ARM9嵌入式系统开发与应用(电子信息科学与工程类专业规划教材普通高等教育十二五规划

作为一种16/32位的高性能、低成本、低功耗嵌 入式RISC微处理器，ARM微处理器目前已经成为应用 最为广泛的嵌入式微处理器。 由董胡、刘刚和钱盛友所著的教材《ARM9嵌入式 系统开发与应用（电子信息科学与工程类专业规划教 材普通高等教育十二五规划教材）》全面系统地介绍 了嵌入式系统开发的基本知识和方法。全书分为四部 分。第一部分介绍嵌入式系统基本概念及广泛使用的 ARM技术，包括ARM处理器的体系结构、寻址方式、指 令系统、汇编语言程序和C语言程序设计基础及ARM嵌 入式硬件设计基础。第二部分介绍基于ARM 920T内核 的三星S3C2440处理器，以及基于S3C2440处理器的应 用系统设计,并以S3C2440为开发平台，列举几个典型 的基本功能部件的程序设计示例。第三部分介绍Boot Loader及实现、ARM Linux系统移植与驱动开发。第 四部分介绍ARM ADS集成开发环境及几个嵌入式系统 应用开发实例。 本书可作为高等院校电子信息类、计算机类等专 业高年级学生和研究生的教材，或作为嵌入式系统应 用设计人员的培训用书，也可作为基于ARM的软件编 程和硬件系统设计的参考手册。

第1章 概述 1.1 嵌入式系统 1.1.1 嵌入式系统的概念 1.1.2 嵌入式系统的特点 1.1.3 嵌入式系统的分类 1.2 嵌入式系统的组成 1.2.1 嵌入式系统的组成结构 1.2.2 嵌入式系统的硬件特点 1.2.3 嵌入式系统的软件介绍 1.3 嵌入式系统的应用领域 1.4 嵌入式处理器 1.5 嵌入式操作系统 1.5.1 嵌入式操作系统的种类 1.5.2 几种典型的嵌入式操作系统介绍 1.6 嵌入式系统的开发 1.7 本章小结 思考与练习 第2章 ARM体系结构及工作方式 2.1 ARM体系结构简介 2.1.1 ARM的概念 2.1.2 ARM体系结构的演变 2.1.3 ARM体系结构的特征 2.1.4 ARM系列 2.1.5 ARM存储数据类型 2.1.6 ARM存储器层次 2.2 ARM处理器工作状态 2.3 ARM处理器工作模式 2.4 ARM处理器寄存器组织 2.4.1 ARM状态下的寄存器组织 2.4.2 Thumb状态下的寄存器组织 2.5 ARM异常 2.5.1 ARM异常概述 2.5.2 ARM异常响应 2.5.3 ARM异常返回 2.5.4 ARM异常进入/退出 2.5.5 ARM异常描述 2.5.6 ARM异常向量表 2.5.7 ARM异常优先级 2.6 ARM存储器和存储器映射I/O 2.6.1 ARM体系的存储空间 2.6.2 ARM存储器格式 2.6.3 非对齐存储器访问操作 2.6.4 存储器映射I/O 2.7 协处理器接口 2.7.1 可用的协处理器 2.7.2 关于未定义的指令 2.8 ARM系统调试接口 2.8.1 系统信号和调试工具 2.8.2 JTAG接口及应用 2.8.3 ETM接口 2.9 ATPCS介绍 2.10 本章小结 思考与练习 第3章 ARM处理器的指令系统 3.1 ARM指令集概述 3.1.1 指令分类和指令格式 3.1.2 ARM指令的条件码 3.2 ARM处理器寻址方式 3.2.1 寄存器寻址 3.2.2 立即寻址 3.2.3 寄存器移位寻址 3.2.4 寄存器间接寻址 3.2.5 基址寻址 3.2.6 多寄存器寻址 3.2.7 堆栈寻址 3.2.8 块复制寻址 3.2.9 相对寻址 3.3 ARM指令分类介绍 3.3.1 分支指令 3.3.2 数据处理指令 3.3.3 存储器访问指令 3.3.4 协处理器指令 3.3.5 杂项指令 3.3.6 几个常用的伪指令 3.4 Thumb指令分类介绍 3.4.1 分支指令 3.4.2 数据处理指令 3.4.3 存储器访问指令 3.4.4 杂项指令 3.5 本章小结 思考与练习 第4章 ARM汇编语言程序设计 4.1 ARM汇编伪指令 4.1.1 符号定义伪指令 4.1.2 数据定义伪指令 4.1.3 汇编控制伪指令 4.1.4 其他常用的伪指令 4.2 ARM汇编语言语句格式 4.2.1 ARM汇编语言程序中常见的符号 4.2.2 ARM汇编语言程序中的表达式与运算符 4.3 ARM汇编语言程序结构 4.3.1 ARM汇编语言程序结构 4.3.2 ARM汇编语言子程序调用 4.3.3 ARM汇编语言和C/C++的混合编程 4.4 ARM汇编语言设计实例 4.5 本章小结 思考与练习 第5章 ARM嵌入式硬件设计基础 5.1 元器件封装建立 5.1.1 新建封装文件 5.1.2 设置库路径 5.1.3 画元件封装 5.2 原理图绘制 5.2.1 添加元件库及放置元件 5.2.2 创建电气连接 5.2.3 原理图绘制的其他操作 5.3 元器件布局 5.3.1 建立电路板 5.3.2 导入网络表 5.3.3 元器件摆放 5.4 PCB布线 5.4.1 PCB层叠结构 5.4.2 布线规则设置 5.4.3 布线 5.5 本章小结 思考与练习 第6章 基于S3C2440的应用系统设计 6.1 S3C2440特性概述 6.2 S3C2440内部结构 6.3 S3C2440引脚描述 6.4 特殊功能寄存器 6.4.1 存储器控制器 6.4.2 时钟与电源管理 6.5 系统的硬件选型与单元电路设计 6.5.1 电源电路设计 6.5.2 晶振电路设计 6.5.3 复位电路设计 6.5.4 串行接口电路设计 6.5.5 JTAG调试接口电路设计 6.5.6 Flash接口电路设计 6.5.7 SDRAM接口电路设计 6.6 本章小结 思考与练习 第7章 部件工作原理与编程示例 7.1 S3C2440 GPIO口工作原理与编程示例 7.1.1 概述 7.1.2 端口控制描述 7.1.3 GPIO编程实例 7.2 S3C2440中断控制器的工作原理与编程示例 7.2.1 概述 7.2.2 中断控制器操作 7.2.3 中断源 7.2.4 中断优先级 7.2.5 中断控制器特殊寄存器 7.2.6 中断编程实例 7.3 S3C2440定时器的工作原理与编程示例 7.3.1 概述 7.3.2 定时器内部逻辑控制工作流程 7.3.3 脉宽调制PWM实现 7.3.4 定时器相关寄存器 7.3.5 定时器编程实例 7.4 S3C2440 NAND Flash存储器的工作原理与编程示例 7.4.1 概述 7.4.2 特性 7.4.3 软件模式 7.4.4 NAND Flash控制器的寄存器 7.4.5 NAND Flash编程实例 7.5 本章小结 思考与练习 第8章 Boot Loader及实现 8.1 Boot Loader简介 8.2 Boot Loader的种类 8.3 Boot Loader的操作模式 8.4 Boot Loader的启动方式 8.4.1 网络启动方式 8.4.2 磁盘启动方式 8.4.3 Flash启动方式 8.5 Boot Loader的启动过程 8.5.1 Boot Loader的stage1 8.5.2 Boot Loader的stage2 8.6 U-Boot编译、移植与调试 8.6.1 U-Boot介绍 8.6.2 U-Boot编译 8.6.3 U-Boot移植 8.6.4 U-Boot调试 8.7 Boot Loader的实现 8.8 本章小结 思考与练习 第9章 ARM Linux系统移植与驱动开发 9.1 Linux操作系统概述 9.1.1 Linux操作系统的发展 9.1.2 Linux在嵌入式产品中的优点 9.1.3 Linux版本 9.2 Linux操作系统的内核结构 9.2.1 Linux内核结构 9.2.2 Linux源码结构 9.2.3 Linux内核配置及编译 9.3 Linux目录与文件描述 9.3.1 Linux目录结构 9.3.2 Linux文件类型及文件属性与权限 9.3.3 Linux文件系统类型 9.4 Linux进程调度与管理 9.4.1 Linux进程的定义 9.4.2 Linux进程的属性 9.4.3 Linux进程调度 9.5 Linux系统下多线程 9.5.1 Linux线程 9.5.2 基于Linux的多线程编程 9.5.3 Linux线程属性的修改 9.6 Linux开发流程 9.7 Linux交叉编译环境 9.7.1 Linux交叉编译 9.7.2 基于S3C2440的交叉编译环境建立 9.8 Linux的移植过程 9.8.1 Linux内核要点 9.8.2 Linux移植项目 9.8.3 制作根文件系统 9.9 Linux下硬件接口驱动设计方法 9.10 本章小结 思考与练习 第10章 ARMADS集成开发环境 10.1 ADS1.2 集成开发环境组成 10.1.1 CodeWarrior IDE简介 10.1.2 AXD调试器简介 10.1.3 命令行开发工具 10.1.4 ARM运行时库 10.1.5 实用程序 10.1.6 ADS支持的软件 10.2 工程的编辑及调试 10.2.1 工程的编辑 10.2.2 工程的调试 10.3 用AXD进行代码调试 10.4 本章小结 思考与练习 第11章 嵌入式系统应用开发实例 11.1 Linux下音/视频文件编程与播放 11.1.1 Mplayer简介 11.1.2 播放本地与远程音视频文件 11.2 Linux下的网络编程 11.2.1 TCP/IP协议 11.2.2 UDP协议 11.2.3 Socket编程 11.3 基于Linux的MiniGUI移植与裁剪 11.3.1 MiniGUI简介 11.3.2 MiniGUI的体系结构 11.3.3 在宿主机上安装MiniGUI 11.3.4 MiniGUI的移植 11.3.5 交叉编译应用程序到开发板 11.3.6 IAL引擎的移植 11.3.7 MiniGUI的裁剪 11.4 本章小结 思考与练习 参考文献