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第1章 嵌入式系统概述1

1.1嵌入式系统诞生的背景1

1.2嵌入式系统简介2

1.2.1嵌入式系统的定义2

1.2.2嵌入式系统的结构4

1.2.3嵌入式系统的特点4

1.2.4嵌入式系统的应用领域7

1.3嵌入式系统的发展7

1.3.1嵌入式系统过去的发展7

1.3.2嵌入式系统的现状8

1.3.3嵌入式系统的发展趋势9

第2章 嵌入式系统的硬件平台ARM10

2.1 ARM7内核基本结构10

2.2 ARM9处理器11

2.2.1与ARM7处理器的比较11

2.2.2 ARM9TDMI内核12

2.2.3基于ARM9处理器的三星S3C2410X处理器详解12

2.2.4运行模式23

2.3 ARM总线结构24

2.4 ARM寄存器24

2.4.1通用寄存器25

2.4.2程序状态寄存器26

2.4.3 ARM状态寄存器集与Thumb状态寄存器集28

2.5存储设备29

2.5.1存储系统结构29

2.5.2存储空间管理单元MMU31

2.5.3随机存储器31

2.5.4只读存储器34

2.6 ARM寻址方式34

2.7 IO设备36

2.7.1键盘36

2.7.2 LED37

2.7.3显示器37

2.7.4 A/D及D/A转换器38

2.7.5触摸屏38

2.7.6计数器39

2.8接口设备40

2.8.1内存接口40

2.8.2 I/O设备接口40

2.9 ARM中断与异常41

2.9.1中断41

2.9.2异常43

第3章ARM指令集47

3.1计算机体系结构简介47

3.2 ARM指令集概述48

3.2.1 ARM指令的分类49

3.2.2指令可选后缀52

3.3指令集54

3.3.1数据处理指令54

3.3.2加载/存储指令63

3.3.3寄存器访问指令65

3.3.4跳转/中断指令67

3.3.5协处理器指令69

3.3.6伪指令71

3.3.7浮点指令集73

3.4 ARM指令应用实例——FIR滤波器77

第4章 基本编程概念及编译技巧79

4.1用高级语言C进行编码79

汇编语言和高级语言的优点比较79

4.2程序元素80

4.2.1头文件、源文件及预处理指令80

4.2.2宏与函数82

4.2.3数据类型、数据结构的分类、修饰符、语句、循环和指针83

4.2.4队列92

4.2.5堆栈95

4.2.6链表97

4.3基础编译技术105

4.3.1语句翻译106

4.3.2数据结构109

4.3.3表达式的简化109

4.3.4消除死代码110

4.3.5寄存器的分配110

4.3.6调度113

4.3.7指令的选择114

4.3.8汇编与连接115

第5章 程序建模120

5.1程序设计范型120

5.1.1状态机范型121

5.1.2数据流范型126

5.1.3 Petri网范型127

5.2软件分析过程中的建模132

5.2.1数据流图133

5.2.2控制数据流图134

5.3多处理器系统的建模135

5.3.1同步数据流图模型137

5.3.2同构的同步数据流图模型138

5.3.3无环优先扩展图模型138

5.3.4定时的Petri网和扩展预测/转换网模型139

5.3.5多线程图系统模型141

5.3.6图和Petri网在多处理器系统中的应用142

5.4统一建模语言146

第6章 程序设计和分析152

6.1程序分析152

6.1.1执行时间的分析与优化152

6.1.2功耗的分析与优化158

6.1.3程序大小的分析与优化160

6.2程序的分析、设计与实现162

6.2.1程序分析162

6.2.2程序设计164

6.2.3程序实现166

6.3程序的验证及测试166

6.3.1白盒测试167

6.3.2黑盒测试171

6.3.3功能评估测试172

6.3.4性能测试173

6.4实时程序设计问题173

6.4.1在需求和规范的分析中存在的问题173

6.4.2设计和实现中存在的问题174

6.4.3系统集成中存在的问题174

6.4.4测试中存在的问题174

6.5软件维护175

第7章 嵌入式系统开发案例177

7.1嵌入式系统开发的一般过程177

7.1.1需求分析177

7.1.2详细设计181

7.1.3实现阶段184

7.1.4测试阶段188

7.2嵌入式系统开发案例191

7.2.1基于ARM和μCOS的嵌入式Web服务器设计191

7.2.2嵌入式系统PDA智能手机设计方案207

7.3嵌入式系统应用前景展望212

7.3.1工业控制212

7.3.2交通管理213

7.3.3信息家电213

7.3.4电子商务214

7.3.5医疗设备214

7.3.6机器人214

第8章 嵌入式系统的实验设计部分215

8.1背景知识215

8.1.1嵌入式系统概念简介216

8.1.2ARM简介217

8.1.3Linux操作系统219

8.2实验环境221

8.2.1实验开发板221

8.2.2 ARM开发工具222

8.2.3 FL2440开发板基本设置224

8.2.4小结226

8.3实验一——熟悉ARM嵌入式平台226

8.3.1实验概括226

8.3.2实验目的227

8.3.3实验内容227

8.3.4小结235

8.4实验二——外设与接口235

8.4.1实验概括235

8.4.2实验目的235

8.4.3实验内容236

8.4.4小结242

8.5实验三——Linux操作系统242

8.5.1实验概括242

8.5.2实验目的242

8.5.3嵌入式Linux242

8.5.4 ARM系列与Linux243

8.5.5 Linux系统安装244

8.5.6交叉编译环境246

8.5.7 Linux的常用指令247

8.5.8连接方式248

8.5.9 Minicom的使用250

8.5.10 Bootloader250

8.5.11 Linux内核移植251

8.5.12 Linux下的一个A/D转换实验251

8.5.13 Linux系统中的基本应用254

8.5.14小结254

8.6进阶实验255

8.6.1实验概括255

8.6.2交叉编译十网络服务器实验255

8.6.3 Nand Flash应用实验258

8.6.4 makefile实验263

8.6.5实验小结265

8.7嵌入式Linux网络编程265

8.7.1基础知识265

8.7.2程序实例266

8.7.3网络地址的表示267

8.7.4建立socket268

8.7.5绑定本地地址268

8.7.6 listen函数268

8.7.7 accept函数269

8.7.8数据通信269

8.7.9小结269

8.8总结270

参考文献271