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第1章 ARM嵌入式技术概论 1

1.1 ARM处理器的历史及发展 1

1.2 ARM处理器简介 2

1.2.1 ARM处理器特征 2

1.2.2 ARM处理器架构 2

1.2.3 Cortex处理器架构 3

1.3 ARM处理器系列 3

1.3.1 Classic ARM处理器 3

1.3.2 Cortex-A系列处理器 4

1.3.3 Cortex-M系列处理器 7

1.3.4 Cortex-R系列处理器 8

1.3.5 SecurCore系列处理器 9

1.4 ARM处理器的芯片选型 10

本章小结 11

思考题 11

第2章 ARM处理器体系结构 12

2.1 数据类型 12

2.2 处理器工作模式 12

2.3 ARM处理器的存储系统 13

2.3.1 存储空间 13

2.3.2 存储格式 13

2.3.3 存储管理单元 14

2.3.4 高速缓冲存储器 14

2.3.5 协处理器 15

2.4 寄存器组织 15

2.4.1 ARM处理器模式下的寄存器分布 15

2.4.2 通用寄存器 17

2.4.3 程序状态寄存器 18

2.5 异常处理 21

2.5.1 ARM处理器异常类型 21

2.5.2 ARM异常处理 22

2.5.3 异常优先级 27

2.6 ARM Cortex-A9内核架构 28

2.6.1 ARM Cortex-A9架构简介 28

2.6.2 ARM Cortex-A9单核技术 28

2.6.3 ARM Cortex-A9多核技术 28

本章小结 31

思考题 31

第3章 ARM处理器指令系统 32

3.1 ARM指令集概述 32

3.2 ARM指令的基本格式 33

3.2.1 ARM指令集编码 33

3.2.2 ARM指令基本语法格式 33

3.3 ARM指令的寻址方式 35

3.4 ARM存储器访问指令 39

3.5 ARM数据处理指令 42

3.6 ARM分支指令 49

3.7 协处理器指令 50

3.8 杂项指令 52

3.9 其他指令介绍 54

本章小结 56

思考题 56

第4章 Exynos4412处理器简介 57

4.1 处理器功能介绍 57

4.2 处理器引脚介绍 59

4.3 内核单元 64

4.4 存储器系统 65

4.5 多媒体处理单元 65

4.6 外部连接及通信接口 66

4.7 系统外设单元 66

4.8 GPIO单元 66

4.9 通用中断控制器 67

4.10 SPI接口功能单元 68

4.11 I2C接口功能单元 69

4.12 UART接口功能单元 70

4.13 ADC功能单元 70

本章小结 71

思考题 71

第5章 Exynos4412实验教学系统设计 72

5.1 实验教学系统概述 72

5.2 Exynos4412存储模块 75

5.3 Exynos4412电源管理系统 75

5.4 LED/KEY模块 76

5.5 UART模块 77

5.6 红外信号接收器 78

5.7 CAN/RS-485通信接口模块 79

5.8 3-AXIS传感器模块 80

5.9 温度传感器模块 80

5.10 音频模块 81

5.11 ADC模块 82

5.12 LCD模块 82

5.13 摄像头接口模块 84

5.14 TF卡/SD卡存储模块 85

5.15 USB模块 85

本章小结 86

思考题 86

第6章 Exynos4412部件编程实例 87

6.1 GPIO编程 87

6.1.1 GPIO功能描述 87

6.1.2 Exynos4412的GPIO常用寄存器分类 87

6.1.3 Exynos4412的GPIO常用寄存器详解 88

6.1.4 GPIO编程实例 90

6.2 中断控制器编程 94

6.2.1 ARM处理器的中断响应流程 94

6.2.2 Exynos4412中断概述 95

6.2.3 中断相关控制寄存器 95

6.2.4 ARM中断编程实例 101

6.3 异步串行编程 105

6.3.1 Exynos4412串口简述 106

6.3.2 UART通信寄存器详解 106

6.3.3 UART通信编程实例 110

6.4 PWM定时器编程 113

6.4.1 PWM定时器的寄存器 114

6.4.2 定时器的PWM输出工作流程 116

6.4.3 PWM的编程实例 116

6.5 MMU编程 118

6.5.1 MMU的作用 118

6.5.2 MMU的工作流程 119

6.5.3 MMU编程实例 120

本章小结 123

思考题 123

第7章 Linux程序开发 124

7.1 开发工具GNU概述 124

7.1.1 GCC编译器 124

7.1.2 GNU Make 126

7.1.3 makefile编程实例 130

7.2 Linux文件I/O操作 132

7.2.1 Linux系统调用和用户编程接口 132

7.2.2 Linux文件I/O编程实例 133

7.3 Linux多线程程序设计 136

7.3.1 任务、进程和线程概述 136

7.3.2 多线程编程常用函数 137

7.3.3 多线程编程实例 138

7.4 Linux进程间通信 143

7.4.1 进程间通信方法概述 144

7.4.2 进程间相关函数介绍 144

7.4.3 进程间通信编程实例 147

7.5 Linux驱动程序设计 154

7.5.1 Linux的设备管理 154

7.5.2 设备驱动程序结构 155

7.5.3 字符型驱动编程实例 159

本章小结 163

思考题 164

第8章 嵌入式Linux程序开发 165

8.1 嵌入式Linux搭建 165

8.1.1 Linux的交叉开发环境建立 165

8.1.2 嵌入式Linux引导程序BootLoader的配置和编译 167

8.1.3 嵌入式Linux系统内核的配置和编译 170

8.1.4 嵌入式Linux根文件系统设置 173

8.2 嵌入式Linux LED驱动程序开发 176

8.2.1 LED驱动程序设计相关函数 177

8.2.2 LED驱动程序设计 178

8.2.3 驱动程序编译 185

8.2.4 测试应用程序设计 186

8.2.5 驱动程序测试 187

8.3 PWM驱动程序开发设计实例 187

8.3.1 PWM硬件连接原理 188

8.3.2 PWM驱动源程序设计 188

8.3.3 PWM驱动程序编译 193

8.3.4 PWM测试应用程序设计及编译 194

8.3.5 PWM测试 196

本章小结 197

思考题 197

第9章 系统应用案例 198

9.1 华为荣耀畅玩5x手机 198

9.1.1 硬件结构 198

9.1.2 荣耀畅玩5x手机的技术指标 198

9.1.3 高通骁龙615处理器 200

9.1.4 海思处理器 202

9.2 网络机顶盒 202

9.2.1 功能 202

9.2.2 原理结构 203

9.2.3 小米盒子3增强版 204

9.2.4 天猫魔盒M10 206

本章小结 206

思考题 206

附录 ARM处理器的CP15协处理器 207

参考文献 216