9章 ARM應用實例
9.1 3G手機
9.1.1 3G手機簡介
9.1.2 3G手機的功能
9.1.3 硬件方案
9.1.4 軟件方案
9.2 基於PXA270的嵌入式流媒體播放器
9.2.1 系統簡介
9.2.2 嵌入式流媒體播放器的硬件方案
9.2.3 嵌入式流媒體播放器的軟件方案
9.3 車載多媒體遠程監控服務系統
9.3.1 系統簡介
9.3.2 功能與指標
9.3.3 方案設計
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