ARM嵌入式系統(tǒng)原理與開發(fā)

第1章 基于ARM的嵌入式系統(tǒng)與開發(fā)簡介

1.1 嵌入式系統(tǒng)的基本概念

1.2 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

1.3 嵌入式操作系統(tǒng)概述

1.4 ARM處理器介紹

第2章 Super-ARM教學實驗系統(tǒng)

2.1 Super-ARM 教學實驗系統(tǒng)的特點

2.2 Super-ARM教學實驗系統(tǒng)的組成

2.2.1 模塊化設計的實驗箱

2.2.2 完善的編譯調試環(huán)境

2.3 Super-ARM教學實驗系統(tǒng)硬件的使用

2.3.1 主板資源、接口及其配置

2.3.2 底板資源、接口及其配置

2.3.3 核心板的使用

2.3.4 擴展板的使用

2.4 Super-ARM教學實驗系統(tǒng)軟件的使用

2.4.1 Super-ARM-Demo的使用

2.4.2 Linux-Demo的使用

2.4.3 Linux-Demo的基本操作

2.5 基于JTAG的Flash下載軟件

2.5.1 JTAG下載軟件的安裝

2.5.2 JTAG下載軟件的使用

第3章 軟件實驗環(huán)境介紹

3.1 基于ARM的嵌入式開發(fā)環(huán)境與工具

3.1.1 ARM Developer Suite(ADS)

3.1.2 RealView Developer Suite(RVDS)

3.1.3 ARM硬件仿真器Multi-ICE與Multi-Trace

3.1.4 ARM新版硬件仿真套件RealView-ICE與RealView-Trace

3.1.5 德國Lauterbach公司的TRACE32開發(fā)系統(tǒng)

3.2 ARM Developer Suite(ADS)的安裝與使用

3.2.1 ARM Developer Suite(ADS)的安裝

3.2.2 ADS系統(tǒng)配置

3.2.3 工程項目管理

3.2.4 代碼編譯與鏈接

3.2.5 加載調試

3.2.6 實驗軟件平臺與硬件平臺的鏈接

第4章 基于ARM的嵌入式軟件開發(fā)基礎實驗

4.1 ARM和Thumb指令系統(tǒng)及上機實驗

4.2 C語言編程及上機實驗

4.3 C語言與匯編語言交互工作實驗

第5章 基本接口實驗

5.1 ARM啟動及工作模式切換實驗

5.2 I/O控制及LED顯示實驗

5.3 中斷處理編程及實驗

5.4 定時器及時鐘中斷實驗

5.5 Flash驅動編程及實驗

5.6 Nand Flash驅動編程及實驗

5.7 實時時鐘實驗

5.8 I2C驅動編程及實驗

5.9 Altera EPM3032A 編程實驗

第6章 人機接口實驗

6.1 矩陣鍵盤編程及實驗

6.2 LCD真彩色顯示驅動編程及實驗

6.3 觸摸屏(TouchPanel)控制實驗

6.4 嵌入式系統(tǒng)漢字顯示實驗

6.5 A/D轉換編程及實驗

第7章 通信和總線接口實驗

7.1 串口通信實驗

7.2 USB1.1協(xié)議及S3C2410 USB設備實驗

7.3 以太網通信實驗

7.4 I2S總線驅動音頻實驗

7.5 GPRS編程與實驗

7.6 GPS編程與實驗

7.7 藍牙編程與實驗

7.8 步進電機驅動編程及實驗

第8章 實時操作系統(tǒng)實驗

8.1 RTOS基礎和Nucleus移植實驗

8.2 Nucleus應用實驗

參考文獻

第1章 嵌入式系統(tǒng)簡介

1.1 嵌入式系統(tǒng)的含義

1.2 對比嵌入式系統(tǒng)與通用計算系統(tǒng)

1.3 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷程

1.4 嵌入式系統(tǒng)的分類

1.4.1 基于時代的分類

1.4.2 基于復雜度和性能的分類

1.5 嵌入式系統(tǒng)的主要應用領域

1.6 嵌入式系統(tǒng)的用途

1.6.1 數據采集、數據存儲與數據顯示

1.6.2 數據通信

1.6.3 數據（信號）處理

1.6.4 監(jiān)測

1.6.5 控制

1.6.6 專用用戶界面

1.7 adidas公司推出的智能跑鞋嵌入式技術與生活方式的創(chuàng)新結合

1.8 本章小結

1.9 重要術語

1.10 課后習題

1.11 復習題

第2章 典型的嵌入式系統(tǒng)

2.1 嵌入式系統(tǒng)的內核

2.1.1 通用處理器與專用處理器

2.1.2 專用集成電路

2.1.3 可編程邏輯器件

2.1.4 商用現貨

2.2 存儲器

2.2.1 程序存儲器

2.2.2 讀-寫存儲器/隨機存取存儲器

2.2.3 基于接口類型的存儲器分類

2.2.4 存儲器映射

2.2.5 嵌入式系統(tǒng)中的存儲器選型

2.3 傳感器與激勵器

2.3.1 傳感器

2.3.2 激勵器

2.3.3 i/o子系統(tǒng)

2.4 通信接口

2.4.1 板上通信接口

2.4.2 外部通信接口

2.5 嵌入式固件

2.6 系統(tǒng)其他元件

2.6.1 復位電路

2.6.2 欠壓保護電路

2.6.3 振蕩器

2.6.4 實時時鐘

2.6.5 看門狗定時器

2.7 pcb與無源元件

2.8 本章小結

2.9 重要術語

2.10 課后習題

2.11 復習題

2.12 實驗練習題

第3章 嵌入式系統(tǒng)的特征與質量屬性

3.1 嵌入式系統(tǒng)的特征

3.1.1 面向特定應用和特定領域

3.1.2 反饋與實時性

3.1.3 能夠在惡劣環(huán)境中工作

3.1.4 分布式

3.1.5 尺寸小、重量輕

3.1.6 低功耗、節(jié)能

3.2 嵌入式系統(tǒng)的質量屬性

3.2.1 工作模式下的質量屬性

3.2.2 非工作模式下的質量屬性

3.3 本章小結

3.4 重要術語

3.5 課后習題

3.6 復習題

第4章 嵌入式系統(tǒng)面向特定應用與特定領域

4.1 洗衣機 面向特定應用的嵌入式系統(tǒng)

4.2 汽車 面向特定領域的嵌入式系統(tǒng)

4.2.1 汽車嵌入式系統(tǒng)工作的內部情況

4.2.2 汽車通信總線

4.2.3 汽車嵌入式市場上的主流廠商

4.3 本章小結

4.4 重要術語

4.5 課后習題

4.6 復習題

第5章 使用8位微控制器8051設計嵌入式系統(tǒng)

5.1 控制器選型時需要考慮的因素

5.1.1 功能集合

5.1.2 運行速度

5.1.3 代碼存儲空間

5.1.4 數據存儲空間

5.1.5 開發(fā)環(huán)境支持

5.1.6 可用性

5.1.7 功耗

5.1.8 成本

5.2 選用8051微控制器的原因

5.3 基于8051的設計

5.3.1 8051的基本架構

5.3.2 存儲器結構

5.3.3 寄存器

5.3.4 振蕩器

5.3.5 端口

5.3.6 中斷

5.3.7 8051中斷系統(tǒng)

5.3.8 定時器

5.3.9 串口

5.3.10 復位電路

5.3.11 省電節(jié)能模式

5.4 8052微控制器

5.5 8051/52的衍生產品

5.5.1 atmel公司的at89c51rd2/ed2

5.5.2 maxim公司的ds80c320/ds80c323

5.6 本章小結

5.7 重要術語

5.8 課后習題

5.9 復習題

5.10 實驗練習題

第6章 基于8051微控制器的編程

6.1 8051支持的各種尋址模式

6.1.1 直接尋址

6.1.2 間接尋址

6.1.3 寄存器尋址

6.1.4 立即尋址

6.1.5 索引尋址

6.2 8051指令集

6.2.1 數據傳輸指令

6.2.2 算術運算指令

6.2.3 邏輯指令

6.2.4 布爾運算指令

6.2.5 程序控制轉移指令

6.3 本章小結

6.4 重要術語

6.5 課后習題

6.6 復習題

6.7 實驗練習題

第7章 軟硬件協(xié)同設計與程序建模

7.1 軟硬件協(xié)同設計的基本概念

7.2 嵌入式設計的計算模型

7.2.1 數據流程圖模型

7.2.2 控制數據流程圖

7.2.3 狀態(tài)機模型

7.2.4 順序程序模型

7.2.5 并發(fā)處理模型/通信處理模型

7.2.6 面向對象模型

7.3 統(tǒng)一建模語言簡介

7.3.1 uml構建塊

7.3.2 uml工具

7.4 軟硬件權衡

7.5 本章小結

7.6 重要術語

7.7 課后習題

7.8 復習題

7.9 實驗練習題

第2部分 嵌入式產品的設計與開發(fā)

第8章 嵌入式硬件設計與開發(fā)

8.1 模擬電子元件

8.2 數字電子元件

8.2.1 集電極開路與三態(tài)輸出

8.2.2 邏輯門

8.2.3 緩沖器

8.2.4 鎖存器

8.2.5 譯碼器

8.2.6 編碼器

8.2.7 多路復用器

8.2.8 多路輸出選擇器

8.2.9 組合電路

8.2.10 時序電路

8.3 vlsi與集成電路設計

8.4 電子設計自動化工具

8.5 orcad eda工具的用法

8.6 使用orcad的capture cis 工具實現電路圖設計

8.6.1 電路圖繪制窗口

8.6.2 電路圖繪圖工具

8.6.3 電路圖繪制明細

8.6.4 創(chuàng)建元件編號

8.6.5 設計規(guī)則檢查

8.6.6 創(chuàng)建材料清單

8.6.7 創(chuàng)建網表

8.7 pcb布局布線設計

8.7.1 布局布線構建塊

8.7.2 使用orcad布局布線工具完成布局布線設計

8.7.3 pcb布局布線準則

8.8 印刷電路板制造

8.8.1 各種類型的pcb

8.8.2 pcb制造方法

8.8.3 pcb設計完成后，電路板外形及其調試測試

8.9 本章小結

8.10 重要術語

8.11 課后習題

8.12 復習題

8.13 實驗練習題

第9章 嵌入式固件設計與開發(fā)

9.1 嵌入式固件設計方法

9.1.1 基于超循環(huán)的方法

9.1.2 基于嵌入式操作系統(tǒng)的方法

9.2 嵌入式固件開發(fā)語言

9.2.1 基于匯編語言的開發(fā)

9.2.2 基于高級語言的開發(fā)

9.2.3 匯編語言與高級語言混合編程

9.3 嵌入式c編程

9.3.1 對比c語言與嵌入式c語言

9.3.2 對比編譯器與交叉編譯器

9.3.3 在嵌入式c編程中使用c語言

9.4 本章小結

9.5 重要術語

9.6 課后習題

9.7 復習題

9.8 實驗練習題

第10章 基于實時操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)設計

10.1 操作系統(tǒng)基礎知識

10.2 操作系統(tǒng)分類

10.2.1 通用操作系統(tǒng)

10.2.2 實時操作系統(tǒng)

10.3 任務、進程與線程

10.3.1 進程

10.3.2 線程

10.4 多處理與多任務

10.5 任務調度

10.5.1 非搶占式調度

10.5.2 搶占式調度

10.6 結合使用線程、進程與調度

10.7 任務通信

10.7.1 存儲器共享

10.7.2 消息傳遞

10.7.3 遠程過程調用與套接字

10.8 任務同步

10.8.1 任務通信/同步問題

10.8.2 任務同步技術

10.9 設備驅動程序

10.10 選擇rtos的方法

10.10.1 功能性需求

10.10.2 非功能性需求

10.11 本章小結

10.12 重要術語

10.13 課后習題

10.14 復習題

10.15 實驗練習題

第11章 基于vxworks與microc/os-iirtos的嵌入式系統(tǒng)設計簡介

11.1 vxworks

11.1.1 任務創(chuàng)建與管理

11.1.2 任務調度

11.1.3 內核服務

11.1.4 任務間通信

11.1.5 任務同步與互斥

11.1.6 中斷處理

11.1.7 監(jiān)控任務執(zhí)行的看門狗

11.1.8 定時與定時基準

11.1.9 vxworks開發(fā)環(huán)境

11.2 microc/os-ii

11.2.1 任務創(chuàng)建與管理

11.2.2 內核函數與初始化

11.2.3 任務調度

11.2.4 任務間通信

11.2.5 互斥與任務同步

11.2.6 定時與定時基準

11.2.7 存儲器管理

11.2.8 中斷處理

11.2.9 microc/os-ii開發(fā)環(huán)境

11.3 本章小結

11.4 重要術語

11.5 課后習題

11.6 復習題

11.7 實驗練習題

第12章 嵌入式硬件與固件的集成與測試

12.1 硬件與固件的集成

12.1.1 離線編程

12.1.2 在系統(tǒng)編程

12.1.3 在應用編程

12.1.4 使用廠家編程芯片

12.1.5 對基于操作系統(tǒng)的器件實現固件加載

12.2 電路板加電

12.3 本章小結

12.4 重要術語

12.5 復習題

第13章 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

13.1 集成開發(fā)環(huán)境

13.1.1 基于8051的keil&muvision3

13.1.2 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)ide概述

13.2 交叉編譯過程中生成的各種文件

13.2.1 列表文件（.lst）

13.2.2 預處理器輸出文件

13.2.3 目標文件（.obj）

13.2.4 map文件（.map）

13.2.5 hex文件（.hex）

13.3 反匯編器與反編譯器

13.4 模擬器、仿真器與調試

13.4.1 模擬器

13.4.2 仿真器與調試器

13.5 目標硬件調試

13.5.1 放大鏡

13.5.2 萬用表

13.5.3 數字cro

13.5.4 邏輯分析儀

13.5.5 函數生成器

13.6 邊界掃描

13.7 本章小結

13.8 重要術語

13.9 課后習題

13.10 復習題

13.11 實驗練習題

第14章 產品外殼設計與開發(fā)

14.1 產品外殼設計工具

14.2 產品外殼開發(fā)技術

14.2.1 外殼手工設計

14.2.2 快速原型開發(fā)

14.2.3 加工與制模

14.2.4 金屬薄板

14.2.5 商用現貨外殼

14.3 本章小結

14.4 重要術語

14.5 課后習題

14.6 復習題

第15章 嵌入式產品開發(fā)生命周期

15.1 edlc的含義

15.2 edlc的作用

15.3 edlc的目標

15.3.1 保障產品質量

15.3.2 通過管理降低風險并預防缺陷

15.3.3 提高生產效率

15.4 edlc的各個階段

15.4.1 需求

15.4.2 概念成型

15.4.3 分析

15.4.4 設計

15.4.5 開發(fā)與測試

15.4.6 部署

15.4.7 支持

15.4.8 升級

15.4.9 退市

15.5 edlc方法（edlc建模）

15.5.1 線性/瀑布模型

15.5.2 迭代/增量模型（也稱為噴泉模型）

15.5.3 原型/演化模型

15.5.4 螺旋模型

15.6 本章小結

15.7 重要術語

15.8 課后習題

15.9 復習題

第16章 嵌入式產業(yè)發(fā)展趨勢

16.1 嵌入式系統(tǒng)處理器發(fā)展趨勢

16.1.1 片上系統(tǒng)

16.1.2 多核處理器/片上多處理器

16.1.3 可重構處理器

16.2 嵌入式操作系統(tǒng)發(fā)展趨勢

16.3 開發(fā)語言發(fā)展趨勢

16.3.1 基于java的嵌入式開發(fā)

16.3.2 基于.net cf的嵌入式開發(fā)

16.4 開放式標準、框架與聯盟

16.4.1 開放式移動聯盟

16.4.2 開放式手機聯盟

16.4.3 android

16.4.4 openmoko

16.5 瓶頸

16.5.1 存儲器性能

16.5.2 缺少標準或標準執(zhí)行力度不夠

16.5.3 缺少專業(yè)的人力資源

附錄a pic系列微控制器、avr系列微控制器、arm處理器簡介

附錄b 設計案例研究

參考文獻