ARM Cortex-A9嵌入式技術(shù)教程
定 價(jià):35 元
叢書(shū)名:普通高等教育“十三五”電子信息類(lèi)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(lèi):TP332
- 頁(yè)碼:216
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
本書(shū)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(shū)以嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)為主線. 全面、系統(tǒng)地講述了嵌入式系統(tǒng)開(kāi)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(jiàn)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(kāi)發(fā)過(guò)程.本書(shū)力求實(shí)用. 側(cè)重于嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程. 力爭(zhēng)能夠指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行一個(gè)完整的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā).本書(shū)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(lái)發(fā)展趨勢(shì). 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(chǎng)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(kāi)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(guò)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(shū)的編寫(xiě)是在多輪教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上完成的. 本書(shū)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(cè).本書(shū)的編寫(xiě)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(shū)采用了華清遠(yuǎn)見(jiàn)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(shū)在編寫(xiě)過(guò)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(shū)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(shū)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(cāng)促. 書(shū)中難免有一些錯(cuò)誤和不足之處. 懇請(qǐng)各位專(zhuān)家和讀者批評(píng)指正.編 者
前 言
第1 章 ARM 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 ARM 處理器簡(jiǎn)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 Cortex 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 Cortex 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 ARM 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(lèi)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 ARM 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(lèi)型 21
2. 5. 2 ARM 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 ARM Cortex A9 架構(gòu)簡(jiǎn)介 28
2. 6. 2。粒遥 Cortex A9 單核技術(shù) 28
2. 6. 3。粒遥 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 ARM 指令集編碼 33
3. 2. 2 ARM 指令基本語(yǔ)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(wèn)指令 39
3. 5。粒遥 數(shù)據(jù)處理指令 42
3. 6。粒遥 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(jiǎn)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。牵校桑 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 UART 接口功能單元 70
4. 13 ADC 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 Exynos4412 存儲(chǔ)模塊 75
5. 3 Exynos4412 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。眨樱 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(lèi) 87
6. 1. 3。牛睿铮螅矗矗保 的GPIO 常用寄存器詳解 88
6. 1. 4 GPIO 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。牛睿铮螅矗矗保 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 Exynos4412 串口簡(jiǎn)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 PWM 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。停停 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(kāi)發(fā) 124
7. 1 開(kāi)發(fā)工具GNU 概述 124
7. 1. 1。牵茫 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 Linux 文件