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ARM处理器教程

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ARM开发详解.pdf

目录 第1 章 ARM 微处理器概述 5 1.1 ARM-Advanced RISC Machines 5 1.2 ARM 微处理器的应用领域及特点 5 1.2.1 ARM 微处理器的应用领域 5 1.2.2 ARM 微处理器的特点 6 1.3 ARM 微处理器系列 6 1.3.1 ARM7 微处理器系列 6 1.3.2 ARM9 微处理器系列 7 1.3.3 ARM9E 微处理器系列 7 1.3.4 ARM10E 微处理器系列 7 1.3.5 SecurCore 微处理器系列 8 1.3.6 StrongARM 微处理器系列 8 1.3.7 Xscale 处理器 8 1.4 ARM 微处理器结构 8 1.4.1 RISC 体系结构 8 1.4.2 ARM 微处理器的寄存器结构 9 1.4.3 ARM 微处理器的指令结构 9 1.5 ARM 微处理器的应用选型 10 1.6 本章小节 10 第2 章 ARM 微处理器的编程模型 11 2.1 ARM 微处理器的工作状态 11 2.2 ARM 体系结构的存储器格式 11 2.3 指令长度及数据类型 12 2.4 处理器模式 12 2.5 寄存器组织 13 2.5.1 ARM 状态下的寄存器组织 13 2.5.2 Thumb 状态下的寄存器组织 15 2.5.3 程序状态寄存器 16 2.6 异常(Exceptions) 18 2.6.1 ARM 体系结构所支持的异常类型 18 2.6.2 对异常的响应 18 2.6.3 从异常返回 19 2.6.4 各类异常的具体描述 19 2.6.5 异常进入/退出小节 20 2.6.6 异常向量(Exception Vectors) 20 2.6.7 异常优先级(Exception Priorities) 21 2.6.8 应用程序中的异常处理 21 2.7 本章小节 21 ARM 应用系统开发详解──基于S3C4510B 的系统设计 2 第3 章 ARM 微处理器的指令系统 22 3.1 ARM 微处理器的指令集概述 22 3.1.1 ARM 微处理器的指令的分类与格式 22 3.1.2 指令的条件域 23 3.2 ARM 指令的寻址方式 23 3.2.1 立即寻址 24 3.2.2 寄存器寻址 24 3.2.2 寄存器间接寻址 24 3.2.3 基址变址寻址 24 3.2.4 多寄存器寻址 25 3.2.5 相对寻址 25 3.2.6 堆栈寻址 25 3.3 ARM 指令集 25 3.3.1 跳转指令 25 3.3.2 数据处理指令 26 3.3.3 乘法指令与乘加指令 30 3.3.4 程序状态寄存器访问指令 32 3.3.5 加载/存储指令 32 3.3.6 批量数据加载/存储指令 34 3.3.7 数据交换指令 35 3.3.8 移位指令(操作) 35 3.3.9 协处理器指令 36 3.3.10 异常产生指令 38 3.4 Thumb 指令及应用 38 3.5 本章小节 39 第4 章 ARM 程序设计基础 40 4.1 ARM 汇编器所支持的伪指令 40 4.1.1 符号定义(Symbol Definition)伪指令 40 4.1.2 数据定义(Data Definition)伪指令 41 4.1.3 汇编控制(Assembly Control)伪指令 43 4.1.4 其他常用的伪指令 45 4.2 汇编语言的语句格式 48 4.2.1 在汇编语言程序中常用的符号 49 4.2.2 汇编语言程序中的表达式和运算符 49 4.3 汇编语言的程序结构 52 4.3.1 汇编语言的程序结构 52 4.3.2 汇编语言的子程序调用 52 4.3.3 汇编语言程序示例 53 4.3.4 汇编语言与C/C++的混合编程 55 4.4 本章小节 56 第5 章 应用系统设计与调试 57 ARM 应用系统开发详解──基于S3C4510B 的系统设计 3 5.1 系统设计概述 57 5.2 S3C4510B 概述 58 5.2.1 S3C4510B 及片内外围简介 58 5.2.2 S3C4510B 的引脚分布及信号描述 61 5.2.3 CPU 内核概述及特殊功能寄存器(Special Registers) 67 5.2.4 S3C4510B 的系统管理器(System Manager) 72 5.3 系统的硬件选型与单元电路设计 82 5.3.1 S3C4510B 芯片及引脚分析 82 5.3.2 电源电路 83 5.3.3 晶振电路与复位电路 83 5.3.4 Flash 存储器接口电路 85 5.3.5 SDRAM 接口电路 89 5.3.6 串行接口电路 93 5.3.7 IIC 接口电路 94 5.3.8 JTAG 接口电路 95 5.3.9 10M/100M 以太网接口电路 96 5.3.10 通用I/O 接口电路 100 5.4 硬件系统的调试 101 5.4.1 电源、晶振及复位电路 101 5.4.2 S3C4510B 及JTAG 接口电路 102 5.4.3 SDRAM 接口电路的调试 103 5.4.4 Flash 接口电路的调试 105 5.4.5 10M/100M 以太网接口电路 105 5.5 印刷电路板的设计注意事项 105 5.5.1 电源质量与分配 105 5.5.2 同类型信号线的分布 106 5.6 本章小节 106 第6 章 部件工作原理与编程示例 107 6.1 嵌入式系统的程序设计方法 107 6.2 部件工作原理与编程示例 108 6.2.1 通用I/O 口工作原理与编程示例 108 6.2.2 串行通讯工作原理与编程示例 111 6.2.3 中断控制器工作原理与编程示例 120 6.2.4 定时器工作原理与编程示例 123 6.2.5 GDMA 工作原理与编程示例 127 6.2.6 IIC 总线控制器工作原理 133 6.2.7 以太网控制器工作原理 138 主要特性 139 MAC 功能模块 140 带缓冲DMA 接口(Buffered DMA Interface) 144 以太网控制器特殊功能寄存器(Ethernet Controller Special Registers) 147 MAC 寄存器(Media Access Control(MAC)Register) 154 以太网控制器的操作(Ethernet Controller Operation) 160 发送一个帧(Transmitting a Frame) 162 ARM 应用系统开发详解──基于S3C4510B 的系统设计 4 接收一个帧(Receiving a Frame) 162 6.2.8 Flash 存储器工作原理与编程示例 162 6.3 BootLoader 简介 167 6.4 本章小节 167 第7 章 嵌入式uClinux 及其应用开发 168 7.1 嵌入式uClinux 系统概况 168 7.2 开发工具GNU 的使用 170 7.2.1 GCC 编译器 170 7.2.2 GNU Make 172 7.2.3 使用GDB 调试程序 177 7.3 建立uClinux 开发环境 180 7.3.1 建立交叉编译器 181 7.3.2 uClinux 针对硬件的改动 184 7.3.3 编译uClinux 内核 185 7.3.4 内核的加载运行 187 7.4 在uClinux 下开发应用程序 188 7.4.1 串行通信 190 7.4.2 socket 编程 195 7.4 .3 添加用户应用程序到uClinux 202 7.4.4 通过网络添加应用程序到目标系统 205 7.5 本章小结 207 第8 章ARM ADS 集成开发环境的使用 209 8.1 ADS 集成开发环境组成介绍 209 8.1.1 命令行开发工具 209 8.1.2 ARM 运行时库 218 8.1.3 GUI 开发环境(Code Warrior 和AXD) 219 8.1.4 实用程序 221 8.1.5 支持的软件 221 8.2 使用ADS 创建工程 222 8.2.1 建立一个工程 222 8.2.2 编译和链接工程 225 8.2.3 使用命令行工具编译应用程序 229 8.3 用AXD 进行代码调试 230 8.4 本章小结 233

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本书以Xilinx公司的XC7Z020 Zynq-7000 SoC器件和Xilinx*的Vivado 2015.4集成开发环境为平台,全面系统的介绍了嵌入式系统设计的完整设计流程。作者以本书为核心,构建了由公开视频教学资源、设计案例代码、教学课件、QQ交流群等学习资源,以方便广大读者与作者交流互动。

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Xilinx Zynq-7000 嵌入式系统设计与实现 基于ARM Cortex-A9双核处理器和Vivado的设计方法【完整高清版+带书签索引】

本书以Xilinx公司的XC7Z020 Zynq-7000 SoC器件和Xilinx*的Vivado 2015.4集成开发环境为平台,全面系统的介绍了嵌入式系统设计的完整设计流程。作者以本书为核心,构建了由公开视频教学资源、设计案例代码、教学课件、QQ交流群等学习资源,以方便广大读者与作者交流互动。 知识全面 :本书内容涵盖ARM Cortex-A9双核处理器的架构、汇编指令集、片上存储器系统、GPIO、中断、定时器、DMA和外设等关键知识点。以Vivado 2015.4集成开发工具为设计平台,全面系统地说明了在Xilinx Zynq-7000 SoC平台上实现嵌入式系统设计的方法,对裸机环境和Linux环境下的嵌入式实现流程进行了详细的说明。此外,在本书中还引入Xilinx的HLS高层次综合工具,说明在片内硬件中使用C语言建模复杂算法的方法 内容先进 在编写本书内容时,参考了ARM公司大学计划提供的Cortex-A9单核/双核处理器的*教学资料,以及Xilinx公司大学计划提供的Zynq-7000 SoC嵌入式设计教学资料,力图全面反映全球新的嵌入式系统设计理论和实现方法。 实例丰富 :通过大量的设计实例,以Xilinx公司Vivado 2015.4集成开发环境为平台,基于XC7Z020 SoC器件,详细说明Cortex-A9嵌入式系统的设计和实现方法。全书实例达到近40个,可以满足嵌入式系统教学和自学的需求。 软硬融合 :在编写本书的过程中,特别强调软件硬件协同设计、协同仿真和协同调试的嵌入式系统设计新方法。同时,也突出体现以IP核为中心的系统级软件硬件相融合的设计思想。

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