ARM 嵌入式處理器及應用

何興高，男，碩士、高級工程師，1988年畢業於電子科學技術大學計算機硬件專業，畢業後一直在電子科技大學從事科研、教學、實驗工作。
長期承擔本科生“51單片機”“ARM微處理器”等嵌入式硬件開發課程的教學任務；承擔研究生“現代數字系統設計”“逆向工程實踐”的教學任務；先後負責了多項自動控制項目、廣域網應用項目、網絡安全應用項目的研究與開發工作。
獲省科技進步二等獎1次，省科技進步三等獎1次，工程經驗豐富，熟悉計算機軟件和硬件開發。

第1章嵌入式基礎知識1
1．1嵌入式的相關概念1
1．1．1嵌入式系統1
1．1． 2嵌入式系統的組成1
1．1．3嵌入式系統的分類4
1．1．4嵌入式處理器5
1．1．5嵌入式計算機系統與通用計算機系統6
1．1．6 ISP和IAP概念6
1．1．7嵌入式系統的特點6
1．1．8嵌入式系統的應用7
1．1．9微處理器的體系結構7
1．1．10 RISC與CISC 8
1． 2嵌入式處理器的選擇9
1． 2．1明確應用需求9
1． 2． 2對上市的嵌入式處理器供應商進行調查9
1． 2．3選擇時應注意的問題9
1．3嵌入式系統開發流程10
1．3．1軟件開發工具11
1．3． 2硬件開發工具13
1．3．3嵌入式系統的調試13
1．4常用嵌入式操作系統14
1．4．1 μC OS-II 15
1．4． 2嵌入式Linux 16
1．4．3 Windows Embeded 16
1．4．4 VxWorks 18
1．4．5 Android 18
1．4．6 iOS 19
思考題19

第2章ARM處理器及系統結構 20
 2．1 ARM公司簡介 20
 2． 2 ARM處理器版本系列 2 2
 2． 2．1 ARM處理器簡介 2 2
 2． 2． 2 ARM9系列 2 2
 2． 2．3 ARM版本系列及產品介紹 23
 2．3 ARM9系列處理器內核 23
 2．3．1 ARM9系列處理器內核簡介 23
 2．3． 2 ARM處理器的工作模式 26
 2．3．3 ARM的寄存器組織 27
 2．3．4 ARM存儲系統的組織31
 2．4 ARM處理器的中斷（異常） 3 2
 2．4．1中斷和異常的基本概念3 2
 2．4． 2中斷的處理過程36
 2．4．3 ARM的中斷（異常）向量表36
 2．4．4 ARM中斷（異常）的管理37
 2．4．5 ARM中斷（異常）運行
模式39
思考題43

第3章ARM尋址方式和指令系統44
3．1 ARM尋址方式44
3．1．1基本概念44
3．1． 2尋址方式45
3． 2 ARM指令系統47
3． 2．1相關概念47
3． 2． 2指令系統48
3． 2．3指令集5 2
思考題71

第4章ARM偽指令7 2
4．1偽指令7 2
4． 2 ARM中的宏和宏指令7 2
4． 2．1什麼是宏7 2
4． 2． 2 ARM中的宏和宏指令及其用法73
4．3 ARM彙編器所支持的偽指令77
4．3．1變量定義或賦值偽指令77
4．3． 2定義寄存器列表偽指令78
4．3．3數據定義偽指令79
4．3．4控製程序流向偽指令8 2
4．3．5其他偽指令83
4．4彙編語言編程規範88
思考題94

第5章ARM編程基礎95
5．1程序設計的基本概念95
5． 2 ARM工程96
5．3 ARM程序框架98
5．4 ARM彙編語言程序設計99
5．4．1段99
5．4． 2 IF分支程序設計100
5．4．3 SWITCH分支程序設計103
5．4．4帶ARM Thumb狀態切換的分支程序設計104
5．4．5循環程序設計105
5．4．6子程序及其調用106
5．4．7 C語言程序與彙編語言程序之間的函數調用108
5．5排序程序設計115
5．5．1排序的概念115
5．5． 2濾波的概念及種類116
5．5．3中值濾波及程序設計116
5．5．4均值濾波及程序設計118
5．6數制轉換及程序設計1 20
5．6．1數制轉換1 20
5．6． 2程序設計1 2 2
5．7編碼轉換及程序設計1 24
5．7．1編碼轉換1 24
5．7． 2 BCD碼轉換為LED碼程序設計1 25
思考題1 28

第6章S3C 2440A微處理器基礎及應用1 29
6．1 S3C 2440A微處理器概述1 29
6． 2電源子系統13 2
6． 2．1 S3C 2440A微處理器電源引腳介紹13 2
6． 2． 2 S3C 2440A微處理器電源子系統的設計與實現133
6．3復位子系統138
6．3．1復位的概念及作用138
6．3． 2 S3C 2440A微處理器復位引腳介紹139
6．3．3 S3C 2440A微處理器復位電路的設計與實現139
6．4時鐘和功率管理子系統14 2
6．4．1 S3C 2440A微處理器時鐘和功率管理引腳介紹143
6．4． 2時鐘源選擇電路143
6．4．3時鐘發生器144
6．4．4時鐘發生器和功率模塊特殊寄存器150
6．4．5 S3C 2440A微處理器時鐘電路的設計與實現153
6．5 IO端口154
6．5．1 GPA端口控制描述154
6． 5． 2 GPB端口控制描述156
6．5．3 GPC端口控制描述157
6．5．4 GPD端口控制描述159
6．5．5 GPE端口控制描述161
6．5．6 GPF端口控制描述16 2
6．5 ．7 GPG端口控制描述164
6．5．8 GPH端口控制描述166
6．5．9 GPJ端口控制描述167
6．5．10上拉電阻下拉電阻168
6．6簡單應用實例170
思考題171

第7章S3C 2440A微處理器存儲器部分及應用17 2
7．1存儲器控制器及應用17 2
7．1．1概述17 2
7．1． 2存儲器類型174
7．1．3存儲器控制器簡介177
7．1．4存儲器控制器功能描述180
7．1．5 S3C 2440A微處理器存儲器控制器寄存器187
7．1．6存儲器擴展實例及編程應用19 2
7． 2 NAND Flash控制器及應用197
7． 2．1 NAND Flash控制器的特性197
7． 2． 2 NAND Flash配置寄存器 20 2
7． 2．3 NAND Flash控制寄存器 203
7． 2．4 NAND Flash命令寄存器 205
7． 2．5 NAND Flash地址寄存器 205
7． 2．6 NAND Flash數據寄存器 205
7． 2．7 NAND Flash狀態寄存器 206
7． 2．8 K9F 2G08U0C NAND Flash存儲器 206
7． 2．9 K9F 2G08U0C NAND Flash存儲器應用 21 2
思考題 218

第8章S3C 2440A微處理器外圍電路部分 219
8．1 DMA  219
8．1．1 DMA簡介 219
8．1． 2 DMA工作原理 219
8．1．3 DMA特殊功能寄存器 2 21
8． 2中斷控制器 2 28
8． 2．1中斷控制器的操作 2 28
8． 2． 2中斷優先級 2 29
8． 2．3中斷控制器的特殊功能寄存器 230
8．3 PWM定時器 239
8．3．1 PWM概念 239
8．3． 2 PWM定時器結構與功能 240
8．3．3 PWM定時器操作 241
8．3．4 PWM定時器的特殊功能寄存器 245
8．4 UART端口 251
8．4．1 UART端口概述 251
8．4． 2 UART端口的操作 25 2
8．4．3 UART特殊功能寄存器 256
8．4．4對外引腳 264
思考題 264

第9章基於S3C 2440A微處理器的綜合應用 265
9． 1 S3C 2440A微處理器引導 265
9． 2輸入輸出設備 275
9． 2．1基本概念 275
9． 2． 2鍵盤 275
9． 2．3數碼顯示器 278
9．3綜合應用實例 280
9．3．1流水燈控制系統的設計與實現 280
9．3． 2模擬打乒乓球系統的設計與實現 28 2
參考文獻 288