定 價:35 元
叢書名:普通高等教育“十三五”電子信息類規(guī)劃教材
- 作者:張石 著
- 出版時間:2018/6/1
- ISBN:9787111597643
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP332
- 頁碼:216
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
本書系統(tǒng)全面地介紹了嵌入式系統(tǒng)中廣泛使用的ARM處理器及新的ARMCortexA系列處理器,主要內(nèi)容包括ARM處理器的體系結構、指令系統(tǒng);基于ARMCortex-A9內(nèi)核的Exynos4412處理器,以及基于Exynos4412處理器的FS4412實驗教學系統(tǒng);Linux程序設計,基于FS4412實驗教學平臺的嵌入式Linux應用程序和驅動程序的設計;ARMCortexA處理器的應用實例。
本書以嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)為主線. 全面、系統(tǒng)地講述了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的基本知識、基本流程和基本方法. 并以三星公司的基于ARM Cortex A9 內(nèi)核的Exynos4412 處理器和華清遠見公司的FS4412 實驗教學系統(tǒng)為硬件平臺. 介紹了嵌入式系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)過程.本書力求實用. 側重于嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程. 力爭能夠指導學生進行一個完整的嵌入式系統(tǒng)開發(fā).本書共分9 章. 各章的具體內(nèi)容如下:第1 章介紹了ARM 公司及其處理器的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢. ARM 公司的主流處理器架構及Cortex 系列處理器. 最后給出了ARM 處理器選型中需要考慮的基本因素.第2 章介紹了ARM 處理器體系結構的發(fā)展和特征、處理器的工作狀態(tài)、寄存器組織、異常處理和ARM Cortex A9 內(nèi)核架構等內(nèi)容.第3 章介紹了ARM 處理器的尋址方式. ARM 指令系統(tǒng)的基本格式、各種指令.ARMv4T 版本以后新增的指令以及指令的應用場合及方法.第4 章介紹了基于ARM Cortex A9 內(nèi)核的Exynos4412 處理器內(nèi)核單元. Exynos4412 處理器片內(nèi)外設的一些特性以及功能模塊.第5 章介紹了FS4412 實驗教學系統(tǒng)的硬件資源. 以及各功能模塊單元中所用的芯片及其特征. 并詳細介紹了實驗教學系統(tǒng)的硬件設計. 包括存儲系統(tǒng)、電源和時鐘系統(tǒng)、LCD及觸摸屏人機接口系統(tǒng)等. 以及多種通信接口的應用電路.第6 章介紹了Exynos4412 處理器最基本的部件編程. 包括處理器的GPIO、中斷控制器、異步通信、定時器、MMU 的編程方法和實例.第7 章介紹了Linux 開發(fā)中常用的應用程序和驅動程序設計技巧. 包括文件操作、線程創(chuàng)建及同步以及進程通信等. 并介紹了Linux 驅動程序設計的框架和流程. 給出了具體實例.第8 章介紹了嵌入式Linux 目標平臺運行環(huán)境的建立. 包括交叉編譯工具的安裝、引導程序BootLoader、內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的編譯. 并通過具體的驅動程序案例. 介紹了微處理器硬件部件驅動程序的基本設計思想.第9 章以ARM Cortex A9 及更高版本的ARM 處理器為基礎. 介紹了幾種系統(tǒng)應用案例. 包括華為榮耀暢玩5x 手機、網(wǎng)絡機頂盒等.附錄介紹了ARM 處理器的CP15 協(xié)處理器使用的指令和寄存器.本書的編寫是在多輪教學實踐的基礎上完成的. 本書內(nèi)容充實. 重點突出. 闡述循序漸進. 由淺入深. 各章均安排了豐富的思考題. 便于學生自學和自測.本書的編寫得到了東北大學研究生院的“東北大學研究生教育科研計劃教學立項” 和東北大學計算機科學與工程學院本科教學改革研究項目的支持.本書采用了華清遠見公司的FS4412 實驗教學系統(tǒng). 該公司為作者提供了大量的技術資料和技術支持. 本書在編寫過程中. 還參考了參考文獻所列論著的有關內(nèi)容及網(wǎng)上相關資Ⅳ料. 在此向相關公司和論著作者一并表示衷心的感謝.本書的主編為張石. 副主編為佘黎煌、鮑喜榮、張新宇. 姚定界、閆鑫、李玉珍、楊朝暉參加了本書有關資料的收集整理工作.由于編者水平有限. 加上時間倉促. 書中難免有一些錯誤和不足之處. 懇請各位專家和讀者批評指正.編 者
前 言
第1 章。粒遥 嵌入式技術概論 1
1. 1 ARM 處理器的歷史及發(fā)展 1
1. 2。粒遥 處理器簡介 2
1. 2. 1。粒遥 處理器特征 2
1. 2. 2 ARM 處理器架構 2
1. 2. 3。茫铮颍簦澹 處理器架構 3
1. 3 ARM 處理器系列 3
1. 3. 1。茫欤幔螅螅椋 ARM 處理器 3
1. 3. 2。茫铮颍簦澹 A 系列處理器 4
1. 3. 3。茫铮颍簦澹 M 系列處理器 7
1. 3. 4。茫铮颍簦澹 R 系列處理器 8
1. 3. 5 SecurCore 系列處理器 9
1. 4。粒遥 處理器的芯片選型 10
本章小結 11
思考題 11
第2 章。粒遥 處理器體系結構 12
2. 1 數(shù)據(jù)類型 12
2. 2 處理器工作模式 12
2. 3。粒遥 處理器的存儲系統(tǒng) 13
2. 3. 1 存儲空間 13
2. 3. 2 存儲格式 13
2. 3. 3 存儲管理單元 14
2. 3. 4 高速緩沖存儲器 14
2. 3. 5 協(xié)處理器 15
2. 4 寄存器組織 15
2. 4. 1 ARM 處理器模式下的寄存器分布 15
2. 4. 2 通用寄存器 17
2. 4. 3 程序狀態(tài)寄存器 18
2. 5 異常處理 21
2. 5. 1。粒遥 處理器異常類型 21
2. 5. 2。粒遥 異常處理 22
2. 5. 3 異常優(yōu)先級 27
2. 6。粒遥 Cortex A9 內(nèi)核架構 28
2. 6. 1。粒遥 Cortex A9 架構簡介 28
2. 6. 2。粒遥 Cortex A9 單核技術 28
2. 6. 3。粒遥 Cortex A9 多核技術 28
本章小結 31
Ⅵ
思考題 31
第3 章 ARM 處理器指令系統(tǒng) 32
3. 1。粒遥 指令集概述 32
3. 2。粒遥 指令的基本格式 33
3. 2. 1。粒遥 指令集編碼 33
3. 2. 2 ARM 指令基本語法格式 33
3. 3。粒遥 指令的尋址方式 35
3. 4。粒遥 存儲器訪問指令 39
3. 5。粒遥 數(shù)據(jù)處理指令 42
3. 6。粒遥 分支指令 49
3. 7 協(xié)處理器指令 50
3. 8 雜項指令 52
3. 9 其他指令介紹 54
本章小結 56
思考題 56
第4 章。牛睿铮螅矗矗保 處理器簡介 57
4. 1 處理器功能介紹 57
4. 2 處理器引腳介紹 59
4. 3 內(nèi)核單元 64
4. 4 存儲器系統(tǒng) 65
4. 5 多媒體處理單元 65
4. 6 外部連接及通信接口 66
4. 7 系統(tǒng)外設單元 66
4. 8。牵校桑 單元 66
4. 9 通用中斷控制器 67
4. 10。樱校 接口功能單元 68
4. 11。桑玻 接口功能單元 69
4. 12。眨粒遥 接口功能單元 70
4. 13。粒模 功能單元 70
本章小結 71
思考題 71
第5 章 Exynos4412 實驗教學系統(tǒng)設計 72
5. 1 實驗教學系統(tǒng)概述 72
5. 2 Exynos4412 存儲模塊 75
5. 3。牛睿铮螅矗矗保 電源管理系統(tǒng) 75
5. 4。蹋牛/ KEY 模塊 76
5. 5 UART 模塊 77
5. 6 紅外信號接收器 78
5. 7。茫粒/ RS 485 通信接口模塊 79
5. 8。 AXIS 傳感器模塊 80
5. 9 溫度傳感器模塊 80
5. 10 音頻模塊 81
5. 11 ADC 模塊 82
5. 12。蹋茫 模塊 82
Ⅶ
5. 13 攝像頭接口模塊 84
5. 14。裕 卡/ SD 卡存儲模塊 85
5. 15。眨樱 模塊 85
本章小結 86
思考題 86
第6 章 Exynos4412 部件編程實例 87
6. 1。牵校桑 編程 87
6. 1. 1。牵校桑 功能描述 87
6. 1. 2 Exynos4412 的GPIO 常用寄存器分類 87
6. 1. 3。牛睿铮螅矗矗保 的GPIO 常用寄存器詳解 88
6. 1. 4 GPIO 編程實例 90
6. 2 中斷控制器編程 94
6. 2. 1。粒遥 處理器的中斷響應流程 94
6. 2. 2 Exynos4412 中斷概述 95
6. 2. 3 中斷相關控制寄存器 95
6. 2. 4。粒遥 中斷編程實例 101
6. 3 異步串行編程 105
6. 3. 1。牛睿铮螅矗矗保 串口簡述 106
6. 3. 2 UART 通信寄存器詳解 106
6. 3. 3。眨粒遥 通信編程實例 110
6. 4。校祝 定時器編程 113
6. 4. 1 PWM 定時器的寄存器 114
6. 4. 2 定時器的PWM 輸出工作流程 116
6. 4. 3。校祝 的編程實例 116
6. 5 MMU 編程 118
6. 5. 1。停停 的作用 118
6. 5. 2 MMU 的工作流程 119
6. 5. 3。停停 編程實例 120
本章小結 123
思考題 123
第7 章 Linux 程序開發(fā) 124
7. 1 開發(fā)工具GNU 概述 124
7. 1. 1。牵茫 編譯器 124
7. 1. 2。牵危 Make 126
7. 1. 3。恚幔耄澹妫椋欤 編程實例 130
7. 2。蹋椋睿酰 文件