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第1章 嵌入式系统概论1

1.1嵌入式系统及其应用1

1.1.1嵌入式系统1

1.1.2嵌入式系统的组成与分类3

1.1.3 SoC芯片12

1.2嵌入式系统与数字媒体18

1.2.1数字（电子）文本18

1.2.2数字图像22

1.2.3数字音频与数字视频25

1.3嵌入式系统与网络通信28

1.3.1数字通信28

1.3.2计算机网络33

1.3.3互联网36

小结43

自测题43

第2章 嵌入式处理器46

2.1典型嵌入式处理器概述46

2.1.1嵌入式处理器主要内核系列46

2.1.2 ARM处理器的主要特点48

2.2 ARM处理器体系结构49

2.2.1 ARM处理器内核的发展49

2.2.2 ARM处理器内核分类50

2.2.3 ARM工作状态及工作模式52

2.2.4 ARM处理器的寄存器组织54

2.2.5 ARM处理器的异常56

2.2.6 ARM的存储器格式及数据类型58

2.2.7 ARM处理器中MMU和MPU59

2.3典型ARM处理器内核61

2.3.1 ARM内核命名61

2.3.2 ARM9典型内核ARM920T61

2.3.3 Cortex-A典型内核62

2.3.4 Cortex-M典型内核64

2.3.5 Cortex-R典型内核66

2.4 ARM处理器指令系统67

2.4.1 ARM指令分类及指令格式67

2.4.2 ARM指令的寻址方式71

2.4.3 ARM指令集73

2.4.4 Thumb指令集81

2.4.5 Thumb-2指令集85

2.4.6 ARM处理器支持的伪指令91

2.5 ARM汇编语言程序设计91

2.5.1 ARM汇编器所支持的伪指令92

2.5.2 ARM汇编语言的语句格式98

2.5.3汇编语言的程序结构100

2.5.4 ARM汇编语言程序设计100

2.5.5嵌入式C语言与汇编语言混合程序设计108

小结112

自测题113

第3章 嵌入式系统硬件组成116

3.1嵌入式系统硬件组成概述116

3.1.1嵌入式最小硬件系统116

3.1.2基于ARM内核的典型嵌入式应用系统硬件组成119

3.2嵌入式处理芯片119

3.2.1 ARM的AMBA总线体系结构及标准120

3.2.2基于ARM内核的嵌入式芯片的硬件组成122

3.2.3常用ARM嵌入式处理芯片125

3.2.4嵌入式处理芯片的选型129

3.3嵌入式系统的存储器131

3.3.1存储器层次结构131

3.3.2存储器分类132

3.3.3存储器主要性能指标134

3.3.4片内存储器136

3.3.5片外存储器136

3.3.6外部存储设备142

3.4 I/O接口及常用I/O设备144

3.4.1通用I/O接口GPIO144

3.4.2集成电路互连总线接口I2C145

3.4.3串行外设接口SPI147

3.4.4串行异步通信接口UART149

3.4.5通用串行总线USB150

3.4.6高清多媒体接口HDMI153

3.4.7常用简单输入设备153

3.4.8常用简单输出设备158

3.5 ARM内核典型嵌入式处理芯片162

3.5.1 S3C2410/S3C2440芯片的内部结构162

3.5.2存储器控制组件163

3.5.3时钟及电源管理组件164

3.5.4中断控制器及中断控制165

3.5.5实时时钟RTC168

3.5.6通用I/O接口GPIO171

3.5.7串行异步通信接口UART174

3.5.8看门狗定时器WDT178

3.6嵌入式系统外部通信接口180

3.6.1基于UART的RS-232/RS-485接口180

3.6.2 CAN总线接口181

3.6.3以太网通信接口183

3.6.4常用无线通信接口185

小结187

自测题187

第4章 嵌入式系统软件191

4.1嵌入式系统的软件组成191

4.2嵌入式操作系统192

4.2.1实时系统193

4.2.2嵌入式操作系统概述195

4.2.3主流嵌入式操作系统196

4.2.4嵌入式操作系统分类199

4.2.5嵌入式操作系统的仿真平台201

4.3硬件抽象层、板级支持包和203

引导加载程序203

4.3.1术语溯源203

4.3.2硬件抽象层205

4.3.3板级支持包207

4.3.4引导加载程序208

4.4嵌入式Linux操作系统212

4.4.1 Linux概述212

4.4.2 Linux源代码下载和阅读214

4.4.3嵌入式Linux214

4.4.4嵌入式Linux的顶视图217

4.5嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ218

4.5.1 μC/OS-Ⅱ的基本特点218

4.5.2 μC/OS-Ⅱ的层次位置219

4.5.3 μC/OS-Ⅱ的代码结构与初始化219

4.5.4 μC/OS-Ⅱ的内核224

4.5.5 μC/OS-Ⅱ的任务调度228

4.5.6 μC/OS-Ⅱ的任务切换231

4.5.7 μC/OS-Ⅱ的中断处理232

4.5.8 μC/OS-Ⅱ的时间管理234

4.5.9 μC/OS-Ⅱ的任务间通信236

4.5.10 μC/OS-Ⅱ的移植245

小结246

自测题247

第5章 嵌入式系统的开发248

5.1开发嵌入式系统的基础知识248

5.1.1嵌入式系统的开发过程248

5.1.2嵌入式系统的开发平台与工具252

5.1.3嵌入式系统的调试256

5.2系统开发工具软件262

5.2.1 ADS 1.2工具软件262

5.2.2 RVDS271

5.2.3 GNU274

5.3系统开发实例279

5.3.1数字式电子钟279

5.3.2便携式心电记录仪289

5.3.3基于嵌入式Web服务器的应用设计299

小结307

自测题308

附录1全国计算机等级考试三级嵌入式系统开发技术考试大纲（2013年版）311

附录2全国计算机等级考试三级嵌入式系统开发技术样卷及参考答案313

附录3自测题答案316

参考资料318