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嵌入式系统的定义和组成1

嵌入式系统的定义1

嵌入式系统的发展趋势1

嵌入式系统的组成3

RTOS6

嵌入式微处理器体系结构8

冯&诺依曼结构与哈佛结构8

精简指令集计算机9

流水线技术10

信息存储的字节顺序11

嵌入式微处理器的结构和类型13

嵌入式微控制器13

嵌入式微处理器14

DSP处理器17

嵌入式片上系统17

多核处理器18

思考题与习题18

ARM体系结构简介20

ARM微处理器结构23

ARM7微处理器23

ARM9微处理器24

ARM9E微处理器25

ARM10E微处理器26

SecurCore微处理器26

StrongARM微处理器26

XScale微处理器27

ARM微处理器的寄存器结构27

处理器的运行模式27

处理器的工作状态28

处理器的寄存器组织28

Thumb状态的寄存器集32

ARM微处理器的异常处理33

ARM体系结构的异常类型33

异常类型的含义34

异常的响应过程35

应用程序中的异常处理35

ARM的存储器结构35

ARM微处理器指令系统37

基本寻址方式37

ARM指令集40

Thumb指令集46

ARM微处理器的接口49

ARM协处理器接口49

ARM AMBA接口50

ARM I／O结构51

ARM JTAG调试接口52

思考题与习题54

S3C2410A简介57

S3C2410A的内部结构57

S3C2410A的技术特点58

S3C2410A存储器控制器63

S3C2410A存储器控制器特性63

S3C2410A存储器映射63

复位、时钟和电源管理65

S3C2410A的I／O口68

S3C2410A的I／O口配置68

S3C2410A的I／O口寄存器71

S3C2410A的中断控制76

ARM系统的中断处理76

S3C2410A的中断控制器77

S3C2410A的中断编程实例80

S3C2410A的DMA控制81

DMA工作原理81

S3C2410A的DMA控制器82

S3C2410A的DMA编程实例87

思考题与习题88

存储器系统概述89

存储器系统的层次结构89

高速缓冲存储器90

存储管理单元90

嵌入式系统存储设备分类92

存储器部件的分类92

存储器的组织和结构92

常见的嵌入式系统存储器93

NOR Flash接口电路96

NOR Flash存储器Am29LV160D96

S3C2410A与NOR Flash存储器的接口电路97

NAND Flash接口电路99

S3C2410A NAND Flash控制器99

S3C2410A与NAND Flash存储器的接口电路101

SDRAM接口电路102

CF卡接口电路105

PCMCIA接口规范105

S3C2410A的CF卡接口电路105

CF卡的读／写操作106

SD卡接口电路107

SD卡的接口规范107

S3C2410A的SD卡接口电路108

IDE接口电路109

S3C2410A的IDE接口电路109

IDE硬盘读／写操作109

思考题与习题112

通用输入／输出接口114

通用输入／输出接口原理与结构114

S3C2410A输入／输出接口编程实例115

A／D转换器接口117

A／D转换的方法和原理117

S3C2410A的A／D转换器119

S3C2410A A／D接口编程实例123

D／A转换器接口125

D／A转换器的工作原理125

S3C2410A与D／A转换器的接口电路128

键盘与LED数码管接口129

键盘与LED数码管接口基本原理与结构129

用I／O口实现键盘接口131

采用专用芯片实现键盘及LED接口132

LCD显示接口135

LCD显示接口原理与结构135

S3C2410A的LCD控制器137

S3C2410A LCD显示的编程实例146

触摸屏接口149

触摸屏工作原理与结构149

采用专用芯片的触摸屏控制接口150

S3C2410A的触摸屏接口电路151

思考题与习题156

串行接口158

串行接口基本原理与结构158

S3C2410A的UART162

与S3C2410A的UART连接的串行接口电路168

S3C2410A的UART编程实例170

I2 C接口174

I2C接口基本原理与结构174

S3C2410A的I2C接口175

S3C2410A的I2C接口应用实例177

USB接口181

USB接口基本原理与结构181

S3C2410A的USB控制器184

S3C2410A的USB接口电路与驱动程序185

SPI接口187

SPI接口基本原理与结构187

S3C2410A的SPI接口电路189

S3C2410A的SPI接口编程实例194

PCI接口196

PCI接口基本结构196

PCI接口电路198

I2S总线接口200

数字音频简介200

I2S总线结构202

S3C2410A的I2S总线接口204

S3C2410A的I2S总线接口电路与编程208

思考题与习题210

以太网接口212

以太网基础知识212

嵌入式以太网接口的实现方法214

在嵌入式系统中主要处理的以太网协议215

网络编程接口217

以太网的物理层接口及编程217

CAN总线接口223

CAN总线概述223

在嵌入式处理器上扩展CAN总线接口224

S3C2410A与MCP2510的CAN通信接口电路229

思考题与习题230

嵌入式软件基础232

嵌入式软件的特点232

嵌入式软件的分类233

嵌入式软件的体系结构233

嵌入式系统的设备驱动层235

嵌入式中间件237

嵌入式操作系统基础237

嵌入式操作系统的功能237

嵌入式操作系统的分类238

常见的嵌入式操作系统简介240

嵌入式系统的任务管理242

单道程序设计和多道程序设计242

进程、线程和任务243

任务的实现245

任务的调度248

实时系统调度250

嵌入式系统的存储管理252

嵌入式存储管理方式的特点252

存储管理的实模式与保护模式252

分区存储管理253

地址映射254

页式存储管理255

虚拟页式存储管理256

I／O设备管理257

I／O编址257

I／O设备的控制方式258

I／O软件258

思考题与习题260

ADS集成开发环境262

ADS工具包的组成262

ADS开发工具集264

Code Warrior IDE的创建266

AXD调试器的使用271

ARM汇编伪指令272

数据常量定义伪指令273

数据变量定义伪指令273

内存分配伪指令274

汇编控制伪指令277

其他常用的伪指令279

ARM的汇编语言结构283

ARM汇编语言程序结构283

ARM汇编语言的语句格式284

基于Windows下ADS的汇编语言程序结构285

基于Linux下GCC的汇编语言程序结构286

ARM汇编语言程序调试287

ADS软件模拟环境下的程序调试287

ADS硬件仿真器环境下的程序调试288

ADS Wiggler调试电缆环境下的程序调试290

Linux环境下的gdb程序调试291

ARM汇编语言与C语言混合编程294

基本的ATPCS294

汇编程序中调用C程序296

C程序中调用汇编程序296

C程序中内嵌汇编语句297

从汇编程序中访问C程序变量298

思考题与习题299

Bootloader概述301

Bootloader的作用301

Bootloader的工作模式303

Bootloader的启动流程304

S3C2410平台下Linux的Bootloader306

vivi306

U-boot324

其他常见的Bootloader327

Windows CE.NET的Bootloader327

Blob329

思考与习题330

嵌入式Linux的开发环境331

交叉开发概述331

桌面Linux的开发工具链332

嵌入式Linux的交叉开发工具链333

桌面Linux的安装337

双操作系统环境337

Cygwin模拟环境338

VMware虚拟机环境338

Linux的使用339

Linux基本命令339

vi编辑器的使用354

gcc编译器357

make工具和Makefile文件358

Linux内核结构362

核心子系统362

设备驱动程序364

Linux目录结构366

Linux源文件的目录结构366

Linux运行系统的目录结构368

Linux文件系统369

文件系统与内核的关系369

常见通用Linux文件系统371

常见嵌入式Linux文件系统372

根文件系统的选择375

思考题与习题376

移植的基本概念377

Bootloader的移植378

关键文件的修改378

串口设置示例380

Bootloader的交叉编译381

Bootloader的下载382

嵌入式Linux内核的移植384

内核移植的准备384

关键文件的修改384

内核的配置与裁剪389

内核的编译391

内核的下载392

嵌入式Linux文件系统的移植393

Linux下设备驱动程序的开发394

驱动程序概述394

重要的数据结构和函数397

字符设备驱动程序的组成401

动态加载方式和静态加载方式403

字符设备驱动开发示例406

应用程序开发411

应用程序的加载方式411

应用程序的GDB／GDBSERVER联机调试416

字符设备应用程序的开发419

思考题与习题420

图形用户接口的层次结构421

图形基础设施421

高级图形函数库422

GUI窗口管理系统423

桌面Linux系统GUI423

KDE423

GNOME425

嵌入式Linux系统GUI426

MiniGUI427

Qtopia428

Nano-X429

MiniGUI的开发初步430

MiniGUI的开发环境430

MiniGUI的移植431

MiniGUI应用编程库435

应用程序编写示例435

Qt／E440

Qt／E的应用架构440

QVFB虚拟运行环境441

Qt开发及运行环境的创建442

Qt／E应用程序在PC机虚拟平台上的运行442

Qt／E应用程序在嵌入式设备中的运行444

Qtopia窗口系统在PC机虚拟平台上的运行447

Qtopia窗口系统在嵌入式设备中的运行448

Qt应用程序的开发451

Qt／E基本控件451

开发工具Qt Designer介绍453

控制台上的Qt／E应用编程454

Qtopia上的Qt／E应用编程458

思考题与习题459

参考文献461