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第1章 概述1

1.1 嵌入式系统1

1.1.1 嵌入式系统的概念1

1.1.2 嵌入式系统的特点1

1.1.3 嵌入式系统的分类2

1.2 嵌入式系统的组成2

1.2.1 嵌入式系统的组成结构2

1.2.2 嵌入式系统的硬件特点3

1.2.3 嵌入式系统的软件介绍3

1.3 嵌入式系统的应用领域4

1.4 嵌入式处理器5

1.5 嵌入式操作系统6

1.5.1 嵌入式操作系统的种类6

1.5.2 几种典型的嵌入式操作系统介绍7

1.6 嵌入式系统的开发9

1.7 本章小结10

思考与练习10

第2章 ARM体系结构及工作方式11

2.1 ARM体系结构简介11

2.1.1 ARM的概念11

2.1.2 ARM体系结构的演变11

2.1.3 ARM体系结构的特征12

2.1.4 ARM系列13

2.1.5 ARM存储数据类型14

2.1.6 ARM存储器层次15

2.2 ARM处理器工作状态15

2.3 ARM处理器工作模式15

2.4 ARM处理器寄存器组织16

2.4.1 ARM状态下的寄存器组织16

2.4.2 Thumb状态下的寄存器组织20

2.5 ARM异常22

2.5.1 ARM异常概述22

2.5.2 ARM异常响应22

2.5.3 ARM异常返回23

2.5.4 ARM异常进入／退出23

2.5.5 ARM异常描述24

2.5.6 ARM异常向量表25

2.5.7 ARM异常优先级25

2.6 ARM存储器和存储器映射I/O25

2.6.1 ARM体系的存储空间26

2.6.2 ARM存储器格式26

2.6.3 非对齐存储器访问操作27

2.6.4 存储器映射I/O28

2.7 协处理器接口29

2.7.1 可用的协处理器30

2.7.2 关于未定义的指令30

2.8 ARM系统调试接口30

2.8.1 系统信号和调试工具30

2.8.2 JTAG接口及应用30

2.8.3 ETM接口31

2.9 ATPCS介绍31

2.10 本章小结32

思考与练习32

第3章 ARM处理器的指令系统33

3.1 ARM指令集概述33

3.1.1 指令分类和指令格式33

3.1.2 ARM指令的条件码36

3.2 ARM处理器寻址方式37

3.2.1 寄存器寻址37

3.2.2 立即寻址38

3.2.3 寄存器移位寻址38

3.2.4 寄存器间接寻址38

3.2.5 基址寻址38

3.2.6 多寄存器寻址38

3.2.7 堆栈寻址39

3.2.8 块复制寻址39

3.2.9 相对寻址39

3.3 ARM指令分类介绍40

3.3.1 分支指令40

3.3.2 数据处理指令41

3.3.3 存储器访问指令47

3.3.4 协处理器指令52

3.3.5 杂项指令54

3.3.6 几个常用的伪指令57

3.4 Thumb指令分类介绍59

3.4.1 分支指令59

3.4.2 数据处理指令60

3.4.3 存储器访问指令64

3.4.4 杂项指令67

3.5 本章小结67

思考与练习67

第4章 ARM汇编语言程序设计70

4.1 ARM汇编伪指令70

4.1.1 符号定义伪指令70

4.1.2 数据定义伪指令71

4.1.3 汇编控制伪指令74

4.1.4 其他常用的伪指令75

4.2 ARM汇编语言语句格式79

4.2.1 ARM汇编语言程序中常见的符号80

4.2.2 ARM汇编语言程序中的表达式与运算符80

4.3 ARM汇编语言程序结构83

4.3.1 ARM汇编语言程序结构83

4.3.2 ARM汇编语言子程序调用83

4.3.3 ARM汇编语言和C/C+++的混合编程84

4.4 ARM汇编语言设计实例85

4.5 本章小结87

思考与练习87

第5章 ARM嵌入式硬件设计基础89

5.1 元器件封装建立89

5.1.1 新建封装文件89

5.1.2 设置库路径89

5.1.3 画元件封装90

5.2 原理图绘制94

5.2.1 添加元件库及放置元件94

5.2.2 创建电气连接96

5.2.3 原理图绘制的其他操作98

5.3 元器件布局99

5.3.1 建立电路板99

5.3.2 导入网络表99

5.3.3 元器件摆放100

5.4 PCB布线103

5.4.1 PCB层叠结构103

5.4.2 布线规则设置104

5.4.3 布线104

5.5 本章小结109

思考与练习109

第6章 基于S3C2440的应用系统设计110

6.1 S3C2440特性概述111

6.2 S3 C2440内部结构114

6.3 S3 C2440引脚描述116

6.4 特殊功能寄存器120

6.4.1 存储器控制器120

6.4.2 时钟与电源管理123

6.5 系统的硬件选型与单元电路设计127

6.5.1 电源电路设计127

6.5.2 晶振电路设计129

6.5.3 复位电路设计129

6.5.4 串行接口电路设计130

6.5.5 JTAG调试接口电路设计132

6.5.6 Flash接口电路设计138

6.5.7 SDRAM接口电路设计143

6.6 本章小结146

思考与练习146

第7章 部件工作原理与编程示例147

7.1 S3 C2440 GPIO口工作原理与编程示例147

7.1.1 概述147

7.1.2 端口控制描述147

7.1.3 GPIO编程实例155

7.2 S3 C2440中断控制器的工作原理与编程示例157

7.2.1 概述157

7.2.2 中断控制器操作158

7.2.3 中断源158

7.2.4 中断优先级160

7.2.5 中断控制器特殊寄存器161

7.2.6 中断编程实例169

7.3 S3 C2440定时器的工作原理与编程示例170

7.3.1 概述170

7.3.2 定时器内部逻辑控制工作流程171

7.3.3 脉宽调制PWM实现171

7.3.4 定时器相关寄存器171

7.3.5 定时器编程实例173

7.4 S3C2440 NAND Flash存储器的工作原理与编程示例174

7.4.1 概述174

7.4.2 特性174

7.4.3 软件模式175

7.4.4 NAND Flash控制器的寄存器175

7.4.5 NAND Flash编程实例176

7.5 本章小结182

思考与练习182

第8章 Boot Loader及实现183

8.1 Boot Loader简介183

8.2 Boot Loader的种类183

8.3 Boot Loader的操作模式184

8.4 Boot Loader的启动方式184

8.4.1 网络启动方式184

8.4.2 磁盘启动方式185

8.4.3 Flash启动方式185

8.5 Boot Loader的启动过程185

8.5.1 Boot Loader的stage1185

8.5.2 Boot Loader的stage2186

8.6 U-Boot编译、移植与调试187

8.6.1 U-Boot介绍187

8.6.2 U-Boot编译187

8.6.3 U-Boot移植189

8.6.4 U-Boot调试190

8.7 Boot Loader的实现199

8.8 本章小结200

思考与练习200

第9章 ARM Linux系统移植与驱动开发201

9.1 Linux操作系统概述201

9.1.1 Linux操作系统的发展201

9.1.2 Linux在嵌入式产品中的优点201

9.1.3 Linux版本202

9.2 Linux操作系统的内核结构203

9.2.1 Linux内核结构203

9.2.2 Linux源码结构204

9.2.3 Linux内核配置及编译204

9.3 Linux目录与文件描述205

9.3.1 Linux目录结构205

9.3.2 Linux文件类型及文件属性与权限206

9.3.3 Linux文件系统类型207

9.4 Linux进程调度与管理208

9.4.1 Linux进程的定义208

9.4.2 Linux进程的属性208

9.4.3 Linux进程调度208

9.5 Linux系统下多线程210

9.5.1 Linux线程210

9.5.2 基于Linux的多线程编程210

9.5.3 Linux线程属性的修改212

9.6 Linux开发流程213

9.7 Linux交叉编译环境215

9.7.1 Linux交叉编译215

9.7.2 基于S3C2440的交叉编译环境建立216

9.8 Linux的移植过程217

9.8.1 Linux内核要点217

9.8.2 Linux移植项目218

9.8.3 制作根文件系统219

9.9 Linux下硬件接口驱动设计方法221

9.10 本章小结223

思考与练习223

第10章 ARM ADS集成开发环境225

10.1 ADS 1.2集成开发环境组成225

10.1.1 CodeWarrior IDE简介225

10.1.2 AXD调试器简介226

10.1.3 命令行开发工具226

10.1.4 ARM运行时库234

10.1.5 实用程序236

10.1.6 ADS支持的软件236

10.2 工程的编辑及调试236

10.2.1 工程的编辑237

10.2.2 工程的调试244

10.3 用AXD进行代码调试245

10.4 本章小结247

思考与练习248

第11章 嵌入式系统应用开发实例249

11.1 Linux下音／视频文件编程与播放249

11.1.1 Mplayer简介249

11.1.2 播放本地与远程音视频文件252

11.2 Linux下的网络编程253

11.2.1 TCP/IP协议253

11.2.2 UDP协议254

11.2.3 Socket编程254

11.3 基于Linux的MiniGUI移植与裁剪263

11.3.1 MiniGUI简介263

11.3.2 MiniGUI的体系结构263

11.3.3 在宿主机上安装MiniGUI264

11.3.4 MiniGUI的移植265

11.3.5 交叉编译应用程序到开发板269

11.3.6 IAL引擎的移植271

11.3.7 MiniGUI的裁剪275

11.4 本章小结275

思考与练习275

参考文献276