ARM处理器开发详解:基于ARM Cortex-A8处理器的开发设计 (高等院校嵌入式人才培养规划教材)

内容简介

作为一种32位高性能、低成本的嵌入式RISC微处理器,ARM目前已经成为应用很广泛的嵌入式处理器。
目前Cortex-A系列处理器已经占据了大部分中高端产品市场。
在全面介绍Cortex-A9处理器的体系结构、编程模型、指令系统及开发环境的同时,以基于Cortex-A9的应用处理器――S5PV210为核心,详细介绍了系统的设计及相关接口技术。
接口技术涵盖了I/O、中断、串口、存储器、PWM、A/D、DMA、IIC、SPI、Camera、LCD等,并提供了大量的实验例程。

作者简介

秦山虎、刘洪涛

《Struts架构开发入门与实践》(人民邮电出版社)2005年

《Eclipse架构开发入门与实践》(人民邮电出版社)2006年

《征服Ajax Web2.0开发入门与项目实践》(人民邮电出版社)2007年

《Word实用教程》(清华大学出版社)2001 年

《Powerpoint实用教程》(清华大学出版社)2001年

《计算机培训中级教程》(中国石油大学出版社)1998年

《微机原理》(北京商务出版社) 1999年

(正在采用) (你提供的)

目录

第1章嵌入式系统基础知识 1
1.1嵌入式系统概述 2
1.1.1 嵌入统简介 2
1.1.2 嵌入式系统的特点 3
1.1.3 嵌入式系统的发展 4
1.2嵌入式系统的组成 6
1.2.1 嵌入式系统硬件组成 6
1.2.2 嵌入式系统软件组成 7
1.3嵌入式操作系统举例 7
1.3.1 商业版嵌入式操作系统 8
1.3.2 开源版嵌入式操作系统 8
1.4嵌入式系统开发概述 9
1.5学好微处理器在嵌入式学习中的重要性 15
1.6本章小结 17
1.7练习题 17
第2章嵌入式ARM技术概论 18
2.1 ARM体系结构的技术特征及发展 19
2.1.1 ARM公司简介 19
2.1.2 ARM技术特征 19
2.1.3 ARM体系架构的发展 20
2.2 ARM微处理器简介 22
2.2.1 ARM9 处理器系列 23
2.2.2 ARM9E 处理器系列 23
2.2.3 ARM11 处理器系列 24
2.2.4 SecurCore处理器系列 24
2.2.5 StrongARM和Xscale处理器系列 24
2.2.6 MPCore处理器系列 25
2.2.7 Cortex处理器系列 25
2.2.8 最新ARM应用处理器发展现状 28
2.3 ARM 微处理器结构 29
2.3.1 ARM 微处理器的应用选型 29
2.3.2 选择ARM芯片的一般原则 29
2.3.3 选择一款适合ARM教学的CPU 30
2.4 Cortex-A9内部功能及特点 33
2.5数据类型 34
2.5.1 ARM的基本数据类型 34
2.5.2 浮点数据类型 35
2.5.3 存储器大/小端 35
2.6 Cortex-A9内核工作模式 36
2.7 Cortex-A9存储系统 37
2.7.1 协处理器(CP15) 38
2.7.2 存储管理单元(MMU) 39
2.7.3 高速缓冲存储器(Cache) 39
2.8流水线 40
2.8.1 流水线的概念与原理 40
2.8.2 流水线的分类 41
2.8.3 影响流水线性能的因素 42
2.9寄存器组织 43
2.10程序状态寄存器 45
2.11三星Exynos4412处理器介绍 48
2.12 FS4412开发平台介绍 50
2.13本章小结 56
2.14练习题 56
第3章ARM微处理器的指令系统 57
3.1 ARM处理器的寻址方式 58
3.1.1 数据处理指令寻址方式 58
3.1.2 内存访问指令寻址方式 59
3.2 ARM处理器的指令集 62
3.2.1 数据操作指令 62
3.2.2 乘法指令 70
3.2.3 Load/Store指令 72
3.2.4 跳转指令 78
3.2.5 状态操作指令 82
3.2.6 协处理器指令 84
3.2.7 异常产生指令 88
3.2.8 其他指令介绍 88
3.3本章小结 91
3.4练习题 91
第4章ARM汇编语言程序设计 92
4.1 GNU ARM汇编器支持的伪操作 93
4.1.1 伪操作概述 93
4.1.2 数据定义(Data Definition)伪操作 93
4.1.3 汇编控制伪操作 94
4.1.4 杂项伪操作 97
4.2 ARM汇编器支持的伪指令 97
4.2.1 ADR伪指令 97
4.2.2 ADRL伪指令 98
4.2.3 LDR伪指令 99
4.3 GNU ARM 汇编语言的语句格式 100
4.4 ARM 汇编语言的程序结构 102
4.4.1 汇编语言的程序格式 102
4.4.2 汇编语言子程序调用 103
4.4.3 过程调用标准AAPCS 104
4.4.4 汇编语言程序设计举例 105
4.5汇编语言与C语言的混合编程 106
4.5.1 GNU ARM内联汇编 107
4.5.2 混合编程调用举例 109
4.6本章小结 111
4.7练习题 111
第5章ARM开发及环境搭建 112
5.1仿真器简介 113
5.1.1 FS-JTAG仿真器介绍 113
5.1.2 ULINK介绍 114
5.2开发环境搭建 115
5.2.1 XP环境安装FS-JTAG工具 115
5.2.2 开发板硬件连接 118
5.2.3 USB转串口驱动安装 118
5.2.4 Putty串口终端配置 119
5.3 Eclipse for ARM 使用 121
5.4在开发环境中添加FS4412工程 122
5.5编译工程 125
5.6调试工程 126
5.6.1 配置FS-JTAG 调试工具 126
5.6.2 配置调试工具 126
5.7本章小结 131
5.8练习题 131
第6章GPIO 132
6.1 GPIO功能介绍 133
6.2 Exynos4412-GPIO控制器详解 133
6.2.1 GPIO功能描述 133
6.2.2 GPIO特性 134
6.2.3 GPIO分组 134
6.2.4 GPIO常用寄存器分类 135
6.2.5 GPIO寄存器详解 136
6.2.6 GPIO寄存器封装 137
6.3 GPIO的应用实例 140
6.3.1 GPIO实例内容和原理 140
6.3.2 GPIO实例硬件连接 140
6.3.3 GPIO实例软件设计 141
6.3.4 GPIO实例代码 141
6.3.5 GPIO实例现象 141
6.4本章小结 142
6.5练习题 142
第7章ARM异常及中断处理 143
7.1 ARM异常中断处理概述 144
7.2 ARM体系异常种类 145
7.3 ARM异常的优先级 149
7.4 ARM处理器模式和异常 150
7.5 ARM异常响应和处理程序返回 151
7.5.1 中断响应的概念 151
7.5.2 ARM异常响应流程 151
7.5.3 从异常处理程序中返回 152
7.6 ARM的SWI异常中断处理程序设计 154
7.7本章小结 156
7.8练习题 156
第8章FIQ和IRQ中断 157
8.1 ARM中断控制器简介 158
8.1.1 中断软件分支处理(NVIC和GIC) 158
8.1.2 硬件支持的分支处理(VIC) 159
8.2通用中断控制器(GIC) 161
8.2.1 GIC功能模块 162
8.2.2 GIC中断控制器中断类型 163
8.2.3 GIC中断控制器中断状态 164
8.2.4 GIC中断处理流程 164
8.3 Exynos4412中断源 165
8.4 Exynos4412-GIC寄存器详解 166
8.5 GIC中断应用实例 171
8.5.1 GIC中断实例内容和原理 171
8.5.2 GIC中断实例硬件连接 171
8.5.3 GIC中断实例软件设计 171
8.5.4 GIC中断实例代码 173
8.5.5 GIC中断实例现象 175
8.6本章小结 175
8.7练习题 175
第9章通用异步收发(UART)接口 176
9.1通用异步收发(UART)接口简介 177
9.1.1 串行通信与并行通信概念 177
9.1.2 异步串行方式的特点 177
9.1.3 异步串行方式的数据格式 177
9.1.4 同步串行方式的特点 178
9.1.5 同步串行方式的数据格式 178
9.1.6 波特率、波特率因子与位周期 178
9.1.7 RS-232C串口规范 179
9.1.8 RS-232C接线方式 181
9.2 Exynos4412-UART控制器详解 181
9.2.1 UART控制器概述 181
9.2.2 UART控制器框架图 182
9.2.3 UART寄存器详解 183
9.3 UART接口应用实例 188
9.3.1 UART接口实例内容和原理 188
9.3.2 UART实例硬件连接 188
9.3.3 UATR实例软件编写 188
9.3.4 UART实例调试和运行现象 190
9.4本章小结 191
9.5练习题 191
第10章PWM定时器 192
10.1定时器和PWM简介 193
10.1.1 定时器概述 193
10.1.2 脉冲宽度调制(PWM)概述 193
10.2 Exynos4412-PWM定时器详解 194
10.2.1 PWM定时器概述 194
10.2.2 PWM定时器寄存器详解 195
10.2.3 PWM定时器双缓冲功能 198
10.2.4 PWM信号输出 199
10.3 PWM定时器应用实例一:定时触发 201
10.3.1 定时触发实例内容和原理 201
10.3.2 定时触发实例硬件连接 201
10.3.3 定时触发软件设计和代码 201
10.3.4 定时触发实例现象 203
10.4 PWM定时器应用实例二:PWM输出 203
10.4.1 PWM输出实例内容和原理 203
10.4.2 PWM输出实例硬件连接 203
10.4.3 PWM输出软件设计 204
10.4.4 PWM输出实例现象 205
10.5 本章小结 205
10.6 练习题 205
第11章看门狗定时器 206
11.1 看门狗简介 207
11.2 Exynos4412看门狗定时器详解 207
11.2.1 看门狗定时器概述 207
11.2.2 看门狗定时器寄存器详解 208
11.3 看门狗定时器实例 210
11.3.1 看门狗定时器实例内容和原理 210
11.3.2 看门狗定时器实例软件设计 210
11.3.3 看门狗定时器实例代码 210
11.3.4 看门狗定时器实例现象 211
11.4 本章小结 211
11.5 练习题 211
第12章RTC定时器 212
12.1 RTC定时器简介 213
12.2 Exynos4412-RTC定时器详解 213
12.2.1 RTC定时器概述 213
12.2.2 RTC定时器寄存器详解 214
12.2.3 BCD码 215
12.3 RTC定时器实例 216
12.3.1 RTC定时器实例内容和原理 216
12.3.2 RTC定时器实例软件设计 216
12.3.3 RTC定时器实例代码 216
12.3.4 RTC定时器实例现象 217
12.4 本章小结 218
12.5 练习题 218
第13章A/D转换器 219
13.1 A/D转换器原理 220
13.1.1 A/D转换基础 220
13.1.2 A/D转换的技术指标 220
13.1.3 A/D转换器类型 221
13.1.4 A/D转换的一般步骤 226
13.2 Exynos4412- A/D转换器概述 226
13.2.1 A/D转换器概述 226
13.2.2 A/D转换器特点 227
13.2.3 A/D转换器寄存器解析 227
13.3 A/D转换器应用实例 228
13.3.1 A/D转换器实例内容和原理 228
13.3.2 A/D转换器实例硬件连接 229
13.3.3 A/D转换器实例软件设计 229
13.3.4 A/D转换器实例代码 230
13.3.5 A/D转换器实例现象 231
13.4 本章小结 232
13.5 练习题 232
第14章I2C总线 233
14.1 I2C总线协议 234
14.1.1 I2C总线协议简介 234
14.1.2 I2C总线协议内容 234
14.2 Exynos4412-I2C控制器详解 238
14.2.1 I2C控制器概述 238
14.2.2 I2C控制器框架图 238
14.2.3 I2C控制器寄存器详解 239
14.2.4 I2C控制器操作流程 241
14.3 I2C接口应用实例 243
14.3.1 I2C实例内容和原理 243
14.3.2 I2C实例硬件连接 243
14.3.3 I2C实例软件设计 243
14.3.4 I2C实例代码 244
14.3.5 I2C实例现象 247
14.4 本章小结 248
14.5 练习题 248
第15章SPI接口 249
15.1 SPI总线协议 250
15.1.1 SPI总线协议简介 250
15.1.2 SPI总线协议内容 250
15.2 Exynos4412-SPI控制器详解 253
15.2.1 SPI控制器概述 253
15.2.2 SPI控制器时钟源控制 254
15.2.3 SPI控制器寄存器详解 257
15.3 SPI接口应用实例 260
15.3.1 SPI实例内容和原理 260
15.3.2 SPI实例硬件连接 261
15.3.3 SPI实例软件设计 261
15.3.4 SPI实例代码 262
15.3.5 SPI实例现象 265
15.4 本章小结 266
15.5 练习题 266