ARC EM處理器嵌入式系統開發與程式設計 ARC EM处理器嵌入式系统开发与编程

<內容簡介>

本書以實際的嵌入式系統產品應用與開發為主線，力求透徹講解開發中所涉及的龐大而復雜的相關知識。第1～5章為基礎篇，介紹了ARC嵌入式系統的基礎知識和開發過程中需要的一些理論知識，具體包括ARC嵌入式系統簡介、ARCEM處理器介紹、ARCEM編程模型、中斷及異常處理、彙編語言程序設計等內容。第6～9章為實踐篇，介紹瞭如何建立嵌入式開發環境、搭建嵌入式硬件開發平臺等，具體包括ARCEM處理器的開發及調試環境、MQX實時操作系統、ARCEMStarterKitFPGA開發板以及嵌入式系統應用開發實例等內容。第10～11章介紹了ARCEM處理器特有的可配置及可擴展APEX屬性，以及如何在處理器設計中利用這種可配置及可擴展性實現設計優化。

<章節目錄>

序
前言
第1章ARC嵌入式系統概述1
1.1嵌入式系統簡介1
1.2 ARC處理器簡介2
1.3 ARC EM處理器系列4
1.4 ARC EM處理器開發環境9
1.4.1 ARChitect9
1.4.2 MetaWare開發套件9
1.4 .3 embARC軟件平臺10
1.4.4操作系統支持10
1.4.5 ARC EM Starter Kit開發板10
1.5小結11
第2章ARC EM處理器介紹12
2.1 ARC EM處理器特點12
2.2可配置性及可擴展性14
2.2.1可配置性14
2.2.2用戶可擴展性15
2.3 ARC EM處理器結構16
2.3.1接口信號16
2.3.2內核結構18
2.3.3存儲系統20
2.3.4存儲保護機制24
2.3. 5調試25
2.4小結27
第3章ARC EM編程模型28
3.1概述28
3.2尋址空間劃分30
3.3數據類型30
3.3.1 32位數據31
3.3.2 16位數據31
3.3.3 8位數據32
3.3. 4 1位數據32
3.4尋址方式32
3.5寄存器組32
3.5.1核心寄存器組33
3.5.2輔助寄存器組38
3.6工作模式46
3.7指令類型46
3.7.1算術邏輯運算指令46
3.7.2數據傳輸指令47
3.7.3控制流指令47
3.7.4特殊指令47
3.7.5擴展指令集48
3.8指令格式48
3.8.132位指令格式48
3.8.216位指令格式48
3.8.3指令存儲方式49
3.8.4條件執行50
3.9指令集應用實例51
3.9.1數據傳輸指令52
3.9.2算術運算指令52
3.9.3比較指令54
3.9.4邏輯運算指令54
3.9.5跳轉指令54
3.9.6加載／存儲指令55
3.9.7其他指令56
3.10小結57
第4章中斷及異常處理58
4.1概述58
4.2工作模式和權限58
4.3中斷60
4.3.1中斷單元特性61
4.3.2配置中斷單元61
4.3.3中斷單元編程62
4.3.4中斷處理66
4.4異常69
4.4.1異常精確性69
4.4.2異常向量及異常原因寄存器70
4.4.3異常類型與優先級72
4.4.4異常檢測74
4.4.5異常進入75
4.4.6異常退出75
4.4.7異常與延遲槽指令75
4.5中斷或異常服務程序返回指令RTIE75
4.6小結77
第5章彙編語言程序設計78
5.1 ARC彙編語言78
5.2 ARC彙編語言偽指令78
5.2.1彙編語言偽指令簡介78
5.2.2彙編語言偽指令79
5.3 ARC彙編語言語句格式82
5.3.1彙編語言格式與例子82
5.3.2彙編語言的字符集與標識符85
5.3.3彙編語言符號86
5.3.4彙編語言標號88
5.3.5彙編語言的常量90
5.3.6表達式91
5.3.7宏92
5.4 ARC彙編語言程序設計93
5.4.1彙編語言編程步驟93
5.4.2程序設計類型94
5.5 ARC彙編語言程序實例97
5.6 ARC彙編語言與C／C++的混合編程98
5.6.1 ARC C／C++調用彙編程序98
5.6.2 ARC彙編調用C／C++101
5.6.3 ARC C／C++和彙編交叉調用實例101
5.7小結103
第6章ARC EM處理器的開發及調試環境104
6.1 MetaWare開發套件104
6.1.1 MetaWare mcc編譯器和ccac編譯器105
6.1.2 MetaWare ELF彙編器106
6.1.3 MetaWare ELF鏈接器106
6.1. 4 MetaWare運行時庫107
6.1.5 MetaWare調試器110
6.1.6 MetaWare模擬器110
6.1.7 MetaWare IDE111
6.2 MetaWare IDE開髮指南112
6.2.1創建與管理工程112
6.2.2配置工程116
6.2.3編譯工程118
6.2.4調試工程118
6.3使用MetaWare調試器進行性能分析122
6.4 MetaWare命令行模式126
6.4.1 MetaWare C／C++編譯命令126
6.4.2 MetaWare調試器調試命令127
6.5 ARC GNU介紹128
6.6小結128
第7章MQX實時操作系統129
7.1實時操作系統介紹129
7.2 MQX內核組件130
7.3 MQX任務管理132
7.3.1任務調度133
7.3.2任務同步與通信135
7.4 MQX存儲管理139
7.4.1可變大小存儲塊管理139
7.4.2固定大小存儲塊管理140
7.4.3高速緩存控制142
7.5中斷處理142
7.5.1中斷處理初始化143
7.5.2裝載應用程序定義的ISR143
7.5.3針對ISR的限制144
7.5.4修改默認ISR146
7.5.5異常處理146
7.5.6 ISR異常處理146
7.5.7任務異常處理147
7.5.8 ISR裝載實例147
7.6 MQX配置148
7.6.1配置選項149
7.6.2 MQX創建任務實例150
7.7小結153
第8章ARC EM Starter Kit FPGA開發板154
8.1概述154
8.2 ARC EM FPGA系統設計155
8.2.1 FPGA系統概述155
8.2.2 EM內核配置156
8.2.3外圍設備控制160
8.2.4 FPGA系統時鐘164
8.2 .5 FPGA系統中斷分配164
8.3開發板的使用165
8.3.1開發板上接口介紹165
8.3.2 Pmod的使用166
8.3.3操作模式173
8.3.4軟件包介紹175
8.4實例178
8.5小結181
第9章開發實例：溫度監測與顯示182
9.1系統簡介182
9.2系統硬件設計183
9.2.1 EM內核設置183
9.2.2 Pmod外設介紹184
9.2.3 Pmod與開發板的硬件連接185
9.3系統軟件實現186
9.3 .1軟件設計186
9.3.2代碼實現187
9.3.3系統代碼詳解191
9.4調試與運行194
9.4.1選擇FPGA映像194
9.4.2編譯和運行代碼195
9.4.3運行結果195
9.5小結197
第10章ARC EM可配置性198
10.1可配置性優點198
10.2基準模板199
10.3配置模塊201
10.3.1添加／刪除模塊201
10.3.2配置模塊屬性203
10.3.3與固定配置處理器比較203
10.4可選模塊205
10.4.1可選模塊簡介205
10.4.2 Cache實例206
10.5軟硬件一致性208
10.5.1什麼是軟硬件一致性208
10.5.2乘法器使用實例209
10.6小結211
第11章APEX擴展212
11.1 APEX綜述212
11.2為何添加APEX擴展214
11.3識別定製指令214
11.4創建APEX擴展216
11.4.1APEX擴展命名216
11.4.2配置擴展內容217
11.4.3編輯選項219
11.4.4編寫邏輯222
11.4.5編寫測試代碼224
11.5驗證APEX擴展226
11.6使用APEX擴展228
11.7小結230
附錄A常用輔助寄存器快速參考231
附錄B ARC指令速查表258
附錄C術語及縮略語262
參考文獻264