ARM嵌入式體系結(jié)構(gòu)與接口技術(shù)
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- 作者：劉洪濤，周凱主編
- 出版時間：2022/5/1
- ISBN：9787115576248
- 出 版 社：人民郵電出版社
- 中圖法分類：TP332
- 頁碼：240頁
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
本書共15章，前14章分別介紹嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識、ARM技術(shù)概述、Cortex-A53編程模型、ARM開發(fā)環(huán)境搭建、ARM微處理器的指令系統(tǒng)、ARM匯編語言程序設(shè)計、ARMv8異常處理、通用I/O接口、ARM外部中斷、UART串行通信接口、PWM定時器與“看門狗”定時器、A/D轉(zhuǎn)換器、SPI總線接口、I2C總線接口；最后一章提供一個綜合案例。
劉洪濤 2005年畢業(yè)于北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程專業(yè)，碩士研究生學(xué)歷，目前就職于北京華清遠(yuǎn)見科技信息有限公司。職位是華清遠(yuǎn)見技術(shù)總監(jiān)；ARM公司全球認(rèn)證講師；參與編寫過幾十本專業(yè)圖書；國內(nèi)知名物聯(lián)網(wǎng)方向技術(shù)顧問；首批高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設(shè)教學(xué)指導(dǎo)委員會專家委員會成員；豐富的嵌入式及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)軟、硬件產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗(yàn)；主持開發(fā)過多個大型嵌入式及物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，涉及工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)、通訊、消費(fèi)電子等眾多領(lǐng)域。
第1章 嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識 1
1．1 嵌入式系統(tǒng)概述 2
1．1．1 嵌入式系統(tǒng)簡介 2
1．1．2 嵌入式系統(tǒng)定義 2
1．1．3 嵌入式系統(tǒng)特點(diǎn) 3
1．1．4 嵌入式操作系統(tǒng)發(fā)展趨勢 4
1．2 嵌入式系統(tǒng)的組成 4
1．2．1 嵌入式系統(tǒng)硬件子系統(tǒng) 5
1．2．2 嵌入式系統(tǒng)軟件子系統(tǒng) 5
1．3 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程 6
1．3．1 嵌入式系統(tǒng)基本設(shè)計流程 6
1．3．2 嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程 7
1．4 小結(jié) 7
1．5 練習(xí)題 8
第 2章 ARM技術(shù)概述 9
2．1 ARM體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展及技術(shù)特征 10
2．1．1 ARM公司簡介 10
2．1．2 ARM技術(shù)特征 10
2．1．3 ARM體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展 11
2．2 ARM微處理器簡介 12
2．2．1 Cortex-A系列處理器 13
2．2．2 Cortex-R系列處理器 14
2．2．3 Cortex-M系列處理器 14
2．2．4 SecurCore系列處理器 15
2．3 ARM微處理器架構(gòu) 16
2．4 ARM微處理器應(yīng)用選型 16
2．5 小結(jié) 16
2．6 練習(xí)題 17
第3章 Cortex-A53編程模型 18
3．1 Cortex-A53處理器功能及特點(diǎn) 19
3．2 Cortex-A53支持的數(shù)據(jù)類型 20
3．2．1 ARM的基本數(shù)據(jù)類型 20
3．2．2 浮點(diǎn)數(shù)據(jù)類型 20
3．2．3 存儲器大 小端模式 21
3．3 Cortex-A53內(nèi)核工作模式 21
3．4 Cortex-A53存儲系統(tǒng) 第1
3．4．1 存儲管理單元（MMU） 23
3．4．2 高速緩沖存儲器（Cache） 23
3．5 指令流水線 24
3．5．1 指令流水線的概念與原理 24
3．5．2 指令流水線的分類 24
3．5．3 影響指令流水線性能的因素 26
3．6 寄存器組織 26
3．6．1 通用寄存器 26
3．6．2 程序狀態(tài)寄存器 30
3．7 基于Cortex-A53的S5P6818處理器 33
3．8 FS6818開發(fā)平臺簡介 34
3．9 小結(jié) 36
3．10 練習(xí)題 36
第4章 ARM開發(fā)環(huán)境搭建 37
4．1 FS-JTAG（B）仿真器 38
4．2 開發(fā)環(huán)境的搭建 38
4．2．1 開發(fā)環(huán)境簡介 38
4．2．2 安裝VMware Player 39
4．2．3 解壓縮虛擬機(jī)鏡像 41
4．2．4 打開虛擬機(jī) 41
4．2．5 連接硬件平臺 43
4．2．6 USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動安裝 43
4．2．7 PuTTY串口第1配置 44
4．3 新建工程 45
4．4 添加已有工程 53
4．5 編譯工程 54
4．6 調(diào)試工程 55
4．6．1 配置FS-JTAG調(diào)試工具 55
4．6．2 配置調(diào)試工具 56
4．6．3 查看2量和寄存器的方法 59
4．6．4 斷點(diǎn)設(shè)置方法 60
4．6．5 查看內(nèi)存數(shù)據(jù)信息的方法 60
4．6．6 調(diào)試結(jié)果后的處理 61
4．7 小結(jié) 62
4．8 練習(xí)題 62
第5章 ARM微處理器的指令系統(tǒng) 63
5．1 ARM指令系統(tǒng)簡介 64
5．1．1 ARM指令分類 64
5．1．2 ARM指令編碼格式 64
5．1．3 ARM指令條件碼域 64
5．2 ARM指令的尋址方式 65
5．2．1 數(shù)據(jù)處理指令的尋址方式 65
5．2．2 內(nèi)存訪問指令的尋址方式 67
5．3 ARM指令集 67
5．3．1 數(shù)據(jù)處理指令 67
5．3．2 Load Store指令 81
5．3．3 跳轉(zhuǎn)指令 88
5．3．4 程序狀態(tài)寄存器訪問指令 92
5．3．5 異常產(chǎn)生指令 93
5．4 ARM偽指令 93
5．5 小結(jié) 94
5．6 練習(xí)題 95
第6章 ARM匯編語言程序設(shè)計 96
6．1 GNU匯編器支持的ARM偽指令 97
6．1．1 符號定義偽指令 97
6．1．2 數(shù)據(jù)定義偽指令 98
6．1．3 匯編控制偽指令 101
6．1．4 雜項(xiàng)偽指令 102
6．2 匯編語言的語句格式 104
6．3 匯編語言的程序結(jié)構(gòu) 104
6．4 小結(jié) 109
6．5 練習(xí)題 110
第7章 ARMv8異常處理 111
7．1 ARMv8異常概述 112
7．2 ARMv8異常種類 112
7．3 ARMv8異常處理 114
7．3．1 異常處理寄存器 115
7．3．2 同步和異步異常 117
7．3．3 由異常引起的執(zhí)行狀態(tài)和異常
級別的改2 118
7．3．4 AArch64異常表 118
7．3．5 中斷處理 119
7．4 小結(jié) 121
7．5 練習(xí)題 1第1
第8章 通用I O接口 123
8．1 GPIO功能介紹 124
8．2 S5P6818處理器GPIO控制器 124
8．2．1 GPIO功能描述 124
8．2．2 GPIO特性 125
8．2．3 GPIO分組 125
8．2．4 GPIO常用寄存器分類 125
8．2．5 GPIO寄存器詳解 126
8．3 GPIO接口電路與程序設(shè)計 128
8．3．1 電路連接 128
8．3．2 寄存器設(shè)置 128
8．3．3 程序的編寫 130
8．3．4 調(diào)試與運(yùn)行結(jié)果 131
8．4 小結(jié) 131
8．5 練習(xí)題 131
第9章 ARM外部中斷 132
9．1 ARM中斷控制器簡介 133
9．1．1 中斷軟件分支處理 133
9．1．2 硬件支持的分支處理 134
9．2 S5P6818處理器通用中斷控制器 135
9．2．1 GIC功能模塊 136
9．2．2 GIC中斷控制器中斷類型 137
9．2．3 GIC中斷控制器中斷狀態(tài) 137
9．2．4 GIC中斷處理流程 138
9．3 中斷接口電路與程序設(shè)計 138
9．3．1 電路連接 138
9．3．2 寄存器設(shè)置 138
9．3．3 程序的編寫 148
9．3．4 調(diào)試與運(yùn)行結(jié)果 152
9．4 小結(jié) 152
9．5 練習(xí)題 152
第10章 UART串行通信接口 153
10．1 串行通信 154
10．1．1 異步串行通信原理 154
10．1．2 RS-232C串口規(guī)范 154
10．1．3 RS-232C接線方式 156
10．2 S5P6818處理器UART控制器 156
10．3 UART接口電路與程序設(shè)計 158
10．3．1 電路連接 158
10．3．2 寄存器設(shè)置 158
10．3．3 程序的編寫 162
10．3．4 調(diào)試與運(yùn)行結(jié)果 165
10．4 小結(jié) 166
10．5 練習(xí)題 166
第11章 PWM定時器與“看門狗”
定時器 167
11．1 PWM定時器 168
11．2 S5P6818處理器PWM定時器 168
11．3 PWM接口電路與程序設(shè)計 171
11．3．1 電路連接 171
11．3．2 寄存器設(shè)置 172
11．3．3 程序的編寫 175
11．3．4 調(diào)試與運(yùn)行結(jié)果 176
11．4 “看門狗”定時器 176
11．5 S5P6818處理器“看門狗”定時器 177
11．5．1 “看門狗”定時器概述 177
11．5．2 寄存器設(shè)置 178
11．5．3 程序的編寫 179
11．5．4 調(diào)試與運(yùn)行結(jié)果 181
11．6 小結(jié) 181
11．7 練習(xí)題 181
2 第1章 A D轉(zhuǎn)換器 182
12．1 A D轉(zhuǎn)換器原理 183
12．1．1 A D轉(zhuǎn)換器的類別 183
12．1．2 A D轉(zhuǎn)換器的參數(shù) 187
12．2 S5P6818處理器的A D轉(zhuǎn)換器 187
12．3 A D轉(zhuǎn)換器接口電路與程序設(shè)計 188
12．3．1 電路連接 188
12．3．2 寄存器設(shè)置 189
12．3．3 程序的編寫 190
12．3．4 調(diào)試與運(yùn)行結(jié)果 193
12．4 小結(jié) 194
12．5 練習(xí)題 194
第13章 SPI總線接口 195
13．1 SPI總線協(xié)議 196
13．1．1 SPI總線協(xié)議簡介 196
13．1．2 SPI總線協(xié)議內(nèi)容 196
13．2 S5P6818處理器的SPI總線控制器 199
13．3 SPI接口電路與程序設(shè)計 200
13．3．1 電路連接 200
13．3．2 寄存器設(shè)置 200
13．3．3 程序的編寫 205
13．3．4 調(diào)試與運(yùn)行結(jié)果 212
13．4 小結(jié) 212
13．5 練習(xí)題 212
第14章 I2C總線接口 213
14．1 I2C總線協(xié)議 214
14．1．1 I2C總線協(xié)議簡介 214
14．1．2 I2C總線協(xié)議內(nèi)容 214
14．2 S5P6818處理器的I2C控制器 216
14．3 I2C接口電路和程序設(shè)計 218
14．3．1 電路連接 219
14．3．2 寄存器設(shè)置 219
14．3．3 程序的編寫 第13
14．3．4 調(diào)試與運(yùn)行結(jié)果 第19
14．4 小結(jié) 第19
14．5 練習(xí)題 第19
第15章 溫度監(jiān)控系統(tǒng)綜合案例 230
15．1 系統(tǒng)功能 231
15．2 系統(tǒng)組成 231
15．3 接口電路設(shè)計 231
15．4 程序設(shè)計 234
15．5 運(yùn)行結(jié)果 240
15．6 小結(jié) 240
15．7 練習(xí)題 240
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