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ARM Cortex-A8嵌入式原理与系统设计
ARM Cortex-A8嵌入式原理与系统设计
作者:王青云
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ARM Cortex-A8嵌入式原理与系统设计
前言
目录
第1章 绪论
1.1 嵌入式系统概述
1.1.1 嵌入式系统的定义
1.1.2 嵌入式系统的应用领域及主要产品
1.1.3 嵌入式系统的组成
1.1.4 嵌入式系统的特点
1.1.5 嵌入式系统的发展
1.2 嵌入式处理器
1.2.1 嵌入式微处理器
1.2.2 嵌入式微控制器
1.2.3 嵌入式DSP处理器
1.2.4 嵌入式片上系统
1.3 嵌入式操作系统
1.3.1 嵌入式操作系统概述
1.3.2 嵌入式操作系统的特点
1.3.3 嵌入式实时操作系统
1.4 嵌入式系统工程设计
1.应用需求是什么?
2.需要多少硬件?
3.如何满足实时性?
4.如何减少系统功耗?
5.如何保证系统可升级?
6.如何调试?
7.如何选择方便的开发环境?
本章小结
思考题
第2章 ARM Cortex-A8体系结构
2.1 ARM微处理器
2.1.1 ARM简介
2.1.2 ARM内核基本版本
2.1.3 ARM微处理器系列
2.1.4 ARM微处理器结构
2.2 Cortex-A8内核结构
1.指令读取单元(Instruction Fetch)
2.指令解码单元(Instruction Decode)
3.指令执行单元(Instruction Execute)
4.数据存取单元(Load/Store)
5.L2 Cache单元
6.NEON单元
7.ETM单元
8.处理器外部接口
2.3 Samsung S5PV210微处理器简介
1.S5PV210微处理器概述
2.S5PV210主要特性及性能参数
2.4 Samsung S5PV210处理器开发工具
2.4.1 ARM集成开发工具RVDS介绍
2.4.2 Eclipse for ARM开发环境介绍
本章小结
思考题
第3章 Cortex-A8处理器编程模型
3.1 ARM编程简介
3.2 Cortex-A8处理器模式和状态
3.2.1 处理器模式
3.2.2 处理器状态
3.3 Cortex-A8存储器组织
3.3.1 数据类型
3.3.2 存储格式
3.3.3 寄存器组
3.4 异常
3.4.1 异常入口
3.4.2 退出异常
3.4.3 复位异常
3.4.4 快速中断异常FIQ
3.4.5 中断异常IRQ
3.4.6 中止异常
3.4.7 软件中断
3.4.8 监控异常
3.4.9 未定义指令异常
3.4.10 断点指令
3.4.11 异常向量
3.4.12 异常优先级
3.5 寻址方式
1.寄存器寻址
2.立即寻址
3.寄存器移位寻址
4.寄存器间接寻址
5.变址寻址
6.多寄存器寻址
7.堆栈寻址
8.块拷贝寻址
9.相对寻址
3.6 指令系统
3.6.1 概述
3.6.2 ARM指令集
3.7 ARM汇编程序设计
3.7.1 伪操作
3.7.2 ARM汇编语言伪指令
3.7.3 ARM汇编语言语句格式
3.7.4 ARM汇编语言程序格式
3.7.5 汇编程序设计举例
本章小结
思考题
第4章 GPIO编程
4.1 S5PV210芯片硬件资源
4.1.1 微处理器
4.1.2 内存子系统
4.1.3 多媒体
4.1.4 音频子系统
4.1.5 安全子系统
4.1.6 接口
4.1.7 系统外设
4.1.8 封装与引脚
4.2 S5PV210的GPIO
4.2.1 GPIO概述
4.2.2 S5PV210芯片的GPIO特性
4.2.3 GPIO功能概括图
4.3 S5PV210的GPIO常用寄存器
1.端口控制寄存器(GPnCON)
2.端口数据寄存器(GPnDAT)
3.端口上拉寄存器(GPnPUD)
4.4 GPIO编程实例
1.电路连接
2.寄存器设置
3.程序编写
本章小结
思考题
第5章 存储器管理
5.1 存储器分类
5.1.1 存储器组织结构
5.1.2 随机存储器和只读存储器
5.2 内存管理单元
5.2.1 虚拟内存与虚拟地址
5.2.2 地址映射
5.2.3 系统初始化
5.3 S5PV210的存储系统
5.3.1 S5PV210的存储系统框图
5.3.2 S5PV210的虚拟内存映射
5.3.3 S5PV210微处理器的启动过程
5.4 S5PV210的内存控制器
5.4.1 DRAM控制器
5.4.2 SROM控制器
5.4.3 OneNAND控制器
5.4.4 NAND闪存控制器
本章小结
思考题
第6章 异常与中断处理
6.1 概述
6.2 S5PV210的异常与中断
6.3 SWI软中断异常
6.4 IRQ中断与FIQ中断
1.中断源识别
2.中断优先级仲裁
3.中断控制器
6.5 中断相关寄存器
1.中断状态寄存器VICnIRQSTATUS
2.快中断状态寄存器VICnFIQSTATUS
3.中断源未决寄存器VICnRAWINTR
4.中断选择寄存器VICnINTSELECT
5.中断使能寄存器VICnINTENABLE
6.中断使能清除寄存器VICnINTENCLEAR
7.向量地址寄存器VICnADDRESS
8.向量地址寄存器组VICnVECTADDR[0~31]
9.向量优先级寄存器VICnVECTPRIORITY
6.6 S5PV210的中断编程
6.6.1 中断跳转流程
6.6.2 中断示例硬件电路
6.6.3 中断示例程序代码
本章小结
思考题
第7章 定时器
7.1 通用定时器概述
7.2 S5PV210的脉宽调制(PWM)定时器
7.2.1 PWM定时器概述
7.2.2 PWM定时器的寄存器
7.2.3 PWM双缓冲定时器
7.2.4 S5PV210的PWM定时器控制示例
7.3 看门狗定时器
7.3.1 看门狗定时器概述
7.3.2 看门狗定时器寄存器
7.3.3 看门狗定时器控制参考程序
7.4 RTC实时时钟
7.4.1 实时时钟简介
7.4.2 RTC控制器
7.4.3 RTC寄存器
7.4.4 RTC编程
本章小结
思考题
第8章 A-D转换器
8.1 A-D转换原理
8.1.1 A-D转换概念
8.1.2 A-D转换过程
8.1.3 A-D转换的主要技术指标
8.1.4 A-D转换器的主要类型
8.2 S5PV210的A-D转换器
8.2.1 概述
8.2.2 特性
8.2.3 模块图
8.2.4 转换速率
8.3 S5PV210的A-D转换寄存器
1.A-D通道选择寄存器(ADCMUX)
2.A-D控制寄存器(TSADCCONn)
3.A-D延时寄存器(TSDLYn)
4.A-D转换数据X寄存器(TSDATXn)
5.A-D转换数据Y寄存器(TSDATYn)
6.A-D中断清除寄存器(CLRINTADCn)
8.4 S5PV210的A-D编程
1.硬件电路
2.程序代码
本章小结
思考题
第9章 DMA控制器
9.1 DMA的工作原理
9.2 S5PV210的DMA控制器
9.3 PL330指令集
1.DMAMOV
2.DMALD
3.DMAST
4.DMARMB
5.DMAWMB
6.DMALP
7.DMALPEND
8.DMASEV
9.DMAEND
9.4 DMA控制器请求
9.5 S5PV210的DMA相关寄存器
1.DBGCMD
2.DBGINST0
3.DBGINST1
9.6 S5PV210微处理器的DMA编程
本章小结
思考题
第10章 S5PV210通信接口
10.1 UART接口
10.1.1 UART(异步串行通信)接口概念
10.1.2 RS-232C串行接口标准
10.1.3 S5PV210芯片的异步串行通信
10.1.4 UART寄存器
10.1.5 UART实例
10.2 SPI接口
10.2.1 SPI接口概述
10.2.2 S5PV210微处理器的SPI接口
10.2.3 SPI相关的寄存器
10.2.4 S5PV210微处理器的SPI实例
10.3 I2C接口
10.3.1 I2C总线工作原理
10.3.2 S5PV210微处理器的I2C总线接口
10.3.3 S5PV210微处理器的I2C接口寄存器
10.3.4 S5PV210微处理器的I2C应用实例
本章小结
思考题
第11章 人机交互接口
11.1 LCD接口
11.1.1 LCD控制器综述
11.1.2 S5PV210的LCD控制器
11.1.3 LCD相关寄存器
11.1.4 LCD应用实例
11.2 键盘功能
11.2.1 键盘接口概述
11.2.2 去抖动滤波器
11.2.3 键盘扫描步骤
11.2.4 键盘的I/O接口
11.2.5 键盘接口相关寄存器
11.2.6 键盘接口实例
本章小结
思考题
第12章 Windows CE操作系统移植与开发
12.1 Windows CE 6.0介绍
12.1.1 Windows CE嵌入式操作系统简介
12.1.2 Windows CE 6.0简介
12.1.3 Windows CE 6.0开发环境架构
12.2 基于Windows CE的嵌入式系统开发流程
12.2.1 硬件设计
12.2.2 运行Windows CE
12.2.3 定制操作系统
12.2.4 应用程序开发
12.3 Windows CE操作系统移植
12.3.1 Windows CE操作系统移植原理
12.3.2 开发BSP
12.4 Windows CE操作系统定制流程
12.4.1 选择BSP
12.4.2 编译生成镜像文件
12.4.3 下载到开发板上进行调试
12.5 Windows CE操作系统硬件驱动
12.5.1 驱动程序简介
12.5.2 Windows CE下的硬件驱动程序
12.5.3 Windows CE流式设备驱动
12.6 Windows CE应用程序开发与实践
12.6.1 导出并安装SDK
12.6.2 使用SDK编译Hello World
本章小结
思考题
第13章 Android系统移植与开发
13.1 Android操作系统简介
13.2 Android基本架构
13.2.1 应用程序层
13.2.2 应用程序框架层
13.2.3 系统运行库层
13.2.4 Linux核心层
13.2.5 Android操作系统源码结构
13.3 Android操作系统移植
13.4 Android应用开发环境
13.4.1 JDK安装
13.4.2 Eclipse安装
13.4.3 Android SDK安装和配置
13.4.4 ADT安装
13.4.5 创建模拟器
13.5 创建第一个Android应用程序
13.5.1 创建HelloWorld工程
13.5.2 HelloWorld源码分析
13.5.3 在模拟器上运行HelloWorld
13.5.4 在ARM嵌入式硬件平台上建立开发环境
本章小结
思考题
参考文献
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