微機(jī)原理與接口技術(shù):基于ARM Cortex-M4(第3版)
定 價(jià):40.7 元
叢書名:教育部高等學(xué)校電子電氣基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)推薦教材 , “十二五”普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材
- 作者:田輝,北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用課程組 編
- 出版時(shí)間:2020/11/1
- ISBN:9787040537833
- 出 版 社:高等教育出版社
- 中圖法分類:TP36
- 頁(yè)碼:312
- 紙張:膠版紙
- 版次:3
- 開本:16開
《微機(jī)原理與接口技術(shù):基于ARM Cortex-M4(第3版)》是“十二五”普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。該書基于ARM CoItex-M4介紹“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程的基本內(nèi)容,包括微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、ARM微處理器、ARM指令系統(tǒng)、ARM匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、總線技術(shù)、中斷系統(tǒng)與Cortex-M微處理器的異常、輸入輸出接口技術(shù)。
《微機(jī)原理與接口技術(shù):基于ARM Cortex-M4(第3版)》可以作為高等院校電子信息類、自動(dòng)化類等專業(yè)的計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)課程的教材,也可以作為ARM技術(shù)培訓(xùn)和自學(xué)參考書。
“微機(jī)原理與接口技術(shù)”作為高等學(xué)校工科電子信息類、自動(dòng)化類等專業(yè)的一門重點(diǎn)課程,目的在于加強(qiáng)學(xué)生對(duì)微型計(jì)算機(jī)硬件組成的理解,提高計(jì)算機(jī)硬件應(yīng)用,甚至硬件開發(fā)的能力。它的基本內(nèi)容包括三個(gè)部分:微型計(jì)算機(jī)組成和工作原理、指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、接口技術(shù)。
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和SG在垂直行業(yè)中的應(yīng)用使我們的生活存在著各種各樣的智能設(shè)備,而每個(gè)智能設(shè)備都包含嵌入式微控制器或微控制器。本書第三版以嵌入式ARMCortex-M4核為例來(lái)介紹微機(jī)原理以及應(yīng)用,與第二版的主要區(qū)別是:
1.在突出共性技術(shù)的基礎(chǔ)上,以ARM Cortex-M4核為模型介紹微處理器的工作原理、尋址方式、指令系統(tǒng)。
2.以ARM Cortex-M4核為例介紹匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),同時(shí)考慮到實(shí)際開發(fā)的需求,增加了C語(yǔ)言程序與匯編程序的相互調(diào)用。
3.增加STM32存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的介紹?紤]到主存儲(chǔ)器的存取速度已成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的瓶頸,雙端口存儲(chǔ)器是解決瓶頸的方法之一,所以本版存儲(chǔ)器部分增加了雙端口存儲(chǔ)器工作原理的介紹。
4.完善了總線部分內(nèi)容,增加了對(duì)SPI、I2C以及ARM總線的介紹。
5.中斷部分在介紹概念及中斷的處理過(guò)程后,刪去8088/8086中斷系統(tǒng)的內(nèi)容,增加了ARM Cortex-M4微處理器中異常及異常處理機(jī)制的介紹。
6.輸入輸出接口技術(shù)部分刪去原來(lái)的Intel 8255、Intel 8251、Intel 8253等接口芯片的內(nèi)容,改為介紹STM32F407中的GPIO模塊、USART模塊、定時(shí)器模塊、D/A模塊、A/D模塊及其應(yīng)用。
7.在第4章ARM匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中加入了二維碼,讀者通過(guò)掃描二維碼可以獲得新建并配置Keil集成開發(fā)環(huán)境工程的過(guò)程演示以及在C語(yǔ)言程序中調(diào)用匯編函數(shù)和在匯編程序中調(diào)用C函數(shù)的過(guò)程演示。
ARM Cortex-M4微處理器比之前的Intel 8086微處理器復(fù)雜很多,要講清楚相同的概念和微處理器及接口的工作原理、工作過(guò)程需要涉及較多的內(nèi)容。另外,嵌入式處理器是將CPU、內(nèi)存、接口、總線等封裝在一個(gè)芯片上的,對(duì)學(xué)習(xí)者是不可見的,如何根據(jù)課程目標(biāo)組織和優(yōu)化教材內(nèi)容是我們繼續(xù)努力做的事情。同時(shí)歡迎廣大師生和讀者將意見和建議告訴我們,便于我們進(jìn)一步改進(jìn)。
本書由田輝主編,北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用課程組的老師參加編寫,他們是田輝、許桂平、杜秀川、蘇放、孫學(xué)斌、聶高峰、劉瑞芳、吳曉非、禹可、張春紅、侯延昭、何元和王化蘭。感謝課程組的全體老師犧牲假期以及平時(shí)的休息時(shí)間在時(shí)間緊、資料少的情況下撰寫講義、編寫和調(diào)試本書中的例題,不辭辛苦地備課、準(zhǔn)備課程實(shí)驗(yàn)。感謝實(shí)驗(yàn)中心的王化蘭、葛順明、劉海洋、張媛媛和趙一超老師,他們與任課教師一起討論,給出需求,積極聯(lián)系廠家定制課程實(shí)驗(yàn)箱,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)案例,指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)課等。感謝倪萬(wàn)里、盧德鵬、袁曉旭、曹蕾蕾和張力為同學(xué)為本書的編寫查找資料及盧德鵬同學(xué)為本書做的排版工作。
感謝國(guó)防科技大學(xué)的鄒逢興教授,他對(duì)本書進(jìn)行了認(rèn)真審閱,在對(duì)內(nèi)容進(jìn)行肯定的同時(shí)給出了很多建設(shè)性意見,在此表示衷心感謝。
同時(shí)感謝為本書的出版付出辛苦勞動(dòng)的高等教育出版社的編輯及其他工作人員。
本書是“十二五”普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。本書可以作為高等學(xué)校工科電子信息類、自動(dòng)化類等專業(yè)計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)課程的教材,也可以作為ARM技術(shù)培訓(xùn)和自學(xué)參考書。
如果以Intel 8088/8086 CPU為模型講述微處理器與接口技術(shù)的話,那么可以繼續(xù)使用本書第二版教材。
書中存在的不足之處,歡迎廣大師生批評(píng)指正。編者的郵箱是tianhui@bupt.edu.cn。
第1章 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
1.1 概述
1.2 微處理器及相關(guān)概念
1.3 微型計(jì)算機(jī)
1.3.1 馮·諾依曼結(jié)構(gòu)
1.3.2 微型計(jì)算機(jī)的組成
1.3.3 微型計(jì)算機(jī)的分類
1.4 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
1.5 嵌入式系統(tǒng)及ARM微處理器體系
1.5.1 嵌入式系統(tǒng)的概念
1.5.2 ARM微處理器的體系
1.6 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示與編碼
1.6.1 計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制及其轉(zhuǎn)換
1.6.2 帶符號(hào)數(shù)的表示
1.6.3 數(shù)的定點(diǎn)表示與浮點(diǎn)表示
1.6.4 計(jì)算機(jī)中常用的編碼
習(xí)題
第2章 ARM微處理器
2.1 ARM微處理器特點(diǎn)及功能結(jié)構(gòu)
2.1.1 ARM微處理器特點(diǎn)
2.1.2 ARM微處理器功能結(jié)構(gòu)
2.2 經(jīng)典ARM微處理器編程模型
2.2.1 ARM微處理器工作狀態(tài)
2.2.2 ARM微處理器工作模式
2.2.3 ARM微處理器支持的數(shù)據(jù)類型和存儲(chǔ)格式
2.2.4 ARM微處理器的寄存器
2.2.5 ARM微處理器的I/O組織
2.3 Cortex-M4微處理器
2.3.1 Cortex-M4微處理器工作狀態(tài)和模式
2.3.2 Cortex-M4微處理器的寄存器組織
2.3.3 Cortex-M4微處理器的存儲(chǔ)組織
2.3.4 Cortex-M4微處理器的異常和中斷
2.3.5 復(fù)位和復(fù)位流程
2.4 STM32F407芯片
2.4.1 概述
2.4.2 總線架構(gòu)和存儲(chǔ)器
習(xí)題
第3章 ARM指令系統(tǒng)
3.1 ARM指令系統(tǒng)簡(jiǎn)介
3.1.1 體系架構(gòu)與指令系統(tǒng)
3.1.2 指令格式
3.2 ARM指令的尋址方式
3.2.1 立即尋址
3.2.2 寄存器直接尋址
3.2.3 寄存器移位尋址
3.2.4 寄存器間接尋址
3.2.5 基址變址尋址
3.2.6 多寄存器直接尋址
3.2.7 堆棧尋址
3.3 ARM核心指令
3.3.1 數(shù)據(jù)傳送指令
3.3.2 存儲(chǔ)器訪問(wèn)指令
3.3.3 算術(shù)運(yùn)算指令
3.3.4 邏輯運(yùn)算指令
3.3.5 移位和循環(huán)指令
3.3.6 符號(hào)擴(kuò)展指令
3.3.7 字節(jié)調(diào)序指令
3.3.8 位域處理指令
3.3.9 比較和測(cè)試指令
3.3.10 子程序調(diào)用與無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令
3.3.11 飽和運(yùn)算指令
3.3.12 其他指令
3.3.13 偽指令
習(xí)題
第4章 ARM匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)
4.1 ARM匯編語(yǔ)言程序格式
4.2 復(fù)位后程序加載啟動(dòng)過(guò)程與調(diào)試驗(yàn)證
……
第5章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器
第6章 總線技術(shù)
第7章 中斷系統(tǒng)與Cortex-M微處理器的異常
第8章 輸入輸出接口技術(shù)
參考文獻(xiàn)