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第1章 嵌入式系统基础知识1

1.1嵌入式系统概述1

1.1.1计算机的发展历史1

1.1.2嵌入式系统的发展历史1

1.1.3嵌入式系统的概念3

1.1.4嵌入式系统的特点3

1.1.5嵌入式系统的分类4

1.1.6嵌入式系统的典型应用5

1.2嵌入式系统的结构与组成7

1.2.1嵌入式系统的体系结构7

1.2.2嵌入式系统的组成8

1.2.3嵌入式处理器9

1.2.4实时操作系统11

1.3嵌入式系统程序开发12

1.3.1嵌入式系统程序开发过程12

1.3.2嵌入式系统程序开发层次13

1.3.3嵌入式系统程序开发语言13

1.3.4嵌入式系统的开发特点14

1.4嵌入式系统的新发展14

1.5嵌入式系统中的信息表示与运算基础17

1.5.1进位计数制与转换17

1.5.2计算机中数的表示17

1.5.3计算机中数的单位18

1.6本章小结18

习题18

第2章ARM微处理器硬件结构19

2.1 ARM简介19

2.1.1 CISC19

2.1.2 RISC19

2.1.3 ARM微处理器介绍20

2.2 ARM7TDMI微处理器硬件结构22

2.2.1 ARM7TDMI内核23

2.2.2 ARM7TDMI外围电路24

2.2.3 ARM7TDMI外围引脚24

2.3 ARM存储体系27

2.3.1 ARM存储器简述27

2.3.2 ARM存储层次结构27

2.3.3 ARM数据存储类型28

2.3.4 ARM数据存储方式28

2.4 ARM协处理器29

2.5 ARM片上总线29

2.6 ARM调试结构30

2.7 ARM外围电路扩展31

2.8本章小结32

习题32

第3章ARM微处理器体系结构33

3.1 ARM的工作状态33

3.1.1 ARM/Thumb技术介绍33

3.1.2 ARM/Thumb状态切换33

3.2 ARM的工作模式34

3.3 ARM的寄存器组织34

3.3.1 ARM状态下的寄存器组织34

3.3.2 Thumb状态下的寄存器组织38

3.4 ARM的异常处理39

3.4.1 ARM异常类型39

3.4.2对异常的响应40

3.4.3从异常返回40

3.4.4各类异常的具体描述41

3.4.5异常向量43

3.4.6异常优先级44

3.5 ARM的流水线技术44

3.5.1 ARM7的三级流水线44

3.5.2三级流水线中PC的行为45

3.5.3 ARM9的五级流水线46

3.6 ARM协处理器47

3.7本章小结48

习题49

第4章ARM指令系统50

4.1 ARM指令集概述50

4.1.1 ARM指令集编码50

4.1.2 ARM指令的条件码50

4.1.3 ARM指令格式51

4.2 ARM指令的寻址方式52

4.2.1立即寻址52

4.2.2寄存器寻址52

4.2.3寄存器间接寻址53

4.2.4基址变址寻址53

4.2.5堆栈寻址54

4.2.6块拷贝寻址54

4.2.7相对寻址56

4.3 ARM指令集56

4.3.1 跳转指令56

4.3.2数据处理指令57

4.3.3乘法指令与乘加指令61

4.3.4程序状态寄存器访问指令63

4.3.5加载/存储指令63

4.3.6批量数据加载/存储指令65

4.3.7数据交换指令66

4.3.8移位指令（操作）66

4.3.9协处理器指令67

4.3.10异常产生指令68

4.3.11基本功能段示例70

4.4 Thumb指令及应用71

4.4.1 Thumb指令集概述71

4.4.2 Thumb指令分类介绍72

4.5本章小结80

习题80

第5章ARM程序设计基础82

5.1 ARM汇编伪指令82

5.1.1符号定义伪指令82

5.1.2数据定义伪指令83

5.1.3汇编控制伪指令86

5.1.4地址读取伪指令88

5.1.5其他常用的伪指令89

5.2 ARM汇编语言93

5.2.1 ARM汇编语句格式93

5.2.2汇编语言程序中常用的符号93

5.2.3汇编语言程序中的表达式和运算符95

5.2.4 ARM汇编程序结构97

5.2.5 ARM汇编程序示例98

5.3汇编语言与C语言的混合编程101

5.3.1 ARM程序的文件格式102

5.3.2 ATPCS简介102

5.3.3内嵌汇编104

5.3.4 C语言程序和ARM汇编程序间相互调用106

5.4本章小结109

习题109

第6章 实时软件系统111

6.1实时软件系统概述111

6.2实时软件系统结构112

6.2.1轮转结构112

6.2.2带有中断的轮转结构113

6.2.3函数队列调度结构114

6.2.4实时操作系统结构115

6.3实时操作系统概述116

6.3.1实时操作系统分类116

6.3.2实时操作系统体系结构116

6.4实时操作系统运行原理119

6.4.1任务120

6.4.2互斥122

6.4.3同步123

6.4.4任务间通信124

6.4.5中断处理125

6.4.6时钟节拍127

6.4.7死锁128

6.4.8实时调度策略130

6.5主流的实时操作系统136

6.6本章小结141

习题141

第7章μC/OS-Ⅱ源码解析和移植分析142

7.1 μC/OS-II的内核结构142

7.1.1文件结构142

7.1.2初始化和启动143

7.1.3时钟节拍148

7.1.4任务管理150

7.1.5中断服务156

7.1.6任务间通信157

7.2 μC/OS-Ⅱ的移植164

7.2.1 INCLUDES.H165

7.2.2 OS_CPU.H166

7.2.3 OS_CPU_C.C168

7.2.4 OS_CPU_ A.ASM171

7.3本章小结174

习题174

第8章 嵌入式系统设计开发流程176

8.1嵌入式系统设计开发基础176

8.1.1嵌入式系统产品生命周期176

8.1.2嵌入式系统分析与设计方法177

8.1.3统一建模语言UML177

8.2嵌入式系统需求分析182

8.3嵌入式系统的设计183

8.3.1设计模式183

8.3.2概要设计185

8.3.3详细设计186

8.4嵌入式系统测试186

8.4.1硬件测试186

8.4.2软件测试188

8.4.3嵌入式系统的系统测试190

8.5嵌入式系统的调试191

8.5.1软件模拟器191

8.5.2在线仿真调试191

8.5.3片上调试192

8.5.4基于调试代理的调试方法194

8.6嵌入式系统设计实例195

8.6.1需求分析196

8.6.2规格说明196

8.6.3体系结构设计（概要设计）197

8.6.4硬件构件和软件构件的设计（详细设计）198

8.6.5系统集成与测试199

8.7本章小结199

习题200

第9章 嵌入式系统开发工具及实例201

9.1 ARM嵌入式开发工具概览201

9.2 ADS 1.2202

9.2.1建立一个工程204

9.2.2配置生成目标207

9.2.3编译连接211

9.2.4用AXD进行代码调试212

9.3 RealView MDK213

9.3.1集成开发环境简介213

9.3.2工程管理215

9.3.3编写源程序222

9.3.4编译程序225

9.3.5调试程序226

9.4 RVDS229

9.4.1 RVDS简介229

9.4.2 RVDS特点230

9.5 IAR EWARM233

9.5.1 EWARM集成开发环境介绍233

9.5.2 IAR J-Link仿真器简介234

9.6本章小结235

习题235

第10章S3C44B0X系统结构236

10.1 S3C44B0X简介236

10.1.1片上功能236

10.1.2特性237

10.1.3芯片引脚定义239

10.2 S3C44B0X存储控制器243

10.2.1空间划分243

10.2.2功能描述244

10.2.3特殊功能寄存器244

10.3 S3C44B0X的I/O端口247

10.3.1功能概述247

10.3.2端口控制寄存器249

10.4 S3C44B0X的DMA251

10.4.1概述251

10.4.2 ZDMA251

10.4.3 BDMA252

10.4.4 DMA请求源选择252

10.4.5自动重装模式253

10.4.6 DMA相关寄存器253

10.5 S3C44B0X的UART256

10.5.1概述256

10.5.2 UART操作256

10.5.3特殊功能寄存器259

10.6 S3C44B0X的中断控制器263

10.6.1概述263

10.6.2中断控制器操作263

10.6.3中断源264

10.6.4特殊功能寄存器266

10.7 S3C44B0X的RTC269

10.7.1概述269

10.7.2 RTC特性269

10.7.3 RTC操作270

10.7.4特殊功能寄存器271

10.8 S3C44B0X的其他模块272

10.9本章小结275

习题275

参考文献277