基於ARM嵌入式系統接口技術

基於ARM嵌入式系統接口技術

《基於ARM嵌入式系統接口技術》,李岩、孟曉英編著,清華大學出版社出版,2009年發行。

基本信息

內容簡介

特別是對高級音頻接口和網路接口電路設計和編程的詳細介紹,在網路信息技術和消費類電子套用技術飛速發展的今天,具有重要的意義。

《基於ARM嵌入式系統接口技術》結構參照了早期周明德教授和王長胤教授編寫的8位Z80微機接口技術書籍的結構,也參照了後期編寫的16位8086微機接口技術書籍的結構,既繼承了經過幾十年形成的微機接口技術的基本原理和基本方法,去掉了目前很少使用的處理器接口晶片(如8255、8259、8251、8279、8253等),又融入了32位ARM嵌入式新技術新接口,比較適合當今計算機套用的需要,便於廣大讀者或教師完成由8/16位微處理器接口向32位微處理器接口的過渡。

《基於ARM嵌入式系統接口技術》內容豐富,輔以圖表,使講解更為清楚直觀,易於理解,並且配有齊全的實例程式和完備的程式注釋,具有較強的實踐性和套用性

編輯推薦

《基於ARM嵌入式系統接口技術》特色

以當前占有率最高(80%以上)的ARM核心處理器晶片為基礎,從嵌入式原理和套用實踐的角度展現嵌入式系統接口技術的基本理論、主要內容和實際開發套用。既繼承了經過幾十年形成的微機接口技術的基本原理和基本方法,又融入了32位ARM嵌入式新技術,便於廣大讀者或教師完成由8/16位微處理器接口向32位微處理器接口的過渡。通過實例和實驗深入淺出地闡述基本原理,理論與實踐相結合,有利於讀者掌握基本方法,理解基本技術,學會實際套用。配套資源豐富,課題組完成了“嵌入式接口技術”課程教學大綱、教學CAI課件、教學錄像和電子教案等資源,建立了嵌入式微機接口技術精品課程網站,網站包括嵌入式微機接口技術論壇、線上答疑及作業提交功能、線上考試系統、習題庫、試題庫及答案,並配有實驗指導書。

讀者定位

可作為有關嵌入式教學的本科生或研究生的教材使用

可供嵌入式愛好者、從業人員和高等院校師生開發之用對於網路軟體開發人員理解底層網路通信機理,開發出更好軟體很有幫助

目錄

第1章嵌入式系統導論

1.1概述

1.1.1什麼是嵌入式系統

1.1.2嵌入式系統的特點及分類

1.2嵌入式微處理器和嵌入式作業系統

1.2.1嵌入式微處理器

1.2.2嵌入式作業系統

1.3嵌入式系統設計過程

1.3.1需求分析

1.3.2規格說明

1.3.3體系結構設計

1.34設計硬體構件和軟體構件

1.3.5系統集成

1.3.6系統測試

1.4小結

1.5習題

第2章ARM/Thumb微處理器結構及指令系統

2.1ARM微處理器概述

2.1.1ARM處理器系列

2.1.2RISC體系結構

2.1.3ARM和Thumb狀態.

2.1.4暫存器

2.1.5ARM指令集概述

2.1.6Thumb指令集概述

2.2ARM微處理器體系結構

2.2.1數據類型

2.2.2ARM微處理器的工作狀態

2.2.3ARM體系結構的存儲器格式

2.2.4ARM微處理器模式

2.2.5暫存器組織

2.2.6異常

2.3ARM/Thumb指令系統

2.3.1ARM處理器定址方式

2.3.2刪指令集介紹

2.3.3Thumb指令集介紹

2.4.GNUGCC簡介

2.4.1GNU組成

2.4.2GCC編譯程式的基本過程

2.5彙編語言編程

2.5.1彙編語言

2.5.2宏語句與條件彙編

2.5.3模組化程式設計

2.5.4記憶體模式

2.5.5StrongARM&ARM7

2.5.6彙編語言簡單程式設計

2.6小結

2.7習題

第3章ARM晶片CPU管理及附加電路

3.1S3C44BOX簡介

3.2系統時鐘及電源管理

3.2.1概述

3.2.2暫存器定義

3.2.3時鐘與電源管理編程

3.3CPUWapper及匯流排優先權管理

3.3.1概述

3.3.2內部SRAM

3.3.3匯流排優先權

3.3.4寫緩衝區操作

3.3.5特殊暫存器

3.4存儲器管理及時序

3.4.1S3C44BOX存儲系統的特徵

3.4.2存儲時序圖

3.5MICETEKEV4480II開發板簡介

3.5.1存儲地址空間分配

3.5.2I/O連線埠配置

3.5.3電源、時鐘及復位電路

3.5.4MBL介紹

3.6小結

3.7習題

第4章存儲器接口電路設計及編程

4.1存儲器概述

4.1.1存儲器分類

4.1.2存儲器的層次結構

4.2半導體存儲器

4.2.1半導體存儲器分類及評價指標

4.2.2半導體存儲晶片結構

4.2.3靜態隨機存取存儲器(SRAM)

4.2.4動態隨機存取存儲器(DRAM)

4.2.5隻讀存儲器ROM

4.2.6FLASH存儲器接口

4.2.7存儲器與CPU的連線

4.3S3C44.BOX存儲系統實例

4.3.1SDRAM存儲器接口及編程

4.3.2FLASH存儲器接口及編程

4.4小結

4.5習題

第5章中斷系統結構及編程

5.1中斷方式原理

5.1.1中斷操作

5.1.2中斷源及其識別方法

5.1.3中斷優先權仲裁方式

5.2S3C44BOX中斷系統

5.2.1S3C44BOX中斷概述

5.2.2中斷源及中斷模式

5.2.3中斷請求及允許

5.2.4中斷判優

5.2.5IRQ中斷回響模式

5.2.6中斷及異常回響處理過程

5.2.7中斷特殊暫存器

5.2.8中斷程式套用編程

5.3小結

5.4習題

第6章通用I/O接口電路設計及編程

6.1概述

6.2連線埠控制暫存器

6.3LED接口電路設計及編程

6.3.1LED接口電路原理

6.3.2I/O連線埠與數碼管編程

6.4鍵盤接口電路設計及編程

6.4.I按鍵識別方法

6.4.2抖動和重鍵問題

6.4.3鍵盤電路設計及編程

6.5小結

6.6習題

第7章DMA接口電路原理及編程

7.1DMA接口電路原理

7.1.1DMA方式的特點

7.1.2DMlA控制器的功能和組成

7.2S3C44BOXDMA控制器

7.2.1S3C44BOXDMA控制器結構

7.2.2外部DMA請求/應答協定

7.2.3DMA傳輸模式

7.2.4DMA請求源的選擇

7.2.5DMA自動重裝模式

7.2.6S3C44:BOX晶片的DMA暫存器

7.3S3C44BOXDMA編程

7.4小結

7.5習題

第8章定時接口電路及編程

8.1PWM定時器

8.1.1概述

8.1.2PWM定時器操作

8.1.3PWM定時器控制暫存器

8.1.4PWM定時器編程

8.2看門狗定時器WDT

8.2.1概述

8.2.2WDT定時器控制暫存器

……

第9章LCD/觸控螢幕接口電路設計及編程

第10章串列通信接口

第11章A/D和D/A接口電路設計及編程

第12章IIC匯流排接口電路設計及編程

第13章IIS音頻接口電路設計及編程

第14章網路接口電路設計及編程

附錄AS3C44B0X特殊功能暫存器地址對應表

附錄B系統的啟動

參考文獻

……

序言

嵌入式系統無疑是當前最熱門、最有發展前途的IT套用領域之一。未來的幾年內,隨著信息化、智慧型化、網路化的發展,嵌入式系統技術也將獲得廣闊的發展空間。面對巨大的機遇和挑戰,嵌入式系統異軍突起,作為資訊時代的產業技術,肩負重大的歷史使命,成為當今信息發展的主流技術。

隨著半導體技術的發展,具有高性價比的ARM處理器必將取代8051單片機,成為套用領域主流處理器。而且國內高校“微機接口技術課程”內容由16位8086處理器轉變為32位的嵌入式處理器已成為必然趨勢,現有的如8255、8253、8250、8237等過時接口晶片必將被嵌入式的通用I/O接口、存儲器FLASH及SDRAM接口、定時器接口、串列接口、高級音頻接口和網路接口等所取代,特別是在網路信息技術和消費類電子套用技術飛速發展的今天,高級音頻接口和網路接口是必不可少的。本書以當前最廉價、接口最豐富、採用占有率最高(80%以上)的ARM核心處理器晶片為基礎,必將產生較好的社會價值和套用價值。

國外原版英文圖書,對於國內嵌入式開發者來說,對英文閱讀理解有一定困難。而且,國外圖書價格昂貴,不適合國內情況。但國外圖書背景知識交代清楚詳細,實例實驗豐富,值得借鑑。國內嵌入式開發方面的圖書也很多,但主要注重軟體技術開發方面,嵌入式接口技術方面的書幾乎沒有,即使有,也缺少必要的知識鋪墊,對原理、背景知識交待較少,其內容很難懂,不易理解,不適於國內嵌入式開發者。

文摘

第1章 嵌入式系統導論

隨著社會信息化的日益加強,計算機和網路已經全面滲透到日常生活的每一個角落。對於每個人來說,需要的已經不僅僅是那种放在桌面上處理文檔、進行工作管理和生產控制的計算機“機器”。任何一個普通人都可能擁有大小不一的、形狀各異的、使用嵌入式技術的電子產品,小到MP3、PDA等微型數位化產品,大到網路家電、智慧型家電、車載電子設備等。

目前,各種各樣的新型嵌入式系統設備在套用數量上已經遠遠超過了通用計算機。在工業和服務領域中,使用嵌入式技術的數字工具機、智慧型工具、工業機器人和服務機器人正在逐漸改變著傳統的工業生產和服務方式。

本章主要內容:

嵌入式系統的概念。

嵌入式系統的特點、分類及套用領域。

主流嵌入式微處理器和嵌入式作業系統。

嵌入式系統設計方法。

1.1 概述

1.1.1 什麼是嵌入式系統

1.嵌入式系統的定義

借用英國的電氣工程師學會(IEE)的一個定義:嵌入式系統是“控制、監視或者輔助設備、機器和車間運行的裝置”。

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