ARM Cortex-A9嵌入式技術(shù)教程
定 價(jià)：35 元
叢書名：普通高等教育“十三五”電子信息類規(guī)劃教材
- 作者：張石 著
- 出版時(shí)間：2018/6/1
- ISBN：9787111597643
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP332
- 頁碼：216
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
本書系統(tǒng)全面地介紹了嵌入式系統(tǒng)中廣泛使用的ARM處理器及新的ARMCortexA系列處理器，主要內(nèi)容包括ARM處理器的體系結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)；基于ARMCortex-A9內(nèi)核的Exynos4412處理器，以及基于Exynos4412處理器的FS4412實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)；Linux程序設(shè)計(jì)，基于FS4412實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的嵌入式Linux應(yīng)用程序和驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)；ARMCortexA處理器的應(yīng)用實(shí)例。
本書以嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)為主線. 全面、系統(tǒng)地講述了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的基本知識(shí)、基本流程和基本方法. 并以三星公司的基于ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ａ９ 內(nèi)核的Ｅｘｙｎｏｓ４４１２ 處理器和華清遠(yuǎn)見公司的ＦＳ４４１２ 實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)為硬件平臺(tái). 介紹了嵌入式系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)過程.本書力求實(shí)用. 側(cè)重于嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程. 力爭能夠指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行一個(gè)完整的嵌入式系統(tǒng)開發(fā).本書共分９ 章. 各章的具體內(nèi)容如下:第１ 章介紹了ＡＲＭ 公司及其處理器的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢. ＡＲＭ 公司的主流處理器架構(gòu)及Ｃｏｒｔｅｘ 系列處理器. 最后給出了ＡＲＭ 處理器選型中需要考慮的基本因素.第２ 章介紹了ＡＲＭ 處理器體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展和特征、處理器的工作狀態(tài)、寄存器組織、異常處理和ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ａ９ 內(nèi)核架構(gòu)等內(nèi)容.第３ 章介紹了ＡＲＭ 處理器的尋址方式. ＡＲＭ 指令系統(tǒng)的基本格式、各種指令.ＡＲＭｖ４Ｔ 版本以后新增的指令以及指令的應(yīng)用場合及方法.第４ 章介紹了基于ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ａ９ 內(nèi)核的Ｅｘｙｎｏｓ４４１２ 處理器內(nèi)核單元. Ｅｘｙｎｏｓ４４１２ 處理器片內(nèi)外設(shè)的一些特性以及功能模塊.第５ 章介紹了ＦＳ４４１２ 實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的硬件資源. 以及各功能模塊單元中所用的芯片及其特征. 并詳細(xì)介紹了實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì). 包括存儲(chǔ)系統(tǒng)、電源和時(shí)鐘系統(tǒng)、ＬＣＤ及觸摸屏人機(jī)接口系統(tǒng)等. 以及多種通信接口的應(yīng)用電路.第６ 章介紹了Ｅｘｙｎｏｓ４４１２ 處理器最基本的部件編程. 包括處理器的ＧＰＩＯ、中斷控制器、異步通信、定時(shí)器、ＭＭＵ 的編程方法和實(shí)例.第７ 章介紹了Ｌｉｎｕｘ 開發(fā)中常用的應(yīng)用程序和驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)技巧. 包括文件操作、線程創(chuàng)建及同步以及進(jìn)程通信等. 并介紹了Ｌｉｎｕｘ 驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)的框架和流程. 給出了具體實(shí)例.第８ 章介紹了嵌入式Ｌｉｎｕｘ 目標(biāo)平臺(tái)運(yùn)行環(huán)境的建立. 包括交叉編譯工具的安裝、引導(dǎo)程序ＢｏｏｔＬｏａｄｅｒ、內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的編譯. 并通過具體的驅(qū)動(dòng)程序案例. 介紹了微處理器硬件部件驅(qū)動(dòng)程序的基本設(shè)計(jì)思想.第９ 章以ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ａ９ 及更高版本的ＡＲＭ 處理器為基礎(chǔ). 介紹了幾種系統(tǒng)應(yīng)用案例. 包括華為榮耀暢玩５ｘ 手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒等.附錄介紹了ＡＲＭ 處理器的ＣＰ１５ 協(xié)處理器使用的指令和寄存器.本書的編寫是在多輪教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上完成的. 本書內(nèi)容充實(shí). 重點(diǎn)突出. 闡述循序漸進(jìn). 由淺入深. 各章均安排了豐富的思考題. 便于學(xué)生自學(xué)和自測.本書的編寫得到了東北大學(xué)研究生院的“東北大學(xué)研究生教育科研計(jì)劃教學(xué)立項(xiàng)” 和東北大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院本科教學(xué)改革研究項(xiàng)目的支持.本書采用了華清遠(yuǎn)見公司的ＦＳ４４１２ 實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng). 該公司為作者提供了大量的技術(shù)資料和技術(shù)支持. 本書在編寫過程中. 還參考了參考文獻(xiàn)所列論著的有關(guān)內(nèi)容及網(wǎng)上相關(guān)資Ⅳ料. 在此向相關(guān)公司和論著作者一并表示衷心的感謝.本書的主編為張石. 副主編為佘黎煌、鮑喜榮、張新宇. 姚定界、閆鑫、李玉珍、楊朝暉參加了本書有關(guān)資料的收集整理工作.由于編者水平有限. 加上時(shí)間倉促. 書中難免有一些錯(cuò)誤和不足之處. 懇請(qǐng)各位專家和讀者批評(píng)指正.編 者
前 言
第１ 章�。粒遥� 嵌入式技術(shù)概論 １
１. １�。粒遥� 處理器的歷史及發(fā)展 １
１. ２�。粒遥� 處理器簡介 ２
１. ２. １�。粒遥� 處理器特征 ２
１. ２. ２�。粒遥� 處理器架構(gòu) ２
１. ２. ３�。茫铮颍簦澹� 處理器架構(gòu) ３
１. ３�。粒遥� 處理器系列 ３
１. ３. １�。茫欤幔螅螅椋� ＡＲＭ 處理器 ３
１. ３. ２ Ｃｏｒｔｅｘ Ａ 系列處理器 ４
１. ３. ３�。茫铮颍簦澹� Ｍ 系列處理器 ７
１. ３. ４�。茫铮颍簦澹� Ｒ 系列處理器 ８
１. ３. ５�。樱澹悖酰颍茫铮颍� 系列處理器 ９
１. ４�。粒遥� 處理器的芯片選型 １０
本章小結(jié) １１
思考題 １１
第２ 章�。粒遥� 處理器體系結(jié)構(gòu) １２
２. １ 數(shù)據(jù)類型 １２
２. ２ 處理器工作模式 １２
２. ３ ＡＲＭ 處理器的存儲(chǔ)系統(tǒng) １３
２. ３. １ 存儲(chǔ)空間 １３
２. ３. ２ 存儲(chǔ)格式 １３
２. ３. ３ 存儲(chǔ)管理單元 １４
２. ３. ４ 高速緩沖存儲(chǔ)器 １４
２. ３. ５ 協(xié)處理器 １５
２. ４ 寄存器組織 １５
２. ４. １�。粒遥� 處理器模式下的寄存器分布 １５
２. ４. ２ 通用寄存器 １７
２. ４. ３ 程序狀態(tài)寄存器 １８
２. ５ 異常處理 ２１
２. ５. １�。粒遥� 處理器異常類型 ２１
２. ５. ２�。粒遥� 異常處理 ２２
２. ５. ３ 異常優(yōu)先級(jí) ２７
２. ６�。粒遥� Ｃｏｒｔｅｘ Ａ９ 內(nèi)核架構(gòu) ２８
２. ６. １�。粒遥� Ｃｏｒｔｅｘ Ａ９ 架構(gòu)簡介 ２８
２. ６. ２�。粒遥� Ｃｏｒｔｅｘ Ａ９ 單核技術(shù) ２８
２. ６. ３ ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ａ９ 多核技術(shù) ２８
本章小結(jié) ３１
Ⅵ
思考題 ３１
第３ 章�。粒遥� 處理器指令系統(tǒng) ３２
３. １�。粒遥� 指令集概述 ３２
３. ２�。粒遥� 指令的基本格式 ３３
３. ２. １�。粒遥� 指令集編碼 ３３
３. ２. ２ ＡＲＭ 指令基本語法格式 ３３
３. ３�。粒遥� 指令的尋址方式 ３５
３. ４ ＡＲＭ 存儲(chǔ)器訪問指令 ３９
３. ５�。粒遥� 數(shù)據(jù)處理指令 ４２
３. ６ ＡＲＭ 分支指令 ４９
３. ７ 協(xié)處理器指令 ５０
３. ８ 雜項(xiàng)指令 ５２
３. ９ 其他指令介紹 ５４
本章小結(jié) ５６
思考題 ５６
第４ 章�。牛睿铮螅矗矗保� 處理器簡介 ５７
４. １ 處理器功能介紹 ５７
４. ２ 處理器引腳介紹 ５９
４. ３ 內(nèi)核單元 ６４
４. ４ 存儲(chǔ)器系統(tǒng) ６５
４. ５ 多媒體處理單元 ６５
４. ６ 外部連接及通信接口 ６６
４. ７ 系統(tǒng)外設(shè)單元 ６６
４. ８ ＧＰＩＯ 單元 ６６
４. ９ 通用中斷控制器 ６７
４. １０�。樱校� 接口功能單元 ６８
４. １１�。桑玻� 接口功能單元 ６９
４. １２�。眨粒遥� 接口功能單元 ７０
４. １３�。粒模� 功能單元 ７０
本章小結(jié) ７１
思考題 ７１
第５ 章 Ｅｘｙｎｏｓ４４１２ 實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ７２
５. １ 實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)概述 ７２
５. ２�。牛睿铮螅矗矗保� 存儲(chǔ)模塊 ７５
５. ３�。牛睿铮螅矗矗保� 電源管理系統(tǒng) ７５
５. ４ ＬＥＤ/ ＫＥＹ 模塊 ７６
５. ５�。眨粒遥� 模塊 ７７
５. ６ 紅外信號(hào)接收器 ７８
５. ７�。茫粒�/ ＲＳ ４８５ 通信接口模塊 ７９
５. ８�。� ＡＸＩＳ 傳感器模塊 ８０
５. ９ 溫度傳感器模塊 ８０
５. １０ 音頻模塊 ８１
５. １１�。粒模� 模塊 ８２
５. １２ ＬＣＤ 模塊 ８２
Ⅶ
５. １３ 攝像頭接口模塊 ８４
５. １４�。裕� 卡/ ＳＤ 卡存儲(chǔ)模塊 ８５
５. １５ ＵＳＢ 模塊 ８５
本章小結(jié) ８６
思考題 ８６
第６ 章�。牛睿铮螅矗矗保� 部件編程實(shí)例 ８７
６. １�。牵校桑� 編程 ８７
６. １. １ ＧＰＩＯ 功能描述 ８７
６. １. ２�。牛睿铮螅矗矗保� 的ＧＰＩＯ 常用寄存器分類 ８７
６. １. ３ Ｅｘｙｎｏｓ４４１２ 的ＧＰＩＯ 常用寄存器詳解 ８８
６. １. ４�。牵校桑� 編程實(shí)例 ９０
６. ２ 中斷控制器編程 ９４
６. ２. １�。粒遥� 處理器的中斷響應(yīng)流程 ９４
６. ２. ２ Ｅｘｙｎｏｓ４４１２ 中斷概述 ９５
６. ２. ３ 中斷相關(guān)控制寄存器 ９５
６. ２. ４�。粒遥� 中斷編程實(shí)例 １０１
６. ３ 異步串行編程 １０５
６. ３. １�。牛睿铮螅矗矗保� 串口簡述 １０６
６. ３. ２�。眨粒遥� 通信寄存器詳解 １０６
６. ３. ３�。眨粒遥� 通信編程實(shí)例 １１０
６. ４�。校祝� 定時(shí)器編程 １１３
６. ４. １�。校祝� 定時(shí)器的寄存器 １１４
６. ４. ２ 定時(shí)器的ＰＷＭ 輸出工作流程 １１６
６. ４. ３�。校祝� 的編程實(shí)例 １１６
６. ５ ＭＭＵ 編程 １１８
６. ５. １ ＭＭＵ 的作用 １１８
６. ５. ２�。停停� 的工作流程 １１９
６. ５. ３ ＭＭＵ 編程實(shí)例 １２０
本章小結(jié) １２３
思考題 １２３
第７ 章�。蹋椋睿酰� 程序開發(fā) １２４
７. １ 開發(fā)工具ＧＮＵ 概述 １２４
７. １. １ ＧＣＣ 編譯器 １２４
７. １. ２�。牵危� Ｍａｋｅ １２６
７. １. ３�。恚幔耄澹妫椋欤� 編程實(shí)例 １３０
７. ２�。蹋椋睿酰� 文件
書單推薦
