前言　xvii 第01章　嵌入式系統(tǒng)簡介 1.1 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特征 002 1.1.1 什么是嵌入式系統(tǒng) 002 1.1.2 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 003 1.1.3 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)需考慮的問題 004 1.2 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用 005 1.2.1 嵌入式系統(tǒng)硬件發(fā)展階段 005 1.2.2 嵌入式系統(tǒng)軟件平臺(tái) 008 1.2.3 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域 012 1.3 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 015 1.3.1 需求分析與規(guī)格說明 016 1.3.2 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 017 1.3.3 構(gòu)件設(shè)計(jì) 018 1.3.4 系統(tǒng)集成 019 1.4 嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)工具 019 1.4.1 LoongIDE簡介 020 1.4.2 LoongIDE的操作界面 021 1.4.3 LoongIDE工具中的項(xiàng)目基本操作 026 1.4.4 LoongIDE工具中的項(xiàng)目編譯和調(diào)試 033 第02章 硬件平臺(tái)一：核心板設(shè)計(jì) 2.1 核心板的組成結(jié)構(gòu) 041 2.1.1 核心板的硬件總體結(jié)構(gòu) 041 2.1.2 電源電路 042 2.1.3 時(shí)鐘電路 043 2.1.4 復(fù)位電路 044 2.1.5 調(diào)試接口電路 044 2.2 龍芯1B微處理器體系結(jié)構(gòu) 048 2.2.1 龍芯微處理器芯片的系列及特點(diǎn) 048 2.2.2 龍芯1B芯片的總體結(jié)構(gòu) 049 2.2.3 龍芯1B芯片的處理器核寄存器組 050 2.2.4 龍芯1B微處理器的中斷機(jī)制 055 2.3 板級總線 060 2.3.1 總線的基本功能 060 2.3.2 龍芯1B芯片的信號引腳 061 2.3.3 板級總線標(biāo)準(zhǔn) 062 2.4 存儲(chǔ)器芯片分類及接口電路設(shè)計(jì) 063 2.4.1 存儲(chǔ)器芯片分類 064 2.4.2 SROM類存儲(chǔ)器接口電路設(shè)計(jì)方法 066 2.4.3 DRAM類存儲(chǔ)器接口電路設(shè)計(jì)方法 069 2.4.4 NAND Flash類存儲(chǔ)器接口電路設(shè)計(jì)方法 071 2.4.5 DDR類存儲(chǔ)器接口電路設(shè)計(jì)方法 073 第03章 硬件平臺(tái)二：常用接口設(shè)計(jì) 3.1 接口部件的基本原理 076 3.1.1 接口的控制方式 077 3.1.2 接口的尋址方式 079 3.2 GPIO部件 081 3.2.1 龍芯1B芯片的GPIO 081 3.2.2 GPIO的應(yīng)用示例 084 3.3 UART部件 086 3.3.1 異步串行通信的概念 086 3.3.2 異步串行通信協(xié)議 087 3.3.3 龍芯1B芯片的UART部件 090 3.3.4 UART部件的應(yīng)用示例 094 3.4 SPI部件 095 3.4.1 SPI基本原理 095 3.4.2 龍芯1B芯片的SPI部件 096 3.5 I2C部件 098 3.5.1 I2C總線協(xié)議結(jié)構(gòu) 098 3.5.2 龍芯1B芯片的I2C部件 100 3.6 定時(shí)部件 103 3.6.1 定時(shí)部件的工作原理 103 3.6.2 PWM部件 104 3.6.3 RTC部件 105 3.6.4 看門狗部件 107 第04章 硬件平臺(tái)三：人機(jī)接口設(shè)計(jì) 4.1 鍵盤接口設(shè)計(jì) 110 4.1.1 按鍵的識(shí)別方法 110 4.1.2 鍵盤接口設(shè)計(jì)示例 112 4.2 LED顯示器接口設(shè)計(jì) 115 4.2.1 LED顯示器控制原理 115 4.2.2 LED顯示器接口設(shè)計(jì)示例 118 4.3 LCD接口設(shè)計(jì) 122 4.3.1 LCD顯示器的基本原理 123 4.3.2 龍芯1B芯片中的LCD控制器 124 4.4 OLED顯示器接口設(shè)計(jì) 126 4.4.1 OLED工作原理 126 4.4.2 OLED顯示器接口設(shè)計(jì)示例 129 第05章 軟件平臺(tái)一：匯編編程及啟動(dòng)引導(dǎo)程序 5.1 匯編程序的編寫規(guī)范 134 5.1.1 龍芯1B芯片的匯編指令集 134 5.1.2 匯編的偽指令及指示符 137 5.1.3 匯編程序示例 139 5.2 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu) 142 5.2.1 應(yīng)用軟件復(fù)雜度 142 5.2.2 應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu) 143 5.3 啟動(dòng)引導(dǎo)程序 146 5.3.1 啟動(dòng)引導(dǎo)程序架構(gòu) 146 5.3.2 龍芯1B芯片的啟動(dòng) 147 5.3.3 PMON介紹 149 5.3.4 PMON的代碼解析 150 5.3.5 PMON的編譯與燒寫 162 5.4 其他啟動(dòng)引導(dǎo)程序 164 第06章 軟件平臺(tái)二：操作系統(tǒng)移植及驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) 6.1 操作系統(tǒng)概述 166 6.1.1 操作系統(tǒng)的功能組成 166 6.1.2 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的概念 167 6.1.3 單內(nèi)核與微內(nèi)核 170 6.1.4 內(nèi)核移植 172 6.2 RT-Thread操作系統(tǒng) 173 6.2.1 RT-Thread概述 173 6.2.2 RT-Thread的架構(gòu) 175 6.2.3 RT-Thread移植 176 6.3 RT-Thread的驅(qū)動(dòng)編程 182 6.3.1 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序原理 183 6.3.2 驅(qū)動(dòng)編程的任務(wù) 183 6.3.3 RT-Thread驅(qū)動(dòng)的架構(gòu) 184 6.3.4 RT-Thread驅(qū)動(dòng)編程示例 187 第07章 綜合示例 7.1 示例的需求描述 191 7.1.1 系統(tǒng)需求 191 7.1.2 規(guī)格說明 192 7.2 示例系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 195 7.2.1 軟件結(jié)構(gòu) 195 7.2.2 硬件結(jié)構(gòu) 197 7.3 示例系統(tǒng)構(gòu)件設(shè)計(jì) 197 7.3.1 硬件構(gòu)件設(shè)計(jì) 197 7.3.2 軟件構(gòu)件設(shè)計(jì) 199 7.4 示例系統(tǒng)集成 202 7.4.1 系統(tǒng)工程建立 202 7.4.2 測試及調(diào)試 216 附錄 UML元素、關(guān)系、符號和圖 A.1 UML元素 218 A.2 UML關(guān)系 218 A.3 UML符號 218 A.4 UML的圖 219