ARM嵌入式常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計實例精講作者簡介

張綺文，男，高級研發(fā)工程師，碩士學(xué)歷，具有20年工作經(jīng)驗，長期從事ARM、Linux的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)?，F(xiàn)在為公司電子設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督主管。

其主要負(fù)責(zé)開發(fā)并投入商業(yè)應(yīng)用的項目有:

ARM指紋脫機(jī)模塊、VidioCapture、指紋門鎖、寄包柜、指紋鼠標(biāo)、保險箱、電子監(jiān)管網(wǎng)等。

座右銘:求知若饑，虛心若愚。

ISBN: 9787121070358 開本: 16

定價: 59.00 元

《ARM嵌入式常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計實例精講》是暢銷書《ARM嵌入式常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計實例精講》的第2版。全書針對目前通用流行的ARM嵌入式處理器，通過實例精講的形式，詳細(xì)介紹了ARM嵌入式常用模塊與綜合應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的方法及技巧。全書共分3篇33章，第一篇為基礎(chǔ)知識篇，簡要介紹了ARM處理器及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、ARM編程基礎(chǔ)、ARM開發(fā)環(huán)境及調(diào)試系統(tǒng);第二篇為常用模塊設(shè)計實例篇，通過23個模塊設(shè)計實例，詳細(xì)介紹了ARM嵌入式的各種開發(fā)技術(shù)和使用技巧，這些模塊實例基礎(chǔ)、實用，易學(xué)易懂，全部調(diào)試通過，幾乎涵蓋了所有的ARM開發(fā)技術(shù);第三篇為綜合應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計實例篇，通過6個綜合系統(tǒng)實例，對前面的ARM常用模塊進(jìn)行了綜合應(yīng)用設(shè)計，經(jīng)過此篇學(xué)習(xí)，讀者將快速提高ARM綜合系統(tǒng)設(shè)計的能力，步入高級工程師的行列。

《ARM嵌入式常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計實例精講》配有一張光盤，包含了全書所有實例的硬件原理圖和程序源代碼，方便讀者學(xué)習(xí)和使用?！禔RM嵌入式常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計實例精講》適合廣大計算機(jī)、自動化、電子及硬件等相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生，以及從事ARM開發(fā)的科研人員使用。

第一篇基礎(chǔ)知識篇

第1章ARM處理器及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2

1.1ARM處理器概述2

1.1.1ARM公司簡介2

1.1.2ARM特點3

1.1.3ARM應(yīng)用領(lǐng)域3

1.2ARM處理器系列5

1.3ARM內(nèi)核基本結(jié)構(gòu)9

1.3.1ARM內(nèi)核9

1.3.2ARM擴(kuò)展功能塊10

1.3.3ARM啟動方式13

1.4ARM處理器運行模式14

1.5ARM寄存器14

1.5.1通用寄存器14

1.5.2程序狀態(tài)寄存器16

1.5.3ARM狀態(tài)下的寄存器18

1.5.4Thumb狀態(tài)下的寄存器19

1.6ARM存儲系統(tǒng)20

1.6.1ARM存儲方法20

1.6.2存儲空間管理單元(MMU)21

1.7ARM流水線與時序23

1.7.1ARM流水線23

1.7.2ARM時序23

1.8ARM中斷與異常24

1.8.1ARM異常類型25

1.8.2異常的響應(yīng)及返回25

1.8.3異常的描述26

1.8.4異常的處理28

第2章ARM編程基礎(chǔ)29

2.1ARM指令系統(tǒng)29

2.1.1ARM指令介紹29

2.1.2ARM指令尋址方式31

2.1.3ARM指令集34

2.2ARM匯編語言設(shè)計46

2.2.1ARM匯編器所支持的偽指令46

2.2.2匯編語言的語句格式53

2.2.3匯編語言的程序結(jié)構(gòu)57

2.3ARMC語言設(shè)計58

2.3.1優(yōu)化C語言編程58

2.3.2C語言與匯編混合編程64

2.3.3ARMC/C++編譯器69

第3章ARM開發(fā)環(huán)境與調(diào)試系統(tǒng)76

3.1ADS開發(fā)環(huán)境76

3.1.1CodeWarrior的使用76

3.1.2AXD的使用83

3.2SDT開發(fā)環(huán)境86

3.2.1SDT開發(fā)環(huán)境及特點86

3.2.2SDT調(diào)試環(huán)境86

3.2.3利用SDT軟件編程實例87

3.3ARM體系中調(diào)試系統(tǒng)概述90

3.4用仿真器調(diào)試系統(tǒng)92

3.4.1初始化存儲器92

3.4.2在線仿真92

3.4.3常見問題94

3.5基于Angel的調(diào)試系統(tǒng)95

3.5.1基于Angel的調(diào)試系統(tǒng)概述95

3.5.2使用Angel開發(fā)應(yīng)用程序98

3.5.3Angel執(zhí)行的操作103

3.5.4將Angel移植到特定的

3.5.4目標(biāo)系統(tǒng)105

3.6基于JTAG的調(diào)試系統(tǒng)122

3.6.1調(diào)試接口JTAG介紹122

3.6.2基于JTAG的調(diào)試系統(tǒng)的

3.6.2特點125

3.6.3基于JTAG的調(diào)試系統(tǒng)

3.6.3結(jié)構(gòu)126

3.6.4目標(biāo)系統(tǒng)中的調(diào)試功能擴(kuò)展

3.6.2部件127

3.6.5基于JTAG的調(diào)試過程128

第二篇常用模塊設(shè)計實例篇

第4章ARM嵌入式開發(fā)平臺的

第4章構(gòu)建130

4.1實例說明130

4.2ARM系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)130

4.2.1硬件體系結(jié)構(gòu)131

4.2.2軟件體系結(jié)構(gòu)133

4.3硬件平臺實現(xiàn)方法134

4.3.1硬件電路板設(shè)計134

4.3.2ARM硬件設(shè)計原則136

4.4軟件開發(fā)方法137

4.4.1軟件開發(fā)流程137

4.4.2軟件開發(fā)環(huán)境構(gòu)建138

4.5實例總結(jié)139

第5章DMA模塊應(yīng)用設(shè)計140

5.1實例內(nèi)容和目標(biāo)140

5.2DMA數(shù)據(jù)傳輸原理140

5.2.1DMA操作原理141

5.2.2外部DMA請求/應(yīng)答協(xié)議142

5.2.3DMA傳送方式143

5.2.4DMA的寄存器介紹144

5.3軟件設(shè)計145

5.4實例總結(jié)148

第6章RTC模塊應(yīng)用設(shè)計149

6.1實例內(nèi)容和目標(biāo)149

6.2RTC工作原理149

6.2.1RTC的特性149

6.2.2RTC相關(guān)寄存器150

6.3硬件設(shè)計153

6.4軟件設(shè)計153

6.4.1RTC初始化154

6.4.2RTC顯示控制程序154

6.5實例總結(jié)156

第7章PWM模塊應(yīng)用設(shè)計157

7.1實例內(nèi)容和目標(biāo)157

7.2PWM工作原理158

7.2.1PWM的特性158

7.2.2PWM的工作原理158

7.2.3PWM的定時操作159

7.2.4PWM的特殊寄存器160

7.3實例軟件設(shè)計163

7.3.1PWM啟動163

7.3.2調(diào)制PWM164

7.3.3程序代碼164

7.4實例總結(jié)165

第8章看門狗定時器模塊設(shè)計166

8.1實例說明166

8.2看門狗工作原理166

8.2.1看門狗定時器操作166

8.2.2看門狗定時器特殊功能

8.2.2寄存器167

8.3實例軟件設(shè)計168

8.4實例總結(jié)169

第9章中斷處理模塊設(shè)計170

9.1實例說明170

9.2中斷處理與寄存器設(shè)置171

9.2.1ARM中斷處理類型171

9.2.2ARM中斷及相關(guān)寄存器172

9.3中斷硬件模塊圖173

9.4軟件程序設(shè)計174

9.4.1中斷處理流程174

9.4.2中斷程序設(shè)計174

9.4.3中斷處理程序優(yōu)化175

9.5實例總結(jié)176

第10章復(fù)位模塊設(shè)計177

10.1實例說明177

10.2ARM復(fù)位原理177

10.2.1ARM復(fù)位源類型177

10.2.2復(fù)位工作原理178

10.3硬件電路設(shè)計179

10.3.1復(fù)位電路原理圖179

10.3.2復(fù)位電路的調(diào)試180

10.4看門狗軟件復(fù)位181

10.5實例總結(jié)183

第11章A/D變換模塊設(shè)計184

11.1實例說明184

11.2A/D變換原理185

11.2.1A/D變換類型185

11.2.2A/D轉(zhuǎn)換過程187

11.3硬件電路設(shè)計188

11.3.1A/D模塊188

11.3.2D/A模塊189

11.4A/D采樣軟件設(shè)計190

11.5實例總結(jié)192

第12章電源模塊設(shè)計193

12.1實例說明193

12.2電源工作原理193

12.2.1系統(tǒng)工作狀態(tài)193

12.2.2外設(shè)耗電考慮194

12.3電源線與地線設(shè)計196

12.4硬件電路設(shè)計198

12.4.1直流電壓產(chǎn)生方法198

12.4.2電源模塊電路原理圖198

12.5電源的軟件管理200

12.6實例總結(jié)201

第13章SDRAM模塊設(shè)計202

13.1實例說明202

13.2SDRAM特點202

13.2.1SDRAM狀態(tài)202

13.2.2SDRAM控制203

13.2.3SDRAM時序特點204

13.2.4地址空間分配205

13.3硬件電路設(shè)計206

13.3.1SDRAM芯片206

13.3.2SDRAM模塊原理圖207

13.4軟件設(shè)計208

13.4.1SDRAM讀寫208

13.4.2SDRAM軟件測試209

13.5實例總結(jié)216

第14章Nand-Flash/Nor-Flash

第14章存儲模塊設(shè)計217

14.1實例說明217

14.2Flash原理218

14.2.1Nand-Flash與Nor-Flash

14.3.3區(qū)別218

14.2.2Flash驅(qū)動220

14.3硬件電路設(shè)計220

14.3.1Nor-Flash的設(shè)計220

14.3.2Nand-Flash的設(shè)計..222

14.3.3Nor-Flash/Nand-Flash

14.3.3跳線選擇223

14.4軟件設(shè)計224

14.4.1Flash數(shù)據(jù)存儲操作流程224

14.4.2程序代碼說明224

14.5實例總結(jié)228

第15章通用I/O模塊設(shè)計229

15.1實例說明229

15.2GPIO原理229

15.2.1GPIO設(shè)備驅(qū)動原理229

15.2.2如何驅(qū)動GPIO及對應(yīng)

14.3.3設(shè)備231

15.3GPIO應(yīng)用舉例231

15.4GPIO設(shè)備程序開發(fā)232

15.4.1開發(fā)步驟232

15.4.2GPIO端口編程233

15.5實例總結(jié)234

第16章鍵盤模塊設(shè)計235

16.1實例說明235

16.2鍵盤工作原理235

16.2.1常用鍵盤接口235

16.2.2行列式鍵盤工作原理236

16.2.3鍵盤掃描流程237

16.3硬件電路設(shè)計237

16.3.1ARM鍵盤接口237

16.3.2鍵盤電路原理圖237

16.4軟件設(shè)計238

16.4.1鍵盤掃描程序238

16.4.2鍵盤測試程序242

16.4.3鍵盤驅(qū)動243

16.5實例總結(jié)244

第17章LCD模塊設(shè)計245

17.1實例說明245

17.2LCD工作原理246

17.2.1LCD顯示模式246

17.2.2LCD顯示地址247

17.2.3LCD讀寫時序247

17.3硬件電路設(shè)計249

17.3.1LCD顯示電路249

17.3.2電路原理圖250

17.4軟件設(shè)計251

17.4.1LCD顯示定位.結(jié)構(gòu)與

14.3.3驅(qū)動251

17.4.2LCD顯示流程253

17.4.3LCD顯示與測試253

17.4.4LCD字模顯示程序257

17.5實例總結(jié)259

第18章USB設(shè)備模塊設(shè)計260

18.1實例說明260

18.2設(shè)計思路分析260

18.2.1USB工作原理260

18.2.2USB特點262

18.2.3USB傳輸方式263

18.3硬件電路設(shè)計263

18.3.1USB接口內(nèi)部結(jié)構(gòu)263

18.3.2端口描述265

18.3.3USB硬件原理圖266

18.4軟件設(shè)計267

18.4.1固件程序的設(shè)計268

18.4.2驅(qū)動程序設(shè)計268

18.5實例總結(jié)271

第19章以太網(wǎng)控制器模塊設(shè)計272

19.1實例說明272

19.2以太網(wǎng)口工作原理273

19.3硬件電路設(shè)計274

19.3.1電路原理圖274

19.3.2網(wǎng)卡芯片調(diào)試275

19.4軟件設(shè)計276

19.4.1以太網(wǎng)口存儲及初始化276

19.4.2發(fā)送數(shù)據(jù)包277

19.4.3接收數(shù)據(jù)包278

19.4.4程序代碼279

19.5實例總結(jié)286

第20章I2C總線串行接口應(yīng)用

第20章設(shè)計287

20.1實例說明287

20.2I2C設(shè)計原理287

20.2.1I2C主從模式287

20.2.2I2C工作原理288

20.3I2C硬件電路設(shè)計289

20.3.1I2C串口存儲器289

20.3.2電路原理圖290

20.4軟件設(shè)計290

20.4.1I2C讀寫過程設(shè)計290

20.4.2程序代碼說明292

20.5實例總結(jié)300

第21章UART異步串行接口模塊

第21章設(shè)計301

21.1實例說明301

21.2串行通信原理301

21.2.1異步串行通信301

21.2.2同步串行通信302

21.2.3RS-232-C接口302

21.3硬件電路設(shè)計304

21.4軟件設(shè)計305

21.4.1串口中斷程序305

21.4.2串口調(diào)試程序代碼306

21.5實例總結(jié)308

第22章ARP網(wǎng)絡(luò)尋址模塊設(shè)計309

22.1實例說明309

22.2ARP設(shè)計310

22.2.1ARP協(xié)議工作原理310

22.2.2硬件ARP實現(xiàn)311

22.3軟件設(shè)計311

22.3.1ARP實現(xiàn)流程311

22.3.2ARP程序設(shè)計313

22.4實例總結(jié)317

第23章Boot-loader模塊設(shè)計318

23.1實例說明318

23.2設(shè)計思路分析319

23.2.1Boot-loader原理320

23.2.2Boot-loader的stage1322

23.2.3Boot-loader的stage2323

23.3實現(xiàn)方法326

23.3.1Boot-loader的設(shè)置326

23.3.2Boot-loader程序設(shè)計327

23.3.3Boot-loader程序燒寫330

23.4實例總結(jié)331

第24章基于Nand-Flash的文件

第24章系統(tǒng)設(shè)計332

24.1實例說明332

24.2根文件系統(tǒng)原理332

24.2.1Linux源文件的組織結(jié)構(gòu)332

24.2.2文件系統(tǒng)指標(biāo)334

24.2.3文件系統(tǒng)分類334

24.3根文件創(chuàng)建過程336

24.3.1配置NFS336

24.3.2創(chuàng)建根文件系統(tǒng)336

24.3.3文件系統(tǒng)的頁面管理340

24.4實例總結(jié)342

第25章GUI系統(tǒng)的移植與應(yīng)用

第25章設(shè)計343

25.1實例說明343

25.2GUI系統(tǒng)原理343

25.2.1常用的GUI系統(tǒng)343

25.2.2GUI設(shè)計要求346

25.3不同GUI平臺的移植配置347

25.3.1MicroWindows的移植配置347

25.3.2MiniGUI的移植配置348

25.3.3Qt/Embedded的移植配置348

25.4GUI圖形顯示的實現(xiàn)349

25.4.1GUI系統(tǒng)的移植過程349

25.4.2基于Frame-buffer的GUI

25.4.2圖形顯示350

25.5實例總結(jié)352

第26章ARMLinux的移植與應(yīng)用

第26章設(shè)計353

26.1實例說明353

26.2Linux系統(tǒng)移植原理354

26.2.1系統(tǒng)移植類型354

26.2.2系統(tǒng)移植的啟動階段354

26.3ARMLinux的移植過程355

26.3.1建立Linux交叉編譯環(huán)境355

26.3.2剪裁和配置ARMLinux

25.4.2內(nèi)核357

26.3.3引導(dǎo)內(nèi)核啟動流程362

26.3.4編寫嵌入式Linux的設(shè)備

25.4.2驅(qū)動程序364

26.4實例總結(jié)367

第27章?C/OS-Ⅱ移植與應(yīng)用設(shè)計368

27.1?C/OS-Ⅱ?qū)嵗齼?nèi)容368

27.2?C/OS-Ⅱ概述368

27.2.1?C/OS-II簡介368

27.2.2?C/OS-II的特點369

27.3?C/OS-Ⅱ移植371

27.3.1?C/OS-II文件體系結(jié)構(gòu)371

27.3.2?C/OS-II移植條件371

27.3.3?C/OS-II在S3C44B0X

25.4.2上的移植372

27.4?C/OS-Ⅱ?qū)嵗浖O(shè)計373

27.5實例總結(jié)375

第三篇綜合應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計實例篇

第28章餐廳手持電子點菜系統(tǒng)

第28章設(shè)計378

28.1實例說明378

28.2設(shè)計思路分析378

28.2.1系統(tǒng)工作原理378

28.2.2系統(tǒng)功能模塊379

28.3系統(tǒng)硬件設(shè)計379

28.4系統(tǒng)軟件設(shè)計380

28.4.1系統(tǒng)初始化程序代碼380

28.4.2主程序部分385

28.5實例總結(jié)390

第29章UDP數(shù)據(jù)報與TCP傳輸

第29章應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計391

29.1實例說明391

29.2UDP與TCP數(shù)據(jù)傳輸原理391

29.2.1UDP工作原理391

29.2.2TCP工作原理392

29.3層間接口設(shè)計393

29.4軟件設(shè)計396

29.4.1UDP數(shù)據(jù)報傳輸396

29.4.2TCP數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崿F(xiàn)401

29.5實例總結(jié)409

第30章音頻編解碼應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計410

30.1實例說明410

30.2音頻編解碼原理411

30.2.1音頻編解碼框圖411

30.2.2音頻編碼過程412

30.2.3IIS音頻總線414

30.2.4IIS音頻時鐘與傳輸方式415

30.3硬件電路設(shè)計416

30.3.1音頻A/D單元416

30.3.2與ARM音頻接口417

30.4軟件設(shè)計417

30.5實例總結(jié)421

第31章數(shù)字視頻監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)

第31章設(shè)計422

31.1實例說明422

31.2設(shè)計思路分析422

31.2.1監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)方案422

31.2.2監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用舉例424

31.3硬件電路設(shè)計425

31.3.1ARM視頻監(jiān)控平臺425

31.3.2VGA接口與權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)426

31.3.3CMOS圖像采集模塊427

31.4軟件設(shè)計429

31.4.1監(jiān)控主程序流程429

31.4.2程序代碼說明430

31.5實例總結(jié)447

第32章指紋識別應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計448

32.1實例說明448

32.2指紋識別448

32.2.1基本概念449

32.2.2指紋識別的基本原理449

32.2.3指紋識別的方法450

32.3硬件電路設(shè)計454

32.3.1指紋硬件電路454

32.3.2電路原理圖455

32.4軟件設(shè)計456

32.4.1指紋識別驅(qū)動456

32.4.2指紋處理程序設(shè)計456

32.5實例總結(jié)464

第33章車載信息系統(tǒng)設(shè)計466

33.1實例說明466

33.2設(shè)計思路分析467

33.2.1車載系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)467

33.2.2車載系統(tǒng)的基本原理468

33.2.3車載系統(tǒng)開發(fā)平臺468

33.2.4系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)469

33.3硬件電路設(shè)計469

33.3.1硬件電路470

33.3.2硬件模塊說明470

33.4軟件設(shè)計472

33.4.1相關(guān)驅(qū)動說明473

33.4.2模塊程序設(shè)計474

33.4.3整體設(shè)計476

33.4.4部分源程序476

33.5實例總結(jié)485

……

《DSP嵌入式常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計實例精講》語言通俗，結(jié)構(gòu)合理，實例典型熱門，工程實踐性強(qiáng)?！禗SP嵌入式常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計實例精講》不但詳細(xì)介紹了DSP的硬件設(shè)計和模塊化編程，而且提供了DSP應(yīng)用程序設(shè)計思路，對實例的所有程序代碼做了詳細(xì)注釋，利于讀者理解和鞏固知識點，快速實現(xiàn)舉一反三。

《DSP嵌入式常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計實例精講》配有一張光盤，包含了全書所有實例的硬件原理圖和程序源代碼，方便讀者學(xué)習(xí)和使用?！禗SP嵌入式常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計實例精講》適合計算機(jī)、自動化、電子及通信等相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生，以及從事DSP開發(fā)的科研人員使用。