內容簡介
介紹了一般微處理器核的設計原理、基於微處理器核的SoC設計的基本概念和方法，通過對ARM系列處理器核和CPU核的詳盡描述，來說明微處理器及外圍接口的設計原理和方法。同時也綜述了ARM系列處理器核和最新ARM核的研發成果，以及ARM和Thumb編程模型，對SoC設計中涉及到的存儲器層次、Cache、存儲器管理、片上匯流排、片上調試和產品測試等主要問題進行了論述。在此基礎上給出了幾個基於ARM核的SoC嵌入式套用的實例。最後對基於異步設計的ARM核AMULET及異步SoC子系統AMULET3H的研究進行了介紹。
本書的特點是將基於ARM微處理器核的SoC設計和實際嵌入式系統的套用集成於一體，對於基於ARM核的SoC設計和嵌入式系統開發者來說是一本很好的參考手冊。可用作計算機科學技術與套用、電氣工程、電子科學與技術專業本科生及碩士研究生的教材。也可作為從事積體電路設計的工程技術人員、基於ARM的嵌入式系統套用開發技術人員的參考書。
圖書目錄
第1章 處理器設計導論1.1處理器體系結構和組織1
1.2硬體設計中的抽象3
1.3MU0--一個簡單的處理器6
1.4指令集的設計11
1.5處理器設計中的權衡16
1.6精簡指令集計算機20
1.7低功耗設計23
1.8例題與練習26第2章 ARM體系結構2.1Acorn RISC機器29
2.2體系結構的繼承30
2.3ARM編程模型32
2.4ARM開發工具35
2.5例題與練習39第3章 ARM彙編語言編程3.1數據處理指令40
3.2數據傳送指令45
3.3控制流指令51
3.4編寫簡單的彙編語言程式56
3.5例題與練習59第4章 ARM的組織和實現4.13級流水線ARM的組織62
4.25級流水線ARM的組織65
4.3ARM指令執行68
4.4ARM的實現71
4.5ARM協處理器接口83
4.6例題與練習85第5章 ARM指令集5.1引言87
5.2異常89
5.3條件執行92
5.4轉移及轉移連結（B，BL）指令94
5.5轉移交換和轉移連結交換（BX，BLX）指令96
5.6軟體中斷（SWI）指令98
5.7數據處理指令99
5.8乘法指令103
5.9前導0計數（CLZ--僅用於v5T體系結構）105
5.10單字和無符號位元組的數據傳送指令105
5.11半字和有符號位元組的數據傳送指令108
5.12多暫存器傳送指令110
5.13存儲器和暫存器交換指令（SWP）111
5.14狀態暫存器到通用暫存器的傳送指令112
5.15通用暫存器到狀態暫存器的傳送指令113
5.16協處理器指令115
5.17協處理器的數據操作116
5.18協處理器的數據傳送117
5.19協處理器的暫存器傳送118
5.20斷點指令（BKPT--僅用於v5T體系結構）120
5.21未使用的指令空間120
5.22存儲器故障122
5.23ARM體系結構的各種版本126
5.24例題與練習128第6章 體系結構對高級語言的支持6.1軟體設計中的抽象129
6.2數據類型130
6.3浮點數據類型135
6.4ARM浮點體系結構139
6.5表達式143
6.6條件語句145
6.7循環148
6.8函式與過程150
6.9使用存儲器154
6.10運行環境158
6.11例題與練習159第7章 Thumb指令集7.1CPSR中的Thumb指示位161
7.2Thumb編程模型162
7.3Thumb轉移指令164
7.4Thumb軟中斷指令166
7.5Thumb數據處理指令167
7.6Thumb單暫存器數據傳送指令169
7.7Thumb多暫存器數據傳送指令171
7.8Thumb斷點指令172
7.9Thumb的實現173
7.10Thumb的套用174
7.11例題與練習175
第8章 體系結構對系統開發的支持8.1ARM存儲器接口178
8.2AMBA匯流排185
8.3ARM參考外圍規範189
8.4建立硬體系統原型的工具191
8.5ARM仿真器ARMulator192
8.6JTAG邊界掃描測試結構193
8.7ARM調試結構198
8.8嵌入式跟蹤202
8.9對信號處理的支持204
8.10例題與練習209第9章 ARM處理器核9.1ARM7TDMI210
9.2ARM8217
9.3ARM9TDMI220
9.4ARM10TDMI223
9.5討論226
9.6例題與練習227 第10章 存儲器層次10.1存儲器容量及速度228
10.2片上存儲器229
10.3Cache230
10.4Cache設計示例235
10.5存儲器管理240
10.6例題與練習243第11章 體系結構對作業系統的支持11.1作業系統簡介245
11.2ARM系統控制協處理器248
11.3保護單元暫存器CP15249
11.4ARM保護單元251
11.5CP15 MMU暫存器252
11.6ARM MMU結構255
11.7同步260
11.8上下文切換261
11.9輸入/輸出262
11.10例題與練習266第12章 ARM CPU核12.1ARM710T/720T/740T267
12.2ARM810272
12.3StrongARM SA?110275
12.4ARM920T和ARM940T282
12.5ARM946E?S和ARM966E?S285
12.6ARM1020E286
12.7討論289
12.8例題與練習291第13章 嵌入式ARM的套用13.1VLSI Ruby II先進通信處理器292
13.2VLSI ISDN用戶處理器294
13.3OneCTM VWS22100 GSM晶片296
13.4愛立信VLSI藍牙基帶控制器300
13.5ARM7500和ARM7500FE303
13.6ARM7100306
13.7SA?1100310
13.8例題與練習313第14章 AMULET異步ARM處理器14.1自定時設計315
14.2AMULET1318
14.3AMULET2321
14.4AMULET2e323
14.5AMULET3326
14.6DRACO電信控制器329
14.7自定時系統的未來334
14.8例題與練習335附錄計算機邏輯337
術語342
參考文獻347
索引
