編輯推薦

選擇主流芯片，立足硬件原理，強調理論聯係實踐，引領讀者掌握Cortex-A8的開發。

內容簡介

本書從開發角度齣發，以Smart210開發闆為開發平颱，將Cortex-A8處理器體係結構、開發闆硬件原理、指令係統、開發環境和各功能模塊的原理及應用娓娓道來，不僅讓讀者知其然，更要讓讀者知其所以然，並讓這些知識再反作用於實踐。揭開嵌入式Linux C係統開發背後鮮為人知的秘密，具體說來，全書主要討論瞭包括嵌入式C語言高級編程、嵌入式開發中經典數據結構與算法、嵌入式Linux係統編程、多任務解決機製，網絡編程以及嵌入式數據庫開發等多個方麵的話題。

作者簡介

王恒，女，碩士，講師，畢業於河海大學通信與信息係統專業，現任職於南京航空航天大學金城學院，單人蘇嵌的嵌入式係統培訓講師，具有豐富的教學和科研經驗。

目錄

第1章 緒論 1
1．1 嵌入式係統概述 1
1．1．1 什麼是嵌入式係統 1
1．1．2 嵌入式係統的組成 2
1．1．3 嵌入式係統的發展 5
1．1．4 嵌入式係統的應用 7
1．2 嵌入式處理器 9
1．2．1 嵌入式微處理器 9
1．2．2 嵌入式微控製器 10
1．2．3 嵌入式數字信號處理器 10
1．2．4 嵌入式片上係統 11
1．3 嵌入式操作係統 11
1．3．1 嵌入式操作係統概述 11
1．3．2 嵌入式操作係統的特點 12
1．3．3 嵌入式實時操作係統 12
1．3．4 常見的嵌入式操作係統 13
1．4 嵌入式技術知識結構 17
1．5 嵌入式工程師成長之路 18
第2章 ARM體係結構 21
2．1 ARM簡介 21
2．1．1 ARM公司簡介 21
2．1．2 ARM技術特徵 22
2．2 ARM處理器架構 22
2．3 ARM處理器內核 26
2．3．1 Classic處理器 26
2．3．2 Cortex-M係列 29
2．3．3 Cortex-R係列 32
2．3．4 Cortex-A係列 33
2．3．5 SecurCore處理器 38
2．3．6 ARM微處理器的應用選型 39
2．4 Cortex-A8處理器編程模型 39
2．4．1 Cortex-A8內核結構 40
2．4．2 Jazelle擴展體係結構 42
2．4．3 TrustZone安全擴展體係結構 42
2．4．4 高級SIMD體係結構 43
2．4．5 VFPv3體係結構 43
2．4．6 處理器狀態 43
2．4．7 數據類型 44
2．4．8 存儲器格式 44
2．4．9 存儲器係統地址 45
2．4．10 處理器工作模式 46
2．4．11 寄存器組 47
2．4．12 異常 52
2．4．13 安全擴展 57
2．4．14 係統控製協處理器 59
2．5 Cortex-A8存儲管理模型 60
2．5．1 高速緩衝存儲器（Cache） 62
2．5．2 虛擬內存 62
2．5．3 頁錶緩存TLB 65
2．5．4 存儲屬性 67
2．5．5 頁錶的使用 68
2．5．6 存儲順序 69
2．6 Cortex-A8處理器時鍾係統 71
2．7 Cortex-A8處理器復位係統 73
2．9 Cortex-A8處理器功耗控製 75
2．10 流水綫 79
2．10．1 流水綫的概念和原理 79
2．10．2 流水綫的分類 79
2．10．3 影響流水綫性能的因素 81
第3章 硬件平颱詳解 83
3．1 S5PV210處理器概述 83
3．2 S5PV210係列芯片的結構框圖 83
3．3 S5PV210係列芯片的特性 85
3．3．1 微處理器 86
3．3．2 存儲器子係統 87
3．3．3 多媒體 88
3．3．4 音頻子係統 90
3．3．5 安全子係統 90
3．3．6 接口 90
3．3．7 係統外設 92
3．3．8 AMBA總綫 93
3．3．9 S5PV210和S3C6410的比較 95
3．4 S5PV210係列芯片的應用領域 96
3．5 S5PV210芯片的封裝和引腳 96
3．6 開發闆硬件設計說明（核心闆） 102
3．6．1 S5PV210(SYS＆Connectivity)/Boot Option 102
3．6．2 S5PV210(DDR2＆SROM Memory) 107
3．6．3 S5PV210(Media) 109
3．6．4 S5PV210(Gen Power) 113
3．6．5 DDR2(1 Gbit×4)XM1 118
3．6．6 係統電源 125
3．6．7 復位電路 128
3．6．8 係統時鍾電路 128
3．6．9 JTAG接口電路 129
3．6．10 NANDFlash芯片模塊 130
3．6．11 音頻輸入與輸齣電路 133
3．6．12 網絡驅動芯片模塊 134
3．7 開發闆硬件設計說明（底闆） 137
3．7．1 闆對闆接口 137
3．7．2 電源 137
3．7．3 SDIO-GPIO電路、按鍵電路 137
3．7．4 蜂鳴器電路 141
3．7．5 串口電路 141
3．7．6 G-Sensor 142
3．7．7 EEPROM芯片 143
3．7．8 Ethernet 143
3．7．9 SD卡 144
3．7．10 Audio 144
3．7．11 HDMI接口 145
3．7．12 USB接口 146
2．7．13 LCD接口 146
3．7．14 MIPI-DSI接口 149
3．7．15 攝像頭接口 149
第4章 ARM處理器的指令係統 151
4．1 尋址方式 151
4．2 ARM指令集 154
4．2．1 指令格式 154
4．2．2 跳轉指令 158
4．2．3 數據處理指令 161
4．2．4 程序狀態寄存器傳輸指令 170
4．2．5 Load/Store指令 172
4．2．6 異常中斷産生指令 178
4．2．7 協處理器指令 180
4．2．8 指令速查錶 182
4．3 Thumb指令集 193
4．3．1 Thumb指令集 193
4．3．2 Thumb-2指令集 194
4．3．3 ThumbEE指令集 195
4．4 ARM僞指令 195
4．5 ARM僞操作 198
4．5．1 符號定義僞操作 199
4．5．2 數據定義僞操作 200
4．5．3 符號定義僞操作 203
4．5．4 雜項僞操作 205
4．5．5 GNU ARM匯編僞操作 209
4．6 匯編程序設計 213
4．6．1 匯編語言的語句格式 213
4．6．2 匯編語言的程序結構 219
4．7 C語言與匯編混閤編程 220
4．7．1 ATPCS介紹 220
4．7．2 內嵌匯編 222
4．7．3 ARM中的匯編和C語言相互調用 227
第5章 開發環境詳解 231
5．1 安裝並配置Fedora15 231
5．2 安裝交叉編譯器 231
5．3 使用MiniTools燒寫裸機程序 233
5．3．1 什麼是MiniTools 233
5．3．2 安裝MiniTools工具 233
5．3．3 如何使用MiniTools燒寫裸機程序 234
5．4 跟我一起寫Makefile 236
5．4．1 Makefile的組成結構 236
5．4．2 Makefile詳解 241
5．4．3 書寫規則 243
5．4．4 書寫命令 249
5．4．5 使用變量 252
5．4．6 使用條件判斷 258
5．4．7 使用函數 261
5．4．8 make的運行 267
5．4．9 隱含規則 271
5．4．10 使用make更新函數庫文件 279
5．5 係統引導程序綜述 280
5．5．1 係統引導程序含義 280
5．5．2 係統引導程序的功能 281
5．5．3 BootLoader的操作模式 281
5．5．4 BootLoader的啓動 282
5．5．5 幾個流行的BootLoader 282
5．5．6 U-Boot分析 285
5．5．7 移植U-Boot到開發闆 286
第6章 GPIO端口 289
6．1 GPIO原理分析 289
6．1．1 GPIO類型 290
6．1．2 GPIO特性 290
6．1．3 端口功能定義 291
6．1．4 GPIO寄存器 301
6．1．5 I/O操作步驟 303
6．2 點亮LED 303
6．2．1 原理圖 303
6．2．2 匯編點亮LED 303
6．2．3 C語言點亮LED 308
6．3 控製蜂鳴器 311
6．3．1 原理圖 311
6．3．2 程序相關講解 311
6．3．3 編譯代碼和燒寫運行 313
6．3．4 實驗現象 313
6．4 查詢方式檢測按鍵 313
6．4．1 原理圖 313
6．4．2 程序相關講解 314
6．4．3 編譯代碼和燒寫運行 315
6．4．4 實驗現象 316
第7章 存儲器管理 317
7．1 存儲器概述 317
7．1．1 存儲器組織結構 317
7．1．2 隨機存儲器和隻讀存儲器 317
7．2 S5PV210的存儲係統 320
7．2．1 S5PV210的虛擬內存映射 320
7．2．2 S5PV210微處理器的啓動過程 322
7．3 S5PV210的內存控製器 325
7．3．1 DRAM控製器 325
7．3．2 SROM控製器 327
7．3．3 OneNAND控製器 327
7．3．4 NANDFLASH控製器 328
7．4 控製iCache 329
7．4．1 什麼是Cache 329
7．4．2 程序相關講解 329
7．4．3 編譯代碼和燒寫運行 330
7．4．4 編譯代碼和燒寫運行 330
7．5 重定位代碼到IRAM+0x4000 330
7．5．1 重定位 330
7．5．2 程序相關講解 330
7．5．3 編譯代碼和燒寫運行 333
7．5．4 實驗現象 333
7．6 重定位代碼到DRAM 333
7．6．1 關於DRAM 333
7．6．2 程序相關講解 335
7．6．3 編譯代碼和燒寫運行 343
7．6．4 實驗現象 343
7．7 NANDFlash的讀寫擦除 343
7．7．1 關於NANDFlash 343
7．7．2 程序相關講解 348
7．7．3 編譯代碼和燒寫運行 359
7．7．4 實驗現象 359
第8章 中斷機製 361
8．1 中斷的基本概念 361
8．1．1 中斷的概念 361
8．1．2 中斷源、中斷信號和中斷嚮量 362
8．1．3 中斷優先級 364
8．1．4 中斷操作 366
8．2 S5PV210的中斷係統 366
8．2．1 嚮量中斷控製器 366
8．2．2 S5PV210的中斷源 367
8．2．3 中斷相關寄存器 370
8．3 中斷編程示例 377
8．3．1 程序相關講解 378
8．3．2 編譯代碼和燒寫運行 381
8．3．3 實驗現象 381
第9章 係統時鍾和定時器 383
9．1 係統時鍾 383
9．1．1 時鍾域 383
9．1．2 時鍾聲明 384
9．1．3 時鍾關係 385
9．1．4 時鍾的産生 386
9．1．5 時鍾配置過程 389
9．1．6 係統時鍾相關寄存器 389
9．1．7 係統時鍾示例 395
9．2 PWM定時器 398
9．2．1 PWM定時器概述 398
9．2．2 PWM定時器特點 399
9．2．3 PWM定時器的操作 399
9．2．4 PWM定時器相關寄存器 403
9．2．5 PWM定時器編程示例 406
9．3 看門狗定時器 408
9．3．1 看門狗定時器概述 408
9．3．2 看門狗定時器相關寄存器 409
9．3．3 看門狗定時器編程示例1 410
9．3．4 看門狗定時器編程示例2 412
9．4 RTC實時時鍾 415
9．4．1 RTC實時時鍾概述 415
9．4．2 RTC相關寄存器 416
9．4．3 RTC編程示例 418
第10章 串行通信接口 423
10．1 串行通信概述 423
10．1．1 通信的概念 423
10．1．2 通信的分類 423
10．1．3 串行通信和並行通信 424
10．1．4 同步通信和異步通信 425
10．2 UART接口 425
10．2．1 基本術語 425
10．2．2 異步串行通信協議 426
10．2．3 S5PV210的UART接口 430
10．2．4 S5PV210的UART相關寄存器 434
10．2．5 UART編程示例1 441
10．2．6 UART編程示例2 445
10．3 IIC接口 448
10．3．1 IIC總綫接口概述 448
10．3．2 S5PV210的I2C接口 449
10．3．3 S5PV210的IIC相關寄存器 454
10．4 SPI接口 457
10．4．1 SPI接口概述 457
10．4．2 S5PV210的SPI操作 458
10．4．3 S5PV210的SPI相關寄存器 461
10．4．4 特殊功能寄存器的設置順序 466
第11章 人機接口技術 467
11．1 LCD接口 467
11．1．1 LCD概述 467
11．1．2 S5PV210的LCD控製器 469
11．1．3 S5PV210的LCD相關寄存器 497
11．1．4 LCD示例1 503
11．1．5 LCD示例2 508
11．2 IIS多音頻接口 510
11．2．1 概述 510
11．2．2 S5PV210的IIS相關寄存器 516
11．2．3 示例1 520
11．2．4 示例2 523
11．3 ADC和觸摸屏接口 528
11．3．1 概述 528
11．3．2 S5PV210的ADC和觸摸屏接口 529
11．3．3 S5PV210的ADC相關寄存器 533
11．3．4 示例 537
11．4 鍵盤接口 538
11．4．1 概述 538
11．4．2 S5PV210的鍵盤相關寄存器 542
第12章 嵌入式係統開發流程與設計方法 545
12．1 常用開發模型 545
12．1．1 邊開發邊修改模型 545
12．1．2 瀑布模型 546
12．1．3 快速原型模型 546
12．1．4 增量模型 547
12．1．5 螺鏇模型 548
12．1．6 演化模型 548
12．2 需求分析階段 549
12．2．1 係統分析 550
12．2．2 用戶需求 550
12．2．3 係統需求 552
12．2．4 概要設計 554
12．3 詳細設計階段 556
12．3．1 體係結構設計 556
12．3．2 硬件設計 556
12．3．3 軟件設計 558
12．3．4 設計檢查 558
12．4 科研開發階段 559
12．4．1 建模工具 559
12．4．2 開發平颱 561
12．4．3 軟件開發過程 561
12．5 測試階段 562
12．5．1 測試計劃目標 562
12．5．2 測試類型 563
參考文獻 565

前言/序言

前 言

經過幾十年的發展，嵌入式係統已經在很大程度上改變瞭人們的工作、生活和娛樂方式。嵌入式係統在工業自動化、國防、交通和航天等很多産業中得到瞭廣泛的應用，並逐步改變著這些産業。在日常生活中，幾乎所有帶一點“智能”的傢電，也都擁有自己的嵌入式係統。

對於嵌入式硬件工程師和嵌入式驅動工程師來說，都需要對硬件有一定的理解。而嵌入式係統的硬件部分，其核心元件是嵌入式處理器，相當於嵌入式係統的“大腦”。進行嵌入式硬件和驅動的開發需要掌握嵌入式微處理器的相關知識。

作為ARM的一個關鍵轉型産品，Cortex-A8備受矚目，因其可在Android、Linux和WinCE係統之間切換，所以在手機、平闆、工控三大領域得到瞭大量的應用。Cortex-A8設計用來滿足需要高性能、高功效、Web連接的市場需求，其中包括智能手機、上網本、機頂盒、數字電視、傢庭網絡、存儲網絡（HDD、SSD）、打印機，Cortex-A8處理器還獲得瞭主流EDA和操作係統的支持。緊跟社會需求，本書選擇ARM Cortex-A8微處理器進行深入的講解。

對於一個有誌於從事底層係統開發（如改造BootLoader、鑽研內核、為新硬件編寫驅動程序）的人，特彆是一個想從上層軟件開發轉到底層軟件開發的人，必須能看懂電路原理圖，能夠看懂芯片數據手冊，清楚軟件是如何和硬件發生作用。同樣，對於想從硬件崗位轉到軟件崗位，想從傳統單片機（如51單片機）編程進一步學習“有操作係統的”嵌入式編程的人，需要找到一個學習的切入點，這個切入點就是先掌握各個硬件部分的簡單編程，再將它們組閤起來構成一個相對復雜的軟件係統（如BootLoader），進而編寫基於操作係統的驅動程序，最後深入鑽研操作係統內核。本書會帶領讀者從分析內核開始，詳細地講解開發闆硬件的各模塊，告訴讀者如何利用數據手冊和芯片廠商或第三方資料來設計硬件電路。在講解各個功能模塊時按照由淺入深的順序，分析每個功能模塊時，首先給齣概念、講解原理，然後分析相應的寄存 深入剖析ARM Cortex-A8 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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