《ARM嵌入式常用模块与综合系统设计实例精讲》针对目前通用流行的ARM嵌入式处理器，通过实例精讲的形式，详细介绍了ARM嵌入式常用模块与综合应用系统设计的方法及技巧。《ARM嵌入式常用模块与综合系统设计实例精讲》配有一张光盘，包含了全书所有实例的硬件原理图和程序源代码，方便读者学习和使用。《ARM嵌入式常用模块与综合系统设计实例精讲》适合广大计算机、自动化、电子及硬件等相关专业的大学生，以及从事ARM开发的科研人员使用。

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作者简介

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介绍

版权信息

书 名: ARM嵌入式常用模块与综合系统设计实例精讲

作　者：张绮文

出版社： 电子工业出版社

出版时间： 2008

ISBN: 9787121070358

开本： 16

定价: 59.00 元

内容简介

《ARM嵌入式常用模块与综合系统设计实例精讲》是畅销书《ARM嵌入式常用模块与综合系统设计实例精讲》的第2版。全书针对目前通用流行的ARM嵌入式处理器，通过实例精讲的形式，详细介绍了ARM嵌入式常用模块与综合应用系统设计的方法及技巧。全书共分3篇33章，第一篇为基础知识篇，简要介绍了ARM处理器及系统结构、ARM编程基础、ARM开发环境及调试系统；第二篇为常用模块设计实例篇，通过23个模块设计实例，详细介绍了ARM嵌入式的各种开发技术和使用技巧，这些模块实例基础、实用，易学易懂，全部调试通过，几乎涵盖了所有的ARM开发技术；第三篇为综合应用系统设计实例篇，通过6个综合系统实例，对前面的ARM常用模块进行了综合应用设计，经过此篇学习，读者将快速提高ARM综合系统设计的能力，步入高级工程师的行列。

《ARM嵌入式常用模块与综合系统设计实例精讲》配有一张光盘，包含了全书所有实例的硬件原理图和程序源代码，方便读者学习和使用。《ARM嵌入式常用模块与综合系统设计实例精讲》适合广大计算机、自动化、电子及硬件等相关专业的大学生，以及从事ARM开发的科研人员使用。

作者简介

张绮文，男，高级研发工程师，硕士学历，具有20年工作经验，长期从事ARM、Linux的嵌入式系统开发。现在为公司电子设备质量监督主管。

其主要负责开发并投入商业应用的项目有：

ARM指纹脱机模块、VidioCapture、指纹门锁、寄包柜、指纹鼠标、保险箱、电子监管网等。

座右铭：求知若饥，虚心若愚。

目录

第一篇基础知识篇

第1章ARM处理器及系统结构2

1.1ARM处理器概述2

1.1.1ARM公司简介2

1.1.2ARM特点3

1.1.3ARM应用领域3

1.2ARM处理器系列5

1.3ARM内核基本结构9

1.3.1ARM内核9

1.3.2ARM扩展功能块10

1.3.3ARM启动方式13

1.4ARM处理器运行模式14

1.5ARM寄存器14

1.5.1通用寄存器14

1.5.2程序状态寄存器16

1.5.3ARM状态下的寄存器18

1.5.4Thumb状态下的寄存器19

1.6ARM存储系统20

1.6.1ARM存储方法20

1.6.2存储空间管理单元（MMU）21

1.7ARM流水线与时序23

1.7.1ARM流水线23

1.7.2ARM时序23

1.8ARM中断与异常24

1.8.1ARM异常类型25

1.8.2异常的响应及返回25

1.8.3异常的描述26

1.8.4异常的处理28

第2章ARM编程基础29

2.1ARM指令系统29

2.1.1ARM指令介绍29

2.1.2ARM指令寻址方式31

2.1.3ARM指令集34

2.2ARM汇编语言设计46

2.2.1ARM汇编器所支持的伪指令46

2.2.2汇编语言的语句格式53

2.2.3汇编语言的程序结构57

2.3ARMC语言设计58

2.3.1优化C语言编程58

2.3.2C语言与汇编混合编程64

2.3.3ARMC/C++编译器69

第3章ARM开发环境与调试系统76

3.1ADS开发环境76

3.1.1CodeWarrior的使用76

3.1.2AXD的使用83

3.2SDT开发环境86

3.2.1SDT开发环境及特点86

3.2.2SDT调试环境86

3.2.3利用SDT软件编程实例87

3.3ARM体系中调试系统概述90

3.4用仿真器调试系统92

3.4.1初始化存储器92

3.4.2在线仿真92

3.4.3常见问题94

3.5基于Angel的调试系统95

3.5.1基于Angel的调试系统概述95

3.5.2使用Angel开发应用程序98

3.5.3Angel执行的操作103

3.5.4将Angel移植到特定的

3.5.4目标系统105

3.6基于JTAG的调试系统122

3.6.1调试接口JTAG介绍122

3.6.2基于JTAG的调试系统的

3.6.2特点125

3.6.3基于JTAG的调试系统

3.6.3结构126

3.6.4目标系统中的调试功能扩展

3.6.2部件127

3.6.5基于JTAG的调试过程128

第二篇常用模块设计实例篇

第4章ARM嵌入式开发平台的

第4章构建130

4.1实例说明130

4.2ARM系统体系结构130

4.2.1硬件体系结构131

4.2.2软件体系结构133

4.3硬件平台实现方法134

4.3.1硬件电路板设计134

4.3.2ARM硬件设计原则136

4.4软件开发方法137

4.4.1软件开发流程137

4.4.2软件开发环境构建138

4.5实例总结139

第5章DMA模块应用设计140

5.1实例内容和目标140

5.2DMA数据传输原理140

5.2.1DMA操作原理141

5.2.2外部DMA请求/应答协议142

5.2.3DMA传送方式143

5.2.4DMA的寄存器介绍144

5.3软件设计145

5.4实例总结148

第6章RTC模块应用设计149

6.1实例内容和目标149

6.2RTC工作原理149

6.2.1RTC的特性149

6.2.2RTC相关寄存器150

6.3硬件设计153

6.4软件设计153

6.4.1RTC初始化154

6.4.2RTC显示控制程序154

6.5实例总结156

第7章PWM模块应用设计157

7.1实例内容和目标157

7.2PWM工作原理158

7.2.1PWM的特性158

7.2.2PWM的工作原理158

7.2.3PWM的定时操作159

7.2.4PWM的特殊寄存器160

7.3实例软件设计163

7.3.1PWM启动163

7.3.2调制PWM164

7.3.3程序代码164

7.4实例总结165

第8章看门狗定时器模块设计166

8.1实例说明166

8.2看门狗工作原理166

8.2.1看门狗定时器操作166

8.2.2看门狗定时器特殊功能

8.2.2寄存器167

8.3实例软件设计168

8.4实例总结169

第9章中断处理模块设计170

9.1实例说明170

9.2中断处理与寄存器设置171

9.2.1ARM中断处理类型171

9.2.2ARM中断及相关寄存器172

9.3中断硬件模块图173

9.4软件程序设计174

9.4.1中断处理流程174

9.4.2中断程序设计174

9.4.3中断处理程序优化175

9.5实例总结176

第10章复位模块设计177

10.1实例说明177

10.2ARM复位原理177

10.2.1ARM复位源类型177

10.2.2复位工作原理178

10.3硬件电路设计179

10.3.1复位电路原理图179

10.3.2复位电路的调试180

10.4看门狗软件复位181

10.5实例总结183

第11章A/D变换模块设计184

11.1实例说明184

11.2A/D变换原理185

11.2.1A/D变换类型185

11.2.2A/D转换过程187

11.3硬件电路设计188

11.3.1A/D模块188

11.3.2D/A模块189

11.4A/D采样软件设计190

11.5实例总结192

第12章电源模块设计193

12.1实例说明193

12.2电源工作原理193

12.2.1系统工作状态193

12.2.2外设耗电考虑194

12.3电源线与地线设计196

12.4硬件电路设计198

12.4.1直流电压产生方法198

12.4.2电源模块电路原理图198

12.5电源的软件管理200

12.6实例总结201

第13章SDRAM模块设计202

13.1实例说明202

13.2SDRAM特点202

13.2.1SDRAM状态202

13.2.2SDRAM控制203

13.2.3SDRAM时序特点204

13.2.4地址空间分配205

13.3硬件电路设计206

13.3.1SDRAM芯片206

13.3.2SDRAM模块原理图207

13.4软件设计208

13.4.1SDRAM读写208

13.4.2SDRAM软件测试209

13.5实例总结216

第14章Nand-Flash/Nor-Flash

第14章存储模块设计217

14.1实例说明217

14.2Flash原理218

14.2.1Nand-Flash与Nor-Flash

14.3.3区别218

14.2.2Flash驱动220

14.3硬件电路设计220

14.3.1Nor-Flash的设计220

14.3.2Nand-Flash的设计..222

14.3.3Nor-Flash/Nand-Flash

14.3.3跳线选择223

14.4软件设计224

14.4.1Flash数据存储操作流程224

14.4.2程序代码说明224

14.5实例总结228

第15章通用I/O模块设计229

15.1实例说明229

15.2GPIO原理229

15.2.1GPIO设备驱动原理229

15.2.2如何驱动GPIO及对应

14.3.3设备231

15.3GPIO应用举例231

15.4GPIO设备程序开发232

15.4.1开发步骤232

15.4.2GPIO端口编程233

15.5实例总结234

第16章键盘模块设计235

16.1实例说明235

16.2键盘工作原理235

16.2.1常用键盘接口235

16.2.2行列式键盘工作原理236

16.2.3键盘扫描流程237

16.3硬件电路设计237

16.3.1ARM键盘接口237

16.3.2键盘电路原理图237

16.4软件设计238

16.4.1键盘扫描程序238

16.4.2键盘测试程序242

16.4.3键盘驱动243

16.5实例总结244

第17章LCD模块设计245

17.1实例说明245

17.2LCD工作原理246

17.2.1LCD显示模式246

17.2.2LCD显示地址247

17.2.3LCD读写时序247

17.3硬件电路设计249

17.3.1LCD显示电路249

17.3.2电路原理图250

17.4软件设计251

17.4.1LCD显示定位.结构与

14.3.3驱动251

17.4.2LCD显示流程253

17.4.3LCD显示与测试253

17.4.4LCD字模显示程序257

17.5实例总结259

第18章USB设备模块设计260

18.1实例说明260

18.2设计思路分析260

18.2.1USB工作原理260

18.2.2USB特点262

18.2.3USB传输方式263

18.3硬件电路设计263

18.3.1USB接口内部结构263

18.3.2端口描述265

18.3.3USB硬件原理图266

18.4软件设计267

18.4.1固件程序的设计268

18.4.2驱动程序设计268

18.5实例总结271

第19章以太网控制器模块设计272

19.1实例说明272

19.2以太网口工作原理273

19.3硬件电路设计274

19.3.1电路原理图274

19.3.2网卡芯片调试275

19.4软件设计276

19.4.1以太网口存储及初始化276

19.4.2发送数据包277

19.4.3接收数据包278

19.4.4程序代码279

19.5实例总结286

第20章I2C总线串行接口应用

第20章设计287

20.1实例说明287

20.2I2C设计原理287

20.2.1I2C主从模式287

20.2.2I2C工作原理288

20.3I2C硬件电路设计289

20.3.1I2C串口存储器289

20.3.2电路原理图290

20.4软件设计290

20.4.1I2C读写过程设计290

20.4.2程序代码说明292

20.5实例总结300

第21章UART异步串行接口模块

第21章设计301

21.1实例说明301

21.2串行通信原理301

21.2.1异步串行通信301

21.2.2同步串行通信302

21.2.3RS-232-C接口302

21.3硬件电路设计304

21.4软件设计305

21.4.1串口中断程序305

21.4.2串口调试程序代码306

21.5实例总结308

第22章ARP网络寻址模块设计309

22.1实例说明309

22.2ARP设计310

22.2.1ARP协议工作原理310

22.2.2硬件ARP实现311

22.3软件设计311

22.3.1ARP实现流程311

22.3.2ARP程序设计313

22.4实例总结317

第23章Boot-loader模块设计318

23.1实例说明318

23.2设计思路分析319

23.2.1Boot-loader原理320

23.2.2Boot-loader的stage1322

23.2.3Boot-loader的stage2323

23.3实现方法326

23.3.1Boot-loader的设置326

23.3.2Boot-loader程序设计327

23.3.3Boot-loader程序烧写330

23.4实例总结331

第24章基于Nand-Flash的文件

第24章系统设计332

24.1实例说明332

24.2根文件系统原理332

24.2.1Linux源文件的组织结构332

24.2.2文件系统指标334

24.2.3文件系统分类334

24.3根文件创建过程336

24.3.1配置NFS336

24.3.2创建根文件系统336

24.3.3文件系统的页面管理340

24.4实例总结342

第25章GUI系统的移植与应用

第25章设计343

25.1实例说明343

25.2GUI系统原理343

25.2.1常用的GUI系统343

25.2.2GUI设计要求346

25.3不同GUI平台的移植配置347

25.3.1MicroWindows的移植配置347

25.3.2MiniGUI的移植配置348

25.3.3Qt/Embedded的移植配置348

25.4GUI图形显示的实现349

25.4.1GUI系统的移植过程349

25.4.2基于Frame-buffer的GUI

25.4.2图形显示350

25.5实例总结352

第26章ARMLinux的移植与应用

第26章设计353

26.1实例说明353

26.2Linux系统移植原理354

26.2.1系统移植类型354

26.2.2系统移植的启动阶段354

26.3ARMLinux的移植过程355

26.3.1建立Linux交叉编译环境355

26.3.2剪裁和配置ARMLinux

25.4.2内核357

26.3.3引导内核启动流程362

26.3.4编写嵌入式Linux的设备

25.4.2驱动程序364

26.4实例总结367

第27章?C/OS-Ⅱ移植与应用设计368

27.1?C/OS-Ⅱ实例内容368

27.2?C/OS-Ⅱ概述368

27.2.1?C/OS-II简介368

27.2.2?C/OS-II的特点369

27.3?C/OS-Ⅱ移植371

27.3.1?C/OS-II文件体系结构371

27.3.2?C/OS-II移植条件371

27.3.3?C/OS-II在S3C44B0X

25.4.2上的移植372

27.4?C/OS-Ⅱ实例软件设计373

27.5实例总结375

第三篇综合应用系统设计实例篇

第28章餐厅手持电子点菜系统

第28章设计378

28.1实例说明378

28.2设计思路分析378

28.2.1系统工作原理378

28.2.2系统功能模块379

28.3系统硬件设计379

28.4系统软件设计380

28.4.1系统初始化程序代码380

28.4.2主程序部分385

28.5实例总结390

第29章UDP数据报与TCP传输

第29章应用系统设计391

29.1实例说明391

29.2UDP与TCP数据传输原理391

29.2.1UDP工作原理391

29.2.2TCP工作原理392

29.3层间接口设计393

29.4软件设计396

29.4.1UDP数据报传输396

29.4.2TCP数据传输的实现401

29.5实例总结409

第30章音频编解码应用系统设计410

30.1实例说明410

30.2音频编解码原理411

30.2.1音频编解码框图411

30.2.2音频编码过程412

30.2.3IIS音频总线414

30.2.4IIS音频时钟与传输方式415

30.3硬件电路设计416

30.3.1音频A/D单元416

30.3.2与ARM音频接口417

30.4软件设计417

30.5实例总结421

第31章数字视频监控应用系统

第31章设计422

31.1实例说明422

31.2设计思路分析422

31.2.1监控系统实现方案422

31.2.2监控系统应用举例424

31.3硬件电路设计425

31.3.1ARM视频监控平台425

31.3.2VGA接口与权电阻网络426

31.3.3CMOS图像采集模块427

31.4软件设计429

31.4.1监控主程序流程429

31.4.2程序代码说明430

31.5实例总结447

第32章指纹识别应用系统设计448

32.1实例说明448

32.2指纹识别448

32.2.1基本概念449

32.2.2指纹识别的基本原理449

32.2.3指纹识别的方法450

32.3硬件电路设计454

32.3.1指纹硬件电路454

32.3.2电路原理图455

32.4软件设计456

32.4.1指纹识别驱动456

32.4.2指纹处理程序设计456

32.5实例总结464

第33章车载信息系统设计466

33.1实例说明466

33.2设计思路分析467

33.2.1车载系统的结构467

33.2.2车载系统的基本原理468

33.2.3车载系统开发平台468

33.2.4系统软件体系结构469

33.3硬件电路设计469

33.3.1硬件电路470

33.3.2硬件模块说明470

33.4软件设计472

33.4.1相关驱动说明473

33.4.2模块程序设计474

33.4.3整体设计476

33.4.4部分源程序476

33.5实例总结485

……