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目录1

1.1 概述1

1.1.1 什么是嵌入式系统1

第1章 嵌入式系统导论1

1.1.2 嵌入式系统的特点及分类2

1.2 嵌入式微处理器和嵌入式操作系统4

1.2.1 嵌入式微处理器4

1.2.2 嵌入式操作系统6

1.3 嵌入式系统设计过程9

1.3.1 需求分析10

1.3.2 规格说明14

1.3.3 体系结构设计14

1.3.5 系统集成16

1.3.4 设计硬件构件和软件构件16

1.3.6 系统测试17

小结17

习题17

第2章 ARM/Thumb微处理器结构及指令系统19

2.1 ARM微处理器概述19

2.1.1 ARM处理器系列20

2.1.2 RISC体系结构23

2.1.3 ARM和Thumb状态23

2.1.6 Thumb指令集概述24

2.1.4 寄存器24

2.1.5 ARM指令集概述24

2.2 ARM微处理器体系结构25

2.2.1 数据类型25

2.2.2 ARM微处理器的工作状态25

2.2.3 ARM体系结构的存储器格式25

2.2.4 处理器模式26

2.2.5 寄存器组织26

2.2.6 异常31

2.3 ARM/Thumb指令系统37

2.3.1 ARM处理器寻址方式37

2.3.2 ARM指令集介绍40

2.3.3 Thumb指令集介绍59

小结60

习题60

第3章 程序设计基础61

3.1 GNU GCC简介61

3.1.1 GCC组成61

3.1.2 GCC编译程序的基本过程63

3.2 C/C++交叉编译器arm-elf-gcc64

3.2.1 概述64

3.2.2 命令使用66

3.3.1 概述68

3.3 交叉连接器arm-elf-ld68

3.3.2 命令使用69

3.3.3 linkcmds链接命令文件70

3.4.1 概述76

3.4 工程管理器make76

3.4.2 命令使用77

3.4.3 编写一个makefile78

3.5.1 概述83

3.5 交叉汇编器arm-elf-as83

3.5.2 命令使用84

3.6.1 汇编语言85

3.6 汇编语言编程85

3.6.2 宏语句与条件汇编90

3.6.3 模块化程序设计92

3.6.5 StrongARM ARM793

3.6.4 内存模式93

3.7.1 顺序程序设计95

3.7 简单程序设计95

3.7.2 分支程序设计95

3.7.3 循环程序设计97

3.7.4 子程序设计98

3.8 混合语言编程99

3.8.1 如何在C语言内嵌汇编语言100

3.8.2 C与汇编相互调用103

小结106

习题106

第4章 S3C44B0X硬件结构及功能109

4.1 S3C44B0X简介109

4.2.1 S3C44B0X存储系统的特征117

4.2 存储器管理117

4.2.2 寄存器定义119

4.3 时钟和功耗管理122

4.3.1 概述122

4.3.2 寄存器定义123

4.4 CPU Wrapper和总线特性125

4.4.1 概述125

4.4.2 内部SRAM126

4.4.3 总线优先级126

4.4.4 写缓冲区操作127

4.4.5 特殊寄存器127

4.5 DMA控制器129

4.5.1 概述129

4.5.2 DMA寄存器130

4.6 I/O端口135

4.6.1 概述135

4.6.2 端口控制寄存器138

4.7.1 概述140

4.7 PWM定时器和看门狗定时器140

4.7.2 PWM定时器操作141

4.7.3 PWM定时器控制寄存器146

4.7.4 看门狗定时器148

4.8 日历时钟150

4.8.1 概述150

4.8.2 RTC时钟单元150

4.8.3 实时时钟寄存器定义152

4.9.2 中断控制器154

4.9 中断管理154

4.9.1 概述154

4.9.3 中断控制寄存器157

4.10 串行口管理159

4.10.1 概述159

4.10.2 UART操作160

4.10.3 中断／DMA请求产生器162

4.10.4 UART错误状态FIFO162

4.10.6 回送模式163

4.10.7 红外通信模式163

4.10.5 波特率发生器163

4.10.8 UART寄存器165

4.11 LCD控制器169

4.11.1 LCD工作原理169

4.11.2 S3C44B0X的内部LCD控制器介绍170

4.11.3 LCD控制器的操作171

4.11.4 LCD控制器专用寄存器173

4.12.1 IIS总线概述178

4.12 IIS总线接口178

4.12.2 传输方式179

4.12.3 声音串口格式179

4.12.4 采样频率和主时钟180

4.12.5 IIS操作181

4.12.6 IIS总线接口寄存器181

4.13 其他接口管理184

4.13.1 S3C44B0X的IIC总线接口184

4.13.2 A/D转换器190

4.13.3 SIO（同步I/O）192

小结195

习题196

第5章 S3C44B0X接口电路设计与编程197

5.1 MICETEK EV44B0II开发板简介197

5.1.1 存储地址空间分配197

5.1.2 I/O口配置200

5.1.3 电源、时钟及复位电路201

5.1.4 MBL（Micetek Boot Loader）介绍202

5.2.1 BOOT FLASH电路及编程203

5.2 存储器电路设计及编程203

5.2.2 SDRAM电路设计及编程206

5.3 网络、USB和IIS电路设计及编程206

5.3.1 网络接口206

5.3.2 USB电路207

5.3.3 IIS电路设计及编程207

5.4 人机接口电路设计及编程210

5.4.1 键盘电路设计及编程210

5.4.2 LCD接口电路设计及编程212

5.4.3 触摸屏电路设计及编程215

5.4.4 8段数码管电路设计及编程219

5.5 串行接口电路设计及编程220

5.5.1 串行电路接口220

5.5.2 编程220

5.6 IIC接口电路设计及编程222

5.6.1 EEPROM芯片介绍222

5.6.2 EEPROM读／写操作223

5.6.3 初始化225

5.7.1 定时器编程228

5.7 其他接口电路设计及编程228

5.7.2 实时日历时钟RTC230

5.7.3 A/D转换器电路设计及编程231

小结232

习题232

第6章 嵌入式Linux开发233

6.1 嵌入式Linux概况233

6.1.1 嵌入式Linux234

6.1.2 嵌入式Linux的组成236

6.1.3 嵌入式Linux的版本237

6.2 μCLinux开发介绍238

6.2.1 启动模块238

6.2.2 内核初始化239

6.2.3 系统调用处理／异常处理239

6.2.4 驱动程序239

6.2.5 文件系统239

6.2.6 内存管理239

6.2.7 进程管理240

6.2.8 运行时间库及应用程序241

6.3 μCLinux启动过程243

6.4 开发工具介绍246

6.4.1 安装247

6.4.2 开发环境的建立248

6.4.3 调试方法248

6.5 内核的配置和编译253

6.5.1 配置内核253

6.5.2 编译内核255

6.6.2 几个调试窗口256

6.6.1 下载μCLinux内核256

6.6 内核的调试256

小结260

习题260

第7章 进程／线程管理261

7.1 进程概念及组成261

7.1.1 进程概念261

7.2 进程调度262

7.2.1 信号262

7.1.2 进程的组成262

7.2.2 进程状态265

7.2.3 进程调度266

7.3 进程运行和控制267

7.4 进程通信与同步269

7.4.1 进程通信269

7.4.2 进程同步270

7.5 线程概念及分类271

7.5.1 线程特点271

7.5.3 线程的分类272

7.5.2 线程的基本概念272

7.6.1 线程的基本操作函数273

7.6 线程基础273

7.6.2 简单的多线程编程274

7.7 线程应用中的同步问题275

7.7.1 特定线程数据275

7.7.2 互斥锁275

7.7.3 读写锁277

7.7.4 记录上锁277

小结278

习题278

7.7.5 条件变量278

7.7.6 信号量278

第8章 存储管理279

8.1 FLAT平模式内存管理279

8.1.1 3种内存管理模型280

8.1.2 标准Linux的内存管理280

8.1.3 μCLinux的内存管理281

8.2 内存管理模块的启动初始化282

8.1.4 μCLinux内存管理的局限性282

8.2.1 setup_arch（）283

8.2.2 paging_init（）284

8.2.3 free_area_init（）284

8.2.4 mem_init（）284

8.3 可执行程序的加载284

8.3.1 用户程序的内存分布285

8.3.2 reloc段机制285

8.3.3 FLAT可执行文件格式286

8.3.4 执行文件加载流程288

小结291

习题291

第9章 文件系统293

9.1 文件系统结构293

9.2 文件系统类型295

9.2.1 ROMFS文件系统295

9.2.2 RAMFS文件系统297

9.2.3 JFFS与JFFS2文件系统298

9.2.4 EXT2文件系统300

9.3.1 ROMFS文件系统目录结构301

9.3 文件系统目录结构301

9.3.2 μCLinux源程序结构304

9.4 简单编程实例307

小结310

习题310

10.1 设备管理结构311

10.1.1 概述311

第10章 设备管理311

10.1.2 字符设备与块设备312

10.1.3 主设备号和次设备号312

10.1.4 Linux设备命名习惯312

10.2 驱动程序313

10.2.1 驱动程序基本功能313

10.2.2 驱动程序的运作过程313

10.2.3 常用接口函数介绍313

10.2.4 常用函数原型314

10.3.2 具体实现316

10.3.1 设备功能介绍316

10.3 驱动程序编写实例316

小结320

习题320

第11章 应用程序开发321

11.1 串口应用程序321

11.1.1 串口主要函数介绍322

11.1.2 串口举例324

11.2.1 TCP/IP网络应用327

11.2 网络应用327

11.2.2 Web服务器应用337

11.3 音频设备应用341

11.3.1 常用音频文件格式341

11.3.2 播放WAV文件举例347

11.4 键盘及LCD显示应用352

11.4.1 LCD介绍352

11.4.2 键盘实现355

11.5 汉字音乐点播应用356

习题366

小结366

第12章 μCLinux在UP-NETARM3000平台上的移植367

12.1 UP-NETARM3000嵌入式开发平台介绍367

12.2 μCLinux在UP-NETARM3000上的移植367

12.2.1 Linux移植准备367

12.2.2 关于交叉编译环境368

12.2.3 修改μCLinux内核源码370

12.2.4 Linux内核裁减372

12.3.1 配置minicom381

12.3 内核及根文件系统的烧写381

12.2.5 内核的编译381

12.3.2 烧写内核382

12.3.3 烧写根文件系统383

小结383

习题384

附录385

附录A S3C44B0X特殊功能寄存器地址对应表385

附录B 部分Linux命令391

附录C LinuxViewTM软件简介394

参考文献401