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第1章 ARC嵌入式系统概述1

1.1 嵌入式系统简介1

1.2 ARC处理器简介2

1.3 ARC EM处理器系列4

1.4 ARC EM处理器开发环境9

1.4.1 ARChitect9

1.4.2 MetaWare开发套件9

1.4.3 embARC软件平台10

1.4.4 操作系统支持10

1.4.5 ARC EM Starter Kit开发板10

1.5 小结11

第2章 ARC EM处理器介绍12

2.1 ARC EM处理器特点12

2.2 可配置性及可扩展性14

2.2.1 可配置性14

2.2.2 用户可扩展性15

2.3 ARC EM处理器结构16

2.3.1 接口信号16

2.3.2 内核结构18

2.3.3 存储系统20

2.3.4 存储保护机制24

2.3.5 调试25

2.4 小结27

第3章 ARC EM编程模型28

3.1 概述28

3.2 寻址空间划分30

3.3 数据类型30

3.3.1 32位数据31

3.3.2 16位数据31

3.3.3 8位数据32

3.3.4 1位数据32

3.4 寻址方式32

3.5 寄存器组32

3.5.1 核心寄存器组33

3.5.2 辅助寄存器组38

3.6 工作模式46

3.7 指令类型46

3.7.1 算术逻辑运算指令46

3.7.2 数据传输指令47

3.7.3 控制流指令47

3.7.4 特殊指令47

3.7.5 扩展指令集48

3.8 指令格式48

3.8.1 32位指令格式48

3.8.2 16位指令格式48

3.8.3 指令存储方式49

3.8.4 条件执行50

3.9 指令集应用实例51

3.9.1 数据传输指令52

3.9.2 算术运算指令52

3.9.3 比较指令54

3.9.4 逻辑运算指令54

3.9.5 跳转指令54

3.9.6 加载／存储指令55

3.9.7 其他指令56

3.10 小结57

第4章 中断及异常处理58

4.1 概述58

4.2 工作模式和权限58

4.3 中断60

4.3.1 中断单元特性61

4.3.2 配置中断单元61

4.3.3 中断单元编程62

4.3.4 中断处理66

4.4 异常69

4.4.1 异常精确性69

4.4.2 异常向量及异常原因寄存器70

4.4.3 异常类型与优先级72

4.4.4 异常检测74

4.4.5 异常进入75

4.4.6 异常退出75

4.4.7 异常与延迟槽指令75

4.5 中断或异常服务程序返回指令RTIE75

4.6 小结77

第5章 汇编语言程序设计78

5.1 ARC汇编语言78

5.2 ARC汇编语言伪指令78

5.2.1 汇编语言伪指令简介78

5.2.2 汇编语言伪指令79

5.3 ARC汇编语言语句格式82

5.3.1 汇编语言格式与例子82

5.3.2 汇编语言的字符集与标识符85

5.3.3 汇编语言符号86

5.3.4 汇编语言标号88

5.3.5 汇编语言的常量90

5.3.6 表达式91

5.3.7 宏92

5.4 ARC汇编语言程序设计93

5.4.1 汇编语言编程步骤93

5.4.2 程序设计类型94

5.5 ARC汇编语言程序实例97

5.6 ARC汇编语言与C/C＋＋的混合编程98

5.6.1 ARCC/C＋＋调用汇编程序98

5.6.2 ARC汇编调用C/C＋＋101

5.6.3 ARC C/C＋＋和汇编交叉调用实例101

5.7 小结103

第6章 ARC EM处理器的开发及调试环境104

6.1 MetaWare开发套件104

6.1.1 MetaWare mcc编译器和ccac编译器105

6.1.2 MetaWare ELF汇编器106

6.1.3 MetaWare ELF链接器106

6.1.4 MetaWare运行时库107

6.1.5 MetaWare调试器110

6.1.6 MetaWare仿真器110

6.1.7 MetaWare IDE111

6.2 MetaWare IDE开发指南112

6.2.1 创建与管理工程112

6.2.2 配置工程116

6.2.3 编译工程118

6.2.4 调试工程118

6.3 使用MetaWare调试器进行性能分析122

6.4 MetaWare命令行模式126

6.4.1 MetaWare C/C＋＋编译命令126

6.4.2 MetaWare调试器调试命令127

6.5 ARCG NU介绍128

6.6 小结128

第7章 MQX实时操作系统129

7.1 实时操作系统介绍129

7.2 MQX内核组件130

7.3 MQX任务管理132

7.3.1 任务调度133

7.3.2 任务同步与通信135

7.4 MQX存储管理139

7.4.1 可变大小存储块管理139

7.4.2 固定大小存储块管理140

7.4.3 高速缓存控制142

7.5 中断处理142

7.5.1 中断处理初始化143

7.5.2 装载应用程序定义的ISR143

7.5.3 针对ISR的限制144

7.5.4 修改默认ISR146

7.5.5 异常处理146

7.5.6 ISR异常处理146

7.5.7 任务异常处理147

7.5.8 ISR装载实例147

7.6 MQX配置148

7.6.1 配置选项149

7.6.2 MQX创建任务实例150

7.7 小结153

第8章 ARC EM Starter Kit FPGA开发板154

8.1 概述154

8.2 ARC EM FPGA系统设计155

8.2.1 FPGA系统概述155

8.2.2 EM内核配置156

8.2.3 外围设备控制160

8.2.4 FPGA系统时钟164

8.2.5 FPGA系统中断分配164

8.3 开发板的使用165

8.3.1 开发板上接口介绍165

8.3.2 Pmod的使用166

8.3.3 操作模式173

8.3.4 软件包介绍175

8.4 实例178

8.5 小结181

第9章 开发实例：温度监测与显示182

9.1 系统简介182

9.2 系统硬件设计183

9.2.1 EM内核设置183

9.2.2 Pmod外设介绍184

9.2.3 Pmod与开发板的硬件连接185

9.3 系统软件实现186

9.3.1 软件设计186

9.3.2 代码实现187

9.3.3 系统代码详解191

9.4 调试与运行194

9.4.1 选择FPGA映像194

9.4.2 编译和运行代码195

9.4.3 运行结果195

9.5 小结197

第10章 ARC EM可配置性198

10.1 可配置性优点198

10.2 基准模板199

10.3 配置模块201

10.3.1 添加／删除模块201

10.3.2 配置模块属性203

10.3.3 与固定配置处理器比较203

10.4 可选模块205

10.4.1 可选模块简介205

10.4.2 Cache实例206

10.5 软硬件一致性208

10.5.1 什么是软硬件一致性208

10.5.2 乘法器使用实例209

10.6 小结211

第11章 APEX扩展212

11.1 APEX综述212

11.2 为何添加APEX扩展214

11.3 识别定制指令214

11.4 创建APEX扩展216

11.4.1 APEX扩展命名216

11.4.2 配置扩展内容217

11.4.3 编辑选项219

11.4.4 编写逻辑222

11.4.5 编写测试代码224

11.5 验证APEX扩展226

11.6 使用APEX扩展228

11.7 小结230

附录A 常用辅助寄存器快速参考231

附录B ARC指令速查表258

附录C 术语及缩略语262

参考文献264