嵌入式系统基础教程(普通高等应用型本科电子与计算机系列规划教材)
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品牌: 金建设
基本信息·出版社：大连理工大学出版社
·页码：317 页
·出版日期：2009年09月
·ISBN：9787561151136
·条形码：9787561151136
·包装版本：第1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
·丛书名：普通高等应用型本科电子与计算机系列规划教材
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内容简介《嵌入式系统基础教程》注重嵌入式系统概念和方法，由浅人深，易于掌握；以应用型为导向，侧重嵌入式系统应用能力的培养；以ARM9和S3C2410为主线，紧跟国内嵌入式系统教学的主流。
编辑推荐《嵌入式系统基础教程》：普通高等应用型本科电子与计算机系列规划教材
目录
第1章 嵌入式系统概论
1.1 嵌入式系统的概念
1.1.1 嵌入式系统的感性认识
1.1.2 嵌入式系统定义
1.1.3 嵌入式系统的基本组成
1.1.4 嵌入式系统的特点
1.2 嵌入式微处理器
1.2.1 嵌入式微处理器的类型
1.2.2 嵌入式微处理器的选型
1.3 嵌入式操作系统
1.3.1 操作系统
1.3.2 嵌入式操作系统的特点
1.3.3 常见的嵌入式操作系统
1.3.4 嵌入式操作系统的选择
1.4 嵌入式系统应用软件开发
1.4.1 嵌入式系统应用软件开发的特点
1.4.2 嵌入式系统应用软件的结构体系
1.5 嵌入式系统的应用
1.5.1 嵌入式系统的应用模式
1.5.2 嵌入式系统的应用领域
习题
第2章 ARM微处理器的体系结构
2.1 ARM微处理器
2.1.1 ARM微处理器概述
2.1.2 ARM系列微处理器
2.1.3 ARM微处理器的特点
2.2 ARM的体系结构
2.2.1 ARM微处理器的CPU结构
2.2.2 ARM微处理器的精简指令集
2.2.3 ARM微处理器的多级流水线
2.3 ARM微处理器的工作状态和运行模式
2.3.1 ARM微处理器的工作状态
2.3.2 ARM微处理器的运行模式
2.4 ARM微处理器的寄存器组织
2.4.1 ARM状态下的寄存器
2.4.2 Thumb状态下的寄存器
2.5 ARM支持的数据类型和存储模式
2.5.1 ARM支持的数据类型
2.5.2 ARM支持的存储模式
2.5.3 ARM支持的I/O寻址
2.6 ARM微处理器的异常
2.6.1 ARM的异常类型
2.6.2 异常的响应及返回
2.6.3 异常的描述
2.6.4 异常服务程序
2.7 典型ARM微处理器芯片S3C2410A
2.7.1 S3C2410A芯片概述
2.7.2 S3C2410A芯片的内部结构
2.7.3 S3C2410A芯片的引脚及功能
2.7.4 S3C2410A芯片与80C51单片机的比较
2.8 基于$3C2410A微处理器的典型实验平台
2.8.1 实验平台概述
2.8.2 实验平台的组成
2.9 嵌入式系统应用实例设计
2.9.1 应用系统概述
2.9.2 硬件结构框图
2.9.3 软件流程图
2.9.4 测试结果
习题
第3章 ARM指令系统与
汇编语言程序设计
3.1 ARM指令系统概述
3.1.1 ARM指令系统的特点
3.1.2 ARM汇编指令的基本格式
3.1.3 ARM指令的条件域
3.2 ARM指令的寻址方式
3.3 ARM指令的分类介绍
3.3.1 数据处理指令
3.3.2 加载／存储指令
3.3.3 转移指令
3.3.4 程序状态寄存器访问指令
3.3.5 软件中断指令
3.4 Thumb指令集
3.5 ARM的伪指令
3.6 ARM汇编语言程序设计举例
3.6.1 分支结构
3.6.2 循环结构
3.6.3 主子结构
习题
第4章 ARM的C语言程序设计
4.1 概述
4.1.1 嵌入式系统应用程序的编程语言
4.1 I2嵌入式系统C语言程序设计需考虑的问题
4.2 数据类型
4.2.1 C语言的数据类型
4.2.2 ARM的C编译器支持的基本数据类型
4.3 常量与变量
4.3.1 常量
4.3.2 变量
4.4 预处理指令
4.4.1 文件包含预处理指令
4.4.2 宏定义预处理指令
4.4.3 条件编译预处理指令
4.4.4 预处理指令#pragma
4.5 位运算
4.5.1 “按位与”运算
4.5.2 “按位或”运算
4.5.3 “移位”运算
4.6 函数
4.6.1 函数概述
4.6.2 中断函数
4.6.3 可重入函数
4.7 应用程序的结构
4.8 C语言应用程序举例
习题
第5章 ADS 1.2集成开发环境简介
5.1 ADS 1.2集成开发环境的组成与功能
5.1.1 ADS 1.2 集成开发环境的组成
5.1.2 CodeWarrior和AXD
5.2 ADS 1.2集成开发环境的安装
5.3 ADS 1.2集成开发环境的使用
5.3.1 开发环境的配置
5.3.2 程序的编辑、编译和链接
5.3.3 程序的调试和运行
5.4 ADS 1.2集成开发环境的应用
5.4.1 ARM汇编语言程序的编辑、汇编链接、调试运行
5.4.2 ARM C语言程序的编辑、编译链接、调试运行
习题
第6章 S3C2410A的基本接口及应用设计
6.1 S3C2410A的串行接口与串行通信
6.1.1 S3C2410AUART的内部结构
6.1.2 S3C2410AUART的功能
6.1.3 波特率的计算
6.1.4 UART的初始化
6.1.5 UART数据的发送与接收的编程
6.1.6 串行通信编程举例
6.2 S3C2410A的通用I／O接口及应用
6.2.1 GPIO的原理与结构
6.2.2 GPIO的初始化及输入／输出操作
6.2.3 GPIO的应用举例
6.3 S3C2410A的A／D转换接口
6.3.1 A／D转换的基本概念
6.3.2 S3C2410A的A／D转换器
6.3.3 A／D转换的应用编程
6.4 S3C2410A的L.CD接口
6.4.1 LCD的工作原理
6.4.2 S3C2410A的LCD控制器
6.4.3 S3C2410A的L,CD应用编程
6.5 S3C2410A的触摸屏接口及应用
6.5.1 触摸屏的工作原理
6.5.2 S3C2410A的触摸屏控制接口
6.5.3 触摸屏控制接口的特殊功能寄存器
6.5.4 触摸屏应用编程
习题
第7章 删的存储器系统
7.1 存储器系统概述
7.1.1 存储器系统的分层结构
7.1.2 常用的存储器
7.2 S3C2410A微处理器的存储系统
7.2.1 S3C2410A的存储空间
7.2.2 S3C2410A存储空间的映射
7.2.3 S3C2410A的存储控制寄存器
7.3 NAND Flash存储器的扩展
7.3.1 NAND Flash存储器概述
7.3.2 NAND Flash的运行模式
7.3.3 NAND Flash芯片简介
7.3.4 NAND Flash的接口设计
7.3.5 NAND Flash的控制寄存器
7.4 SDRAM存储器的扩展
7.4.1 SDRAM存储器概述
7.4.2 SDRAM芯片简介
7.4.3 SDRAM的接口设计
习题
第8章 嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ
8.1 μC／OS-Ⅱ实时操作系统概述
8.1.1 μC／OS-Ⅱ的特点
8.1.2 μC／OS-Ⅱ的体系结构
8.1.3 μC／OS-Ⅱ提供的系统服务
8.2 μC／OS-Ⅱ中的任务
8.2.1 任务的基本概念
8.2.2 任务的状态
8.2.3 任务代码
8.2.4 系统任务
8.2.5 任务的优先级、任务的堆栈和任务控制块
8.2.6 任务的调度
8.2.7 任务的创建
8.2.8 μC／OS-Ⅱ的初始化和任务的启动
8.2.9 编程举例
8.3 μC／OS-Ⅱ的任务同步与通信
8.3.1 任务之间的协调
8.3.2 信号量
8.3.3 消息邮箱
8.3.4 消息队列
8.4 μC／OS-Ⅱ的移植
8.4.1 μC／OS-Ⅱ移植的基本要求与工作内容
8.4.2 μC／OS-Ⅱ在S3C2410A微处理器上的移植
习题
第9章 扩展接口的应用设计
9.1 RS-485接口的应用设计
9.1.1 RS-485接口概述
9.1.2 RS-485接口双机通信的硬件设计
9.1.3 RS-485接口双机通信的软件编程
9.1.4 RS-485接口的多机通信设计
9.2 CAN总线接口的应用设计
9.2.1 CAN总线接口概述
9.2.2 CAN总线接口的硬件设计
9.2.3 CAN总线接口的控制命令
9.2.4 CAN总线接口的软件编程
9.3 GPRS远程通讯系统的设计
9.3.1 GPRS接口概述
9.3.2 GPRS接口模块及AT指令集简介
9.3.3 GPRS远程通信系统接口的硬件设计
9.3.4 GPRS远程通信系统的软件编程
9.4 GPS地理定位系统的设计
9.4.1 GPS接口模块概述
9.4.2 GPS地理定位系统的设计
习题
附录
附录A S3C2410A的引脚及名称
附录B 常用的头文件和系统引导程序
参考文献
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序言近年来，随着32位嵌入式微处理器的出现，嵌入式系统技术得到了迅猛的发展，其应用已经深入到工业控制、交通运输、商业和服务业、精准农业、医疗、家庭等各个领域。社会和科技的发展需要越来越多的掌握嵌入式系统技术的专业人才，应对这种需求，我国一些高校相继开设了有关嵌入式系统技术的课程。
编者从2004年开始探索在应用型本科教学中引入嵌入式系统技术，相继在计算机、自动化和电子信息工程专业开设嵌入式系统课程，并在计算机专业中开设了嵌入式系统专业方向。在教学实践中发现，应用型本科学生急需一套理论与实践很好结合、通俗易懂的嵌入式系统教材，在此基础上，萌生了编写本书的想法。
编者力求将本书编写为嵌入式系统的入门教材，主要体现如下特点：
（1）深入浅出地介绍嵌入式系统的基本概念，并通过大量应用实例使读者认识到嵌入式系统无处不在，以引起读者的学习兴趣。
（2）避免冗长的理论介绍，注重讲清概念和方法，便于学习入门，侧重嵌入式系统应用能力的培养。
（3）既介绍ARM的体系结构，又介绍采用ARM内核的典型微处理器芯片S3C2410A，也介绍了由S3C2410A微处理器构成的应用系统，使读者既见树木也见森林。
（4）考虑目前嵌入式系统的应用软件主要采用C语言编程，为了使学生更好地掌握嵌入式系统的应用软件结构和嵌入式系统C语言编程的特点和风格，安排了ARM的C语言程序设计一章，注重讲述嵌入式系统C语言编程的一些特殊方法。
（5）不仅安排了嵌入式微处理器内部集成的基本接口及应用设计，也介绍了嵌入式微处理器扩展接口及应用设计，为应用开发打好基础。
（6）为了便于初学者学习，本书以比较容易学习的嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ为切入点，介绍嵌入式操作系统。
文摘插图：
第1章 嵌入式系统概论
20世纪70年代微处理器出现后，计算机技术及应用得到了飞速的发展。计算机已经进入办公室、家庭及社会的各个角落。计算机不仅作为通用的“计算机器”被人们使用，而且越来越多的微处理器被“嵌入”到设备、仪器、家用电器、交通工具及各种系统中，从而使它们具有智能化的功能，受到人们的欢迎。
随着设备智能化的深入发展，微处理器这种“嵌入式”应用技术越来越受到人们的重视，嵌入式系统技术已经成为计算机应用技术的重要分支，成为计算机技术领域发展最活跃的方向之一。
1.1 嵌入式系统的概念
1.1.1 嵌入式系统的感性认识
什么是嵌入式系统呢？首先让我们来看一下微处理器的两种应用形式。是由微处理器构成的PC计算机，从外观看，PC计算机由机箱、显示器、键盘组成。在机箱中装有主板，主板是计算机的主体，其上安装了微处理器、内存条、各种扩展板（包括显卡、声卡、网卡、通信卡等）。在市场上见到的PC计算机都是以同样的标准形式配置的，只是在存储容量、处理速度等性能上有所差异。在这种应用模式下，计算机主要用来完成计算和数据处理任务，人们可以利用它来完成各种信息处理工作，这种计算机属于通用计算机。
