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第1章 嵌入式系统概论1

1.1嵌入式系统的概念1

1.1.1嵌入式系统的感性认识1

1.1.2嵌入式系统定义2

1.1.3嵌入式系统的基本组成3

1.1.4嵌入式系统的特点4

1.2嵌入式微处理器5

1.2.1嵌入式微处理器的类型5

1.2.2嵌入式微处理器的选型6

1.3嵌入式操作系统7

1.3.1操作系统7

1.3.2嵌入式操作系统的特点9

1.3.3常见的嵌入式操作系统10

1.3.4嵌入式操作系统的选择11

1.4嵌入式系统应用软件开发12

1.4.1嵌入式系统应用软件开发的特点12

1.4.2嵌入式系统应用软件的结构体系13

1.5嵌入式系统的应用18

1.5.1嵌入式系统的应用模式18

1.5.2嵌入式系统的应用领域21

习题24

第2章 ARM微处理器的体系结构26

2.1 ARM微处理器26

2.1.1 ARM微处理器概述26

2.1.2 ARM系列微处理器26

2.1.3 ARM微处理器的特点29

2.2 ARM的体系结构30

2.2.1 ARM微处理器的CPU结构30

2.2.2 ARM微处理器的精简指令集31

2.2.3 ARM微处理器的多级流水线32

2.3 ARM微处理器的工作状态和运行模式33

2.3.1 ARM微处理器的工作状态33

2.3.2 ARM微处理器的运行模式33

2.4 ARM微处理器的寄存器组织34

2.4.1 ARM状态下的寄存器34

2.4.2 Thumb状态下的寄存器37

2.5 ARM支持的数据类型和存储模式38

2.5.1 ARM支持的数据类型38

2.5.2 ARM支持的存储模式39

2.5.3 ARM支持的I/O寻址39

2.6 ARM微处理器的异常40

2.6.1 ARM的异常类型40

2.6.2异常的响应及返回41

2.6.3异常的描述41

2.6.4异常服务程序43

2.7典型ARM微处理器芯片S3C2410A43

2.7.1 S3C2410A芯片概述43

2.7.2 S3C2410A芯片的内部结构44

2.7.3 S3C2410A芯片的引脚及功能47

2.7.4 S3C2410A芯片与80C51单片机的比较54

2.8基于S3C2410A微处理器的典型实验平台55

2.8.1实验平台概述55

2.8.2实验平台的组成57

2.9嵌入式系统应用实例设计59

2.9.1应用系统概述59

2.9.2硬件结构框图59

2.9.3软件流程图60

2.9.4测试结果62

习题63

第3章 ARM指令系统与64

汇编语言程序设计64

3.1 ARM指令系统概述64

3.1.1 ARM指令系统的特点64

3.1.2 ARM汇编指令的基本格式65

3.1.3 ARM指令的条件域65

3.2 ARM指令的寻址方式67

3.3 ARM指令的分类介绍70

3.3.1数据处理指令70

3.3.2加载／存储指令77

3.3.3转移指令80

3.3.4程序状态寄存器访问指令81

3.3.5软件中断指令82

3.4 Thumb指令集82

3.5 ARM的伪指令83

3.6 ARM汇编语言程序设计举例87

3.6.1分支结构87

3.6.2循环结构88

3.6.3主子结构90

习题92

第4章 ARM的C语言程序设计93

4.1概述93

4.1.1嵌入式系统应用程序的编程语言93

4.1.2嵌入式系统C语言程序设计需考虑的问题93

4.2数据类型95

4.2.1 C语言的数据类型95

4.2.2 ARM的C编译器支持的基本数据类型95

4.3常量与变量96

4.3.1常量96

4.3.2变量97

4.4预处理指令99

4.4.1文件包含预处理指令100

4.4.2宏定义预处理指令100

4.4.3条件编译预处理指令103

4.4.4预处理指令＃pragma104

4.5位运算104

4.5.1“按位与”运算105

4.5.2“按位或”运算105

4.5.3“移位”运算106

4.6函数108

4.6.1函数概述108

4.6.2中断函数109

4.6.3可重入函数110

4.7应用程序的结构111

4.8C语言应用程序举例113

习题118

第5章 ADS 1.2集成开发环境简介121

5.1 ADS 1.2集成开发环境的组成与功能121

5.1.1 ADS 1.2集成开发环境的组成121

5.1.2 CodeWarrior和AXD122

5.2 ADS 1.2集成开发环境的安装123

5.3 ADS 1.2集成开发环境的使用126

5.3.1开发环境的配置126

5.3.2程序的编辑、编译和链接135

5.3.3程序的调试和运行138

5.4 ADS 1.2集成开发环境的应用142

5.4.1 ARM汇编语言程序的编辑、汇编链接、调试运行142

5.4.2 ARM C语言程序的编辑、编译链接、调试运行147

习题149

第6章 S3C2410A的基本接口及应用设计150

6.1 S3C2410A的串行接口与串行通信150

6.1.1 S3C2410A UART的内部结构150

6.1.2 S3C2410A UART的功能151

6.1.3波特率的计算153

6.1.4 UART的初始化154

6.1.5 UART数据的发送与接收的编程158

6.1.6串行通信编程举例160

6.2 S3C2410A的通用I/O接口及应用163

6.2.1 GPIO的原理与结构164

6.2.2 GPIO的初始化及输入／输出操作164

6.2.3 GPIO的应用举例169

6.3 S3C2410A的A/ D转换接口171

6.3.1 A/D转换的基本概念171

6.3.2 S3C2410A的A/D转换器173

6.3.3 A/D转换的应用编程175

6.4 S3C2410A的LCD接口177

6.4.1 LCD的工作原理178

6.4.2 S3C2410A的LCD控制器179

6.4.3 S3C2410A的LCD应用编程180

6.5 S3C2410A的触摸屏接口及应用181

6.5.1触摸屏的工作原理181

6.5.2 S3C2410A的触摸屏控制接口182

6.5.3触摸屏控制接口的特殊功能寄存器183

6.5.4触摸屏应用编程185

习题191

第7章 ARM的存储器系统192

7.1存储器系统概述192

7.1.1存储器系统的分层结构192

7.1.2常用的存储器193

7.2 S3C2410A微处理器的存储系统196

7.2.1 S3C2410A的存储空间197

7.2.2 S3C2410A存储空间的映射199

7.2.3 S3C2410A的存储控制寄存器200

7.3 NAND Flash存储器的扩展202

7.3.1 NAND Flash存储器概述203

7.3.2 NAND Flash的运行模式203

7.3.3 NAND Flash芯片简介204

7.3.4 NAND Flash的接口设计205

7.3.5 NAND Flash的控制寄存器206

7.4 SDRAM存储器的扩展208

7.4.1 SDRAM存储器概述208

7.4.2 SDRAM芯片简介208

7.4.3 SDRAM的接口设计209

习题211

第8章 嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ212

8.1 μC/OS-Ⅱ实时操作系统概述212

8.1.1 μC/OS-Ⅱ的特点212

8.1.2 μC/OS-Ⅱ的体系结构214

8.1.3 μC/OS-Ⅱ提供的系统服务214

8.2 μC/OS-Ⅱ中的任务215

8.2.1任务的基本概念215

8.2.2任务的状态216

8.2.3任务代码217

8.2.4系统任务218

8.2.5任务的优先级、任务的堆栈和任务控制块219

8.2.6任务的调度221

8.2.7任务的创建223

8.2.8 μC/OS-Ⅱ的初始化和任务的启动225

8.2.9编程举例226

8.3 μC/OS-Ⅱ的任务同步与通信228

8.3.1任务之间的协调228

8.3.2信号量230

8.3.3消息邮箱233

8.3.4消息队列235

8.4 μC/OS-Ⅱ的移植238

8.4.1μC/OS-Ⅱ移植的基本要求与工作内容238

8.4.2μC/OS-Ⅱ在S3C2410A微处理器上的移植239

习题247

第9章 扩展接口的应用设计248

9.1 RS-485接口的应用设计248

9.1.1 RS-485接口概述248

9.1.2 RS-485接口双机通信的硬件设计250

9.1.3 RS-485接口双机通信的软件编程252

9.1.4 RS-485接口的多机通信设计255

9.2 CAN总线接口的应用设计260

9.2.1 CAN总线接口概述260

9.2.2 CAN总线接口的硬件设计261

9.2.3 CAN总线接口的控制命令262

9.2.4 CAN总线接口的软件编程265

9.3 GPRS远程通讯系统的设计271

9.3.1 GPRS接口概述271

9.3.2 GPRS接口模块及AT指令集简介273

9.3.3 GPRS远程通信系统接口的硬件设计276

9.3.4 GPRS远程通信系统的软件编程278

9.4 GPS地理定位系统的设计289

9.4.1 GPS接口模块概述290

9.4.2 GPS地理定位系统的设计292

习题298

附录300

附录AS3C2410A的引脚及名称300

附录B常用的头文件和系统引导程序303

参考文献318