嵌入式开发专家：ARM嵌入式系统设计原理与开发实例
目 录内容简介
第1章 ARM概述
1.1 ARM技术的发展
1.2 ARM微处理器概述
1.2.1 RISC体系结构
1.2.2 ARM微处理器的寄存器结构
1.2.3 ARM微处理器的指令结构
1.3 ARM微处理器系列
1.3.1 ARM7微处理器系列
1.3.2 ARM9微处理器系列
1.3.3 ARM9E微处理器系列
1.3.4 ARM10E微处理器系列
1.3.5 SecurCore微处理器系列
1.3.6 StrongARM微处理器
1.3.7 Xscale微处理器
1.4 ARM微处理器的应用选型
1.5 本章小结
第2章 ARM920T编程模型
2.1 ARM920T内核
2.1.1 CPU 核简介
2.1.2 流水线结构
2.2 ARM微处理器的工作状态
2.3 处理器工作模式
2.4 寄存器组织
2.4.1 通用寄存器
2.4.2 程序状态寄存器
2.4.3 Thumb 状态下的寄存器组织
2.5 异常（EXCEPTIONS）
2.5.1 ARM体系结构所支持的异常类型
2.5.2 对异常的响应
2.5.3 从异常返回
2.5.4 外中断IRQ异常举例
2.6 ARM存储器接口
2.7 ARM 体系结构的缓存（CACHE）
2.7.1 Cache的结构
2.7.2 Cache的工作原理
2.8 ARM体系结构的存储器管理单元（MMU）
2.9 CP15协处理器
2.9.1 寄存器R0和R1
2.9.2 转换表基地址寄存器
2.9.3 域访问控制寄存器
2.9.4 故障状态寄存器
2.9.5 故障地址寄存器
2.9.6 Cache操作寄存器
2.9.7 TLB工作寄存器
2.10 本章小结
第3章 ARM指令集和汇编程序设计
3.1 ARM 指令的寻址方式
3.1.1 立即寻址
3.1.2 寄存器寻址
3.1.3 寄存器偏移寻址
3.1.4 寄存器间接寻址
3.1.5 基址变址寻址
3.1.6 相对寻址
3.1.7 多寄存器寻址
3.1.8 堆栈寻址
3.1.9 块复制寻址
3.2 ARM指令集概述
3.2.1 ARM指令的格式
3.2.2 ARM指令的分类
3.2.3 ARM指令的条件域
3.3 ARM指令集
3.3.1 跳转指令
3.3.2 数据处理指令
3.3.3 乘法指令与乘加指令
3.3.4 程序状态寄存器访问指令
3.3.5 存储器访问指令
3.3.6 数据交换指令
3.3.7 移位指令
3.3.8 异常产生指令
3.3.9 协处理器指令
3.4 THUMB指令介绍
3.5 ARM汇编语言的伪指令与伪操作
3.5.1 ARM汇编语言的伪指令
3.5.2 ARM汇编语言的伪操作
3.6 ARM汇编程序设计
3.6.1 ARM汇编程序规范
3.6.2 汇编语言程序设计
3.6.3 汇编语言与C/C++语言的混合编程
3.7 本章小结
第4章 基于ARM9的BOOT LOADER分析
4.1 BOOT LOADER概述
4.1.1 Boot Loader概念
4.1.2 Boot Loader位置
4.1.3 Boot Loader启动过程
4.2 常用的BOOT LOADER
4.2.1 BLOB
4.2.2 Armboot
4.2.3 U-Boot
4.2.4 总结
4.3 AT91RM9200处理器的启动过程
4.3.1 硬件特点
4.3.2 AT91RM9200处理器的启动过程
4.4 AT91RM9200汇编初始化程序BOOT LOADER
4.4.1 Boot Loader介绍
4.4.2 Boot Loader流程
4.5 BIOS FOR AT91RM9200分析
4.5.1 通过串口下载文件
4.5.2 NOR Flash Boot Loader的在线升级
4.6 BOOT LOADER烧写和启动完整示例
4.7 U-BOOT的移植
4.7.1 U-Boot的主要目录结构
4.7.2 U-Boot支持的主要功能
4.7.3 U-Boot移植过程
4.7.4 Loader 移植要点
4.7.5 Boot 移植要点
4.7.6 U-Boot 移植要点
4.7.7 调试
4.8 本章小结
第5章 AT91系列微控制器的片内资源
5.1 AT91RM9200处理器简介
5.1.1 AT91RM9200处理器内核
5.1.2 AT91RM9200处理器外设
5.2 AT91RM9200处理器特性
5.2.1 ARM920T处理器
5.2.2 调试与测试
5.2.3 引导程序
5.2.4 嵌入式软件服务
5.2.5 复位控制器
5.2.6 存储控制器
5.2.7 外部总线接口
5.2.8 静态存储控制器
5.2.9 SDRAM控制器
5.2.10 Burst Flash控制器
5.2.11 外设数据控制器
5.2.12 中断控制器
5.2.13 电源管理控制器
5.2.14 系统定时器
5.2.15 实时时钟
5.2.16 调试单元
5.2.17 PIO控制器
5.2.18 USB主机端口
5.2.19 USB器件端口
5.2.20 以太网MAC
5.2.21 串行外设接口
5.2.22 两线接口
5.2.23 USART
5.2.24 串行同步控制器
5.2.25 定时/计数器
5.2.26 多媒体卡接口
5.3 本章小结
第6章 电源管理控制器
6.1 功能介绍
6.1.1 PMC的主要特性
6.1.2 工作模式定义
6.1.3 时钟定义
6.1.4 时钟发生器
6.1.5 外围时钟
6.1.6 用户接口
6.2 程序示例
6.3 本章小结
第7章 外部总线接口（EBI）
7.1 功能介绍
7.1.1 EBI的主要特性
7.1.2 外部存储器映射
7.1.3 片选线
7.1.4 数据总线宽度
7.1.5 写访问
7.1.6 写数据保持时间
7.1.7 读访问
7.1.8 等待状态
7.1.9 存储器访问波形
7.1.10 外部总线接口（EBI）用户接口
7.2 程序示例
7.3 本章小结
第8章 中断控制器
8.1 功能介绍
8.1.1 AIC特性
8.1.2 中断控制器（AIC）结构
8.1.3 中断源
8.1.4 向量化中断
8.1.5 中断控制
8.1.6 快速中断
8.1.7 伪中断
8.1.8 保护模式下的中断
8.1.9 中断处理
8.1.10 标准中断步骤
8.1.11 快速中断步骤
8.2 程序示例
8.3 本章小结
第9章 并行口和串行口
9.1 并行口
9.1.1 I/O口线复用
9.1.2 输出选择
9.1.3 I/O电平
9.1.4 输入毛刺滤波
9.1.5 I/O中断
9.1.6 并行输入/输出控制器（PIO）用户接口
9.1.7 I/O线编程示例
9.2 串行口
9.2.1 串行口结构
9.2.2 波特率发生器
9.2.3 接收器
9.2.4 发送器
9.2.5 BREAK
9.2.6 串行口中断
9.2.7 通道模式
9.3 串行外围接口（SPI）
9.3.1 串行外围接口结构
9.3.2 主模式
9.3.3 从模式
9.3.4 数据传送
9.3.5 中断控制
9.4 本章小结
第10章 定时器
10.1 定时器/计数器（TC）
10.1.1 定时器/计数器结构
10.1.2 16位计数器
10.1.3 时钟选择
10.1.4 时钟控制
10.1.5 TC工作模式
10.1.6 触发类型
10.1.7 捕获模式
10.1.8 波形工作模式
10.1.9 中断控制
10.2 系统定时器（ST）
10.3 实时控制器（RTC）
10.3.1 RTC结构
10.3.2 2000年一致性
10.3.3 功能描述
10.3.4 计时
10.3.5 闹钟
10.3.6 错误检查
10.3.7 更新时间/日历
10.3.8 中断控制
10.4 本章小结
第11章 ATMEL系列ARM开发实例
11.1 AT91评估板
11.1.1 概述
11.1.2 评估板设置
11.1.3 评估板软件
11.1.4 评估板上的元器件
11.2 AT91集成函数库
11.2.1 AT91库的定义规则
11.2.2 AT91库的层次结构
11.2.3 AT91库的使用
11.3 AT91内部资源的库函数编程
11.3.1 并行口编程
11.3.2 串行口编程
11.3.3 定时器/计数器编程
11.3.4 A/D转化器编程
11.3.5 D/A转换器编程
11.3.6 先进中断控制器编程
11.3.7 实时时钟计数器编程
11.4 AT91函数库
11.4.1 省电模块
11.4.2 SPI接口
11.4.3 EBI接口
11.4.4 I2 C接口
11.5 本章小结
第12章 ARM开发及调试
12.1 ARM开发工具
12.1.1 ARM开发工具综述
12.1.2 ARM SDT
12.1.3 ARM ADS
12.1.4 MULTI 2000
12.1.5 Nucleus UDB
12.1.6 visionCLICK/visionXD
12.1.7 Hitool for ARM
12.1.8 Embest IDE
12.1.9 BDI 1000/BDI 2000
12.1.10 Multi-ICE
12.1.11 JEENI仿真器
12.1.12 TRACE32-ICD
12.1.13 visionPROBE/visionICE II
12.2 HITOOL FOR ARM开发系统
12.2.1 ARM的开发方案
12.2.2 Hitool for ARM软件产品特征
12.2.3 Hitool for ARM功能及使用
12.3 嵌入式系统开发流程
12.4 ANGEL调试监控程序
12.4.1 Angel概述
12.4.2 Angel系统的组成
12.4.3 Angel系统资源需求
12.4.4 Angel操作
12.4.5 Angel接口
12.4.6 Angel的通信结构
12.4.7 Angel调试协定
12.5 启动代码
第13章 AT91微控制器开发平台
13.1 MICETEK的AT91微控制器开发平台
13.1.1 EV40评估板的组成
13.1.2 评估板的各模块功能介绍
13.1.3 片选信号设置及外围地址空间分配
13.1.4 以太网接口程序设计
13.2 BMR的AT91微控制器开发平台
13.2.1 NetCARM77的结构
13.2.2 开发套件特点 392
13.2.3 NerCARM7开发板硬件资源
13.2.4 系统软件的移植
13.3 本章小结
附录A 映像文件的组成和执行机理
A.1 ARM的映像文件介绍
A.2 ARM的映像文件的加载域和运行时域
附录B X-Modem协议
B.1 X-Modem协议简介
B.2 X-Modem协议术语描述
B.3 数据帧格式与文件分解
B.4 X-Modem协议的启动
B.5 X-Modem的正常传输过程
附录C AT91库函数说明
C.1 并行I/O接口
C.2 串行口USART
C.3 定时器/计数器
C.4 A/D转换器
C.5 D/A转换器
C.6 先进中断控制器
C.7 实时时钟计数器
C.8 省电模块
C.9 SPI接口
C.10 EBI接口
C.11 I2 C接口
1.1 ARM技术的发展
1.2 ARM微处理器概述
1.2.1 RISC体系结构
1.2.2 ARM微处理器的寄存器结构
1.2.3 ARM微处理器的指令结构
1.3 ARM微处理器系列
1.3.1 ARM7微处理器系列
1.3.2 ARM9微处理器系列
1.3.3 ARM9E微处理器系列
1.3.4 ARM10E微处理器系列
1.3.5 SecurCore微处理器系列
1.3.6 StrongARM微处理器
1.3.7 Xscale微处理器
1.4 ARM微处理器的应用选型
1.5 本章小结
第2章 ARM920T编程模型
2.1 ARM920T内核
2.1.1 CPU 核简介
2.1.2 流水线结构
2.2 ARM微处理器的工作状态
2.3 处理器工作模式
2.4 寄存器组织
2.4.1 通用寄存器
2.4.2 程序状态寄存器
2.4.3 Thumb 状态下的寄存器组织
2.5 异常（EXCEPTIONS）
2.5.1 ARM体系结构所支持的异常类型
2.5.2 对异常的响应
2.5.3 从异常返回
2.5.4 外中断IRQ异常举例
2.6 ARM存储器接口
2.7 ARM 体系结构的缓存（CACHE）
2.7.1 Cache的结构
2.7.2 Cache的工作原理
2.8 ARM体系结构的存储器管理单元（MMU）
2.9 CP15协处理器
2.9.1 寄存器R0和R1
2.9.2 转换表基地址寄存器
2.9.3 域访问控制寄存器
2.9.4 故障状态寄存器
2.9.5 故障地址寄存器
2.9.6 Cache操作寄存器
2.9.7 TLB工作寄存器
2.10 本章小结
第3章 ARM指令集和汇编程序设计
3.1 ARM 指令的寻址方式
3.1.1 立即寻址
3.1.2 寄存器寻址
3.1.3 寄存器偏移寻址
3.1.4 寄存器间接寻址
3.1.5 基址变址寻址
3.1.6 相对寻址
3.1.7 多寄存器寻址
3.1.8 堆栈寻址
3.1.9 块复制寻址
3.2 ARM指令集概述
3.2.1 ARM指令的格式
3.2.2 ARM指令的分类
3.2.3 ARM指令的条件域
3.3 ARM指令集
3.3.1 跳转指令
3.3.2 数据处理指令
3.3.3 乘法指令与乘加指令
3.3.4 程序状态寄存器访问指令
3.3.5 存储器访问指令
3.3.6 数据交换指令
3.3.7 移位指令
3.3.8 异常产生指令
3.3.9 协处理器指令
3.4 THUMB指令介绍
3.5 ARM汇编语言的伪指令与伪操作
3.5.1 ARM汇编语言的伪指令
3.5.2 ARM汇编语言的伪操作
3.6 ARM汇编程序设计
3.6.1 ARM汇编程序规范
3.6.2 汇编语言程序设计
3.6.3 汇编语言与C/C++语言的混合编程
3.7 本章小结
第4章 基于ARM9的BOOT LOADER分析
4.1 BOOT LOADER概述
4.1.1 Boot Loader概念
4.1.2 Boot Loader位置
4.1.3 Boot Loader启动过程
4.2 常用的BOOT LOADER
4.2.1 BLOB
4.2.2 Armboot
4.2.3 U-Boot
4.2.4 总结
4.3 AT91RM9200处理器的启动过程
4.3.1 硬件特点
4.3.2 AT91RM9200处理器的启动过程
4.4 AT91RM9200汇编初始化程序BOOT LOADER
4.4.1 Boot Loader介绍
4.4.2 Boot Loader流程
4.5 BIOS FOR AT91RM9200分析
4.5.1 通过串口下载文件
4.5.2 NOR Flash Boot Loader的在线升级
4.6 BOOT LOADER烧写和启动完整示例
4.7 U-BOOT的移植
4.7.1 U-Boot的主要目录结构
4.7.2 U-Boot支持的主要功能
4.7.3 U-Boot移植过程
4.7.4 Loader 移植要点
4.7.5 Boot 移植要点
4.7.6 U-Boot 移植要点
4.7.7 调试
4.8 本章小结
第5章 AT91系列微控制器的片内资源
5.1 AT91RM9200处理器简介
5.1.1 AT91RM9200处理器内核
5.1.2 AT91RM9200处理器外设
5.2 AT91RM9200处理器特性
5.2.1 ARM920T处理器
5.2.2 调试与测试
5.2.3 引导程序
5.2.4 嵌入式软件服务
5.2.5 复位控制器
5.2.6 存储控制器
5.2.7 外部总线接口
5.2.8 静态存储控制器
5.2.9 SDRAM控制器
5.2.10 Burst Flash控制器
5.2.11 外设数据控制器
5.2.12 中断控制器
5.2.13 电源管理控制器
5.2.14 系统定时器
5.2.15 实时时钟
5.2.16 调试单元
5.2.17 PIO控制器
5.2.18 USB主机端口
5.2.19 USB器件端口
5.2.20 以太网MAC
5.2.21 串行外设接口
5.2.22 两线接口
5.2.23 USART
5.2.24 串行同步控制器
5.2.25 定时/计数器
5.2.26 多媒体卡接口
5.3 本章小结
第6章 电源管理控制器
6.1 功能介绍
6.1.1 PMC的主要特性
6.1.2 工作模式定义
6.1.3 时钟定义
6.1.4 时钟发生器
6.1.5 外围时钟
6.1.6 用户接口
6.2 程序示例
6.3 本章小结
第7章 外部总线接口（EBI）
7.1 功能介绍
7.1.1 EBI的主要特性
7.1.2 外部存储器映射
7.1.3 片选线
7.1.4 数据总线宽度
7.1.5 写访问
7.1.6 写数据保持时间
7.1.7 读访问
7.1.8 等待状态
7.1.9 存储器访问波形
7.1.10 外部总线接口（EBI）用户接口
7.2 程序示例
7.3 本章小结
第8章 中断控制器
8.1 功能介绍
8.1.1 AIC特性
8.1.2 中断控制器（AIC）结构
8.1.3 中断源
8.1.4 向量化中断
8.1.5 中断控制
8.1.6 快速中断
8.1.7 伪中断
8.1.8 保护模式下的中断
8.1.9 中断处理
8.1.10 标准中断步骤
8.1.11 快速中断步骤
8.2 程序示例
8.3 本章小结
第9章 并行口和串行口
9.1 并行口
9.1.1 I/O口线复用
9.1.2 输出选择
9.1.3 I/O电平
9.1.4 输入毛刺滤波
9.1.5 I/O中断
9.1.6 并行输入/输出控制器（PIO）用户接口
9.1.7 I/O线编程示例
9.2 串行口
9.2.1 串行口结构
9.2.2 波特率发生器
9.2.3 接收器
9.2.4 发送器
9.2.5 BREAK
9.2.6 串行口中断
9.2.7 通道模式
9.3 串行外围接口（SPI）
9.3.1 串行外围接口结构
9.3.2 主模式
9.3.3 从模式
9.3.4 数据传送
9.3.5 中断控制
9.4 本章小结
第10章 定时器
10.1 定时器/计数器（TC）
10.1.1 定时器/计数器结构
10.1.2 16位计数器
10.1.3 时钟选择
10.1.4 时钟控制
10.1.5 TC工作模式
10.1.6 触发类型
10.1.7 捕获模式
10.1.8 波形工作模式
10.1.9 中断控制
10.2 系统定时器（ST）
10.3 实时控制器（RTC）
10.3.1 RTC结构
10.3.2 2000年一致性
10.3.3 功能描述
10.3.4 计时
10.3.5 闹钟
10.3.6 错误检查
10.3.7 更新时间/日历
10.3.8 中断控制
10.4 本章小结
第11章 ATMEL系列ARM开发实例
11.1 AT91评估板
11.1.1 概述
11.1.2 评估板设置
11.1.3 评估板软件
11.1.4 评估板上的元器件
11.2 AT91集成函数库
11.2.1 AT91库的定义规则
11.2.2 AT91库的层次结构
11.2.3 AT91库的使用
11.3 AT91内部资源的库函数编程
11.3.1 并行口编程
11.3.2 串行口编程
11.3.3 定时器/计数器编程
11.3.4 A/D转化器编程
11.3.5 D/A转换器编程
11.3.6 先进中断控制器编程
11.3.7 实时时钟计数器编程
11.4 AT91函数库
11.4.1 省电模块
11.4.2 SPI接口
11.4.3 EBI接口
11.4.4 I2 C接口
11.5 本章小结
第12章 ARM开发及调试
12.1 ARM开发工具
12.1.1 ARM开发工具综述
12.1.2 ARM SDT
12.1.3 ARM ADS
12.1.4 MULTI 2000
12.1.5 Nucleus UDB
12.1.6 visionCLICK/visionXD
12.1.7 Hitool for ARM
12.1.8 Embest IDE
12.1.9 BDI 1000/BDI 2000
12.1.10 Multi-ICE
12.1.11 JEENI仿真器
12.1.12 TRACE32-ICD
12.1.13 visionPROBE/visionICE II
12.2 HITOOL FOR ARM开发系统
12.2.1 ARM的开发方案
12.2.2 Hitool for ARM软件产品特征
12.2.3 Hitool for ARM功能及使用
12.3 嵌入式系统开发流程
12.4 ANGEL调试监控程序
12.4.1 Angel概述
12.4.2 Angel系统的组成
12.4.3 Angel系统资源需求
12.4.4 Angel操作
12.4.5 Angel接口
12.4.6 Angel的通信结构
12.4.7 Angel调试协定
12.5 启动代码
第13章 AT91微控制器开发平台
13.1 MICETEK的AT91微控制器开发平台
13.1.1 EV40评估板的组成
13.1.2 评估板的各模块功能介绍
13.1.3 片选信号设置及外围地址空间分配
13.1.4 以太网接口程序设计
13.2 BMR的AT91微控制器开发平台
13.2.1 NetCARM77的结构
13.2.2 开发套件特点 392
13.2.3 NerCARM7开发板硬件资源
13.2.4 系统软件的移植
13.3 本章小结
附录A 映像文件的组成和执行机理
A.1 ARM的映像文件介绍
A.2 ARM的映像文件的加载域和运行时域
附录B X-Modem协议
B.1 X-Modem协议简介
B.2 X-Modem协议术语描述
B.3 数据帧格式与文件分解
B.4 X-Modem协议的启动
B.5 X-Modem的正常传输过程
附录C AT91库函数说明
C.1 并行I/O接口
C.2 串行口USART
C.3 定时器/计数器
C.4 A/D转换器
C.5 D/A转换器
C.6 先进中断控制器
C.7 实时时钟计数器
C.8 省电模块
C.9 SPI接口
C.10 EBI接口
C.11 I2 C接口
目 录内容简介
主要介绍了如何在ARM开发板上进行嵌入式系统的设计。《ARM嵌入式系统设计原理与开发实例》层次由浅入深、循序渐进，详细介绍了AT91系列微控制器的体系结构、ARM内核的指令集、汇编程序编写、软件编程的开发平台、操作系统移植等内容，同时介绍了控制器的片内资源，给出了具体的实用程序和设计实例。《ARM嵌入式系统设计原理与开发实例》不仅有详细的理论基础知识介绍，还有大量的开发案例以供参考，学习性和实用性强。
《ARM嵌入式系统设计原理与开发实例》适合从事嵌入式系统设计工作的广大科技人员阅读，也可作为大专院校电了控制争业及其他相关专业的教材或参考资料。
《ARM嵌入式系统设计原理与开发实例》适合从事嵌入式系统设计工作的广大科技人员阅读，也可作为大专院校电了控制争业及其他相关专业的教材或参考资料。
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