基本信息

内容简介

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基本信息

作者： (美)Greg Osborn

译者： 宋廷强 高树静

丛书名： 计算机科学丛书

出版社：机械工业出版社

ISBN：9787111322818

上架时间：2011-2-24

出版日期：2011 年4月

开本：16开

页码：1

版次：1-1

内容简介

《嵌入式微控制器与处理器设计》全面讲述了嵌入式微处理器与微控制器的基础知识，书中没有简单罗列各种嵌入式微控制器的电气特性、物理特性以及具体使用等内容，也没有罗列具体开发工具及开发软件的具体使用，而是关注于让读者理解微控制器背后的基本概念和设计方法，从全局上把握嵌入式微处理器与微控制器的发展、现状以及主要技术等内容。全书内容覆盖嵌入式微控制器、软/硬件调试、模/数转换、外设接口、数字信号处理以及模糊逻辑等主要概念，以便使读者更好地理解和把握嵌入式系统的设计方法和设计理念。

《嵌入式微控制器与处理器设计》强调嵌入式微处理器及微控制器的架构和技术特点，使其更适合用作高校电子电气工程、计算机以及工程技术类相关专业的教材，还可用作专业嵌入式微控制器设计人员的参考书。

目录

《嵌入式微控制器与处理器设计》

出版者的话

译者序

前言

第1章嵌入式处理器

1.0微控制器

1.1微控制器市场

1.2数据路径

1.3商用微控制器

1.4soc内核处理器

1.5soc单元相对销售量

1.6超大规模集成电路（vlsi）芯片设计工具

1.7ip核

1.8指令集体系结构

1.9投资与回报

1.10半导体技术的发展

参考文献

第2章微控制器体系结构

2.0单片计算机

2.1约翰·冯·诺依曼

.2.2计算机体系结构

2.3半导体技术

2.3.1小规模集成电路

2.3.2硬件总线

2.3.3智能外围接口

2.3.4标准i/o接口

2.4msi和lsi

2.5电子计算器

2.6微处理器

2.6.1应用型数据处理

2.6.2intel i4004

2.6.3intel i8080

2.7微处理器外设

2.8intel i8051微控制器

2.9risc简介

2.9.1risc处理器

2.9.2risc的协同作用

2.9.3risc市场

2.10无晶圆半导体公司

2.10.1risc ip核

2.10.2risc工艺流程

2.11嵌入式控制器ip核

2.11.1cisc ip核

2.11.2risc ip核

2.11.3第三方ip核

2.12专用处理器

2.13本章小结

习题

参考文献

第3章嵌入式微控制器技术

3.0集成电路

3.1摩尔定律

3.1.1微处理器的性能

3.1.2实现技术

3.1.3阿姆达尔定律

3.1.4技术融合

3.2设计抽象

3.2.1指令集体系结构

3.2.2处理器家族

3.3risc和cisc

3.3.1处理器技术

3.3.2性能评估

3.3.3程序指令

3.3.4指令成本

3.3.5微代码指令

3.4存储器技术

3.4.1局部性

3.4.2存储器分级

3.4.3高速缓存

3.4.4一级缓存和二级缓存

3.4.5数据寄存器

3.4.6指令队列

3.4.7分支指令

3.4.8存储器访问延迟

3.4.9高速缓存模块

3.5指令处理

3.5.1汇编语言

3.5.2程序编译器

3.5.3硬编码指令

3.6程序设计

3.6.1程序代码大小变化

3.6.2cisc指令集

3.7统一指令集

3.7.1工业标准软件

3.7.2指令集扩展

3.8risc指令集体系结构

3.8.1微代码

3.8.2微指令周期

3.8.3专用指令

3.8.4单周期指令

3.9处理器逻辑

3.9.1同步逻辑

3.9.2寄存器堆

3.9.3正交寄存器

3.9.4寄存器优化

3.9.5载入/存储数据操作

3.10处理器功能划分

3.10.1指令流水线

3.10.2执行单元

3.10.3流水线级

3.10.4流水线吞吐量

3.10.5顺序执行

3.10.6分支执行

3.11五级流水线

3.11.1指令流水线阻塞

3.11.2分支预测表

3.11.3数据流水线阻塞

3.12本章小结

习题

参考文献

第4章微控制器功能

4.0设备功能

4.1晶体管工艺

4.1.1cmos晶体管

4.1.2cmos功耗

4.1.3封装

4.1.4工作温度范围

4.2存储器工艺

4.2.1dram

4.2.2sram

4.2.3nvrwm

4.2.4eeprom

4.2.5flash工艺

4.2.6rom

4.3硬件特性

4.3.1配置字

4.3.2振荡器类型

4.3.3复位

4.3.4待机模式

4.3.5低功耗

4.3.6看门狗定时器

4.3.7在线编程

4.4数据输入/输出

4.4.1并行i/o

4.4.2三态i/o引脚

4.4.3内存映射i/o

4.5同步串行通信

习题

参考文献

第5章程序设计

5.0程序设计

5.1轮询程序

5.1.1程序流程

5.1.2程序时序

5.1.3连续任务

5.1.4任务时序

5.1.5连续多任务

5.2中断

5.2.1异步时序

5.2.2中断允许

5.2.3机器状态

5.2.4延时

5.2.5上下文切换

5.2.6中断向量

5.2.7中断嵌套

5.2.8关键代码

5.2.9中断服务程序

5.3实时操作系统

5.4事件驱动系统

5.5内核

5.6系统分层

5.7风险

习题

参考文献

第6章软/硬件调试

6.0软/硬件调试

6.1cots控制器工具

6.2嵌入式控制器工具

6.3首款芯片

6.4板级探针

6.5调试步骤

6.5.1软件编辑

6.5.2编译

6.5.3程序生成

6.5.4仿真器

6.5.5在线仿真

6.6soc调试策略

6.6.1soc软件调试

6.6.2内核调试

6.6.3jtag/ejtag规范

6.7arm soc调试

6.8mips soc调试

习题

参考文献

第7章串行数据通信

7.0串行数据通信

7.1uart

7.1.1异步模式

7.1.2发送/接收缓冲器

7.2串行外围接口spi

7.3i2c总线

7.3.1i2c总线如何工作

7.3.2i2c总线术语

7.3.3总线传输术语

7.4can总线

7.5lin网络

7.6i2s总线

7.6.1i2s串行数据

7.6.2i2s 字选择

7.6.3i2s总线时序

7.7irda

7.8usb总线

7.8.1usb拓扑

7.8.2usb构架

7.8.3usb物理连接

7.8.4usb接口

7.8.5usb 2.0 规范

7.9蓝牙

7.9.1蓝牙构架

7.9.2蓝牙频率

7.9.3蓝牙网络

习题

参考文献

第8章模数转换

8.0模数转换

8.1模数转换概述

8.2换能器

8.3低通滤波器

8.4采样

8.5香农采样定理

8.6什么是模数转换器

8.6.1adc的分辨率

8.6.2lsb和msb定义

8.6.3量化

8.6.4量化误差

8.6.5偏置误差

8.6.6微分非线性

8.6.7丢码

8.6.8信噪比

8.7模数转化算法

8.7.1逐次逼近

8.7.2sar adc结构

8.7.3flash adc

8.7.4集成adc

8.7.5流水线adc

8.7.6σ-δ转换器

8.8过采样

习题

参考文献

第9章数字信号处理

9.0数字信号处理

9.1什么是dsp

9.1.1滤波与合成

9.1.2dsp性能

9.1.3模拟信号转换

9.2dsp控制器构架

9.3模拟滤波器

9.3.1滤波性能测试

9.3.2时域响应

9.3.3模拟低通滤波器

9.3.4有源模拟滤波器

9.3.5有源滤波器的比较

9.4数字滤波器

9.4.1fir滤波器

9.4.2fir滤波器的实现

9.4.3卷积

9.4.4iir滤波器

9.5信号变换

9.5.1相量模型

9.5.2傅里叶级数

9.5.3离散傅里叶级数

9.5.4傅里叶变换

9.5.5离散傅里叶变换

9.6快速傅里叶变换

9.6.1fft的执行

9.6.2dft蝶形变换

9.7表寻址

习题

参考文献

第10章模糊逻辑

10.0模糊逻辑

10.1模糊逻辑方法

10.2模糊感知

10.3模糊逻辑的术语

10.4模糊专家系统

10.4.1推理过程

10.4.2模糊化

10.4.3推理

10.4.4合成

10.4.5去模糊化

10.5语言变量

10.5.1使用语言变量

10.5.2模糊规则剖析

10.5.3语言变量的逻辑组合

10.6pid控制器

10.6.1时间语言变量

10.6.2语言变量比较

10.7模糊逻辑应用

10.8规则矩阵

10.8.1模糊逻辑的实现

10.8.2隶属函数

10.8.3隶属度输入

10.8.4推理

10.9去模糊化

10.10调整与提升系统性能

习题

参考文献

第11章8位微控制器

11.0通用微控制器

11.1微芯公司pic18f4520

11.1.1pic18f4520 harvard 体系结构

11.1.2指令流水线

11.1.3特性

11.1.4电源管理模式

11.1.5振荡器配置

11.1.6复位

11.1.7存储器组织

11.1.8中断结构

11.1.9输入/输出（i/o）端口

11.1.10定时器相关的功能

11.1.11定时器模块

11.1.12采样/比较/pwm功能

11.1.13串行通信接口

11.1.14模数转换

11.1.15模拟比较器

11.1.16cpu特性

11.1.17指令集

11.1.18电特性

11.2zilog z8 encore! xp f0830系列

11.2.1ez8 cpu描述

11.2.2z8 encore! cpu体系结构

11.2.3地址空间

11.2.4外设概述

11.2.5复位控制器和停止模式恢复

11.2.6低功耗模式

11.2.7通用输入/输出

11.2.8中断控制器

11.2.9定时器

11.2.10watchdog定时器

11.2.11模数转换器

11.2.12比较器

11.2.13flash存储器

11.2.14非易失性数据存储

11.2.15片上调试器

11.2.16振荡器控制

11.2.17ez8 cpu指令和编程

习题

参考文献

第12章16位微控制器

12.016位处理器概述

12.1freescale s12xd 处理器概述

12.1.1xgate概述

12.1.2时钟

12.1.3模/数转换器（atd）

12.1.4增强型捕捉定时器（ect）

12.1.5脉宽调制（pwm）

12.1.6i2c总线

12.1.7can总线

12.1.8串行通信接口（sci）

12.1.9串行外围接口（spi）

12.1.10定时中断定时器（pit）

12.1.11电压调整器（vreg）

12.1.12背景调试模块（bdm）

12.1.13中断模块（xint）

12.1.14映射存储器控制（mmc）

12.1.15调试（dbg）

12.1.16外部总线接口

12.1.17端口综合模块

12.1.182k字节eeprom（eetx2k）

12.1.19512k字节flash模块（ftx512k4）

12.1.20安全性

12.2texas instruments msp430tm系列

12.2.1低功耗设计

12.2.2灵活的时钟系统

12.2.3msp430 cpu

12.2.4操作模式

12.2.5fll+时钟模块

12.2.6flash存储控制器

12.2.7硬件多路器

12.2.8dma控制器

12.2.9数字i/o

12.2.10watchdog定时器

12.2.11定时器a和b

12.2.12usart

12.2.13usci

12.2.14adc12的功能

12.2.15dac12模块

12.2.16嵌入式仿真模块

习题

参考文献

第13章知识产权soc核

13.0soc概述

13.1soc设计挑战

13.1.1可配置处理器

13.1.2soc综合

13.1.3可扩展处理器

13.1.4可扩展处理器替代rtl

13.1.5清晰的控制方案

13.2mips32 4k处理器核系列

13.2.14ke系列的主要特点

13.2.2执行单元

13.2.3乘除单元（mdu）

13.2.4内存管理单元（mmu）

13.2.5cache控制器

13.2.6总线接口单元（biu）

13.2.7电源管理

13.2.8指令cache

13.2.9数据cache

13.2.10ejtag控制器

13.2.11系统协处理器

13.2.12用户自定义指令（udi）

13.2.13指令流水线

13.2.14指令cache失效

13.2.15数据cache失效

13.2.16乘法/除法操作

13.2.17分支延迟

13.2.18内存管理

13.2.19操作模式

13.3arm1022e处理器概述

13.3.1处理器组成

13.3.2寄存器

13.3.3整数核

13.3.4整数核流水线

13.3.5内存管理单元

13.3.6cache和写缓冲

13.3.7总线接口

13.3.8拓扑结构

13.3.9协处理器接口

13.3.10协处理器流水线

13.3.11调试单元

13.3.12挂起模式

13.3.13监视器调试模式

13.3.14时钟和pll

13.3.15etm接口逻辑

13.3.16工作状态

13.3.17状态转换

13.3.18在异常处理中切换状态

13.3.19工作模式

习题

参考文献

第14章tensilica可配置ip核

14.0简介：再谈摩尔定律

14.1芯片设计工艺

14.1.1设计错误的芯片

14.1.2soc设计的基本趋势

14.1.3每个系统都采用一个新的soc实现是不现实的

14.1.4纳米技术

14.1.5soc设计改革

14.1.6soc可编程性

14.1.7可编程性与效率对比

14.1.8soc设计成功的关键

14.1.9改进的设计方法学用于soc设计

14.1.10可配置处理器作为构建模块

14.1.11使用自动生产的处理器快速进行soc开发

14.1.12起点：基本的接口和计算

14.1.13并行处理任务

14.1.14自动指令集发生的含义

14.2tensilica xtensa体系结构概述

14.3指令集设计原则

14.4tensilica xtensa处理器的独有特性

14.5寄存器

14.6指令长度

14.7复合指令

14.8分支

14.9指令流水线

14.10有限的指令常数宽度

14.11短指令格式

14.12寄存器窗口

14.13xtensa l2总结

习题

参考文献

第15章数字信号处理器

15.0dsp概述

15.1tms320c55x

15.1.1tms320c55x的特性

15.1.2c55x的主要特征

15.1.3指令集体系结构

15.1.4主要功能单元

15.1.5特殊属性

15.1.6低功耗设计

15.1.7处理器片上外设

15.1.8仿真和测试

15.2analog devices公司adsp�bf535 blackfin处理器

15.2.1便携低功耗体系结构

15.2.2系统集成

15.2.3处理器核

15.2.4存储器体系结构

15.2.5事件处理

15.2.6dma控制器

15.2.7外部存储控制

15.2.8异步控制器

15.2.9pci接口

15.2.10usb设备

15.2.11实时时钟

15.2.12watchdog定时器

15.2.13定时器

15.2.14串口

15.2.15串行外设接口（spi）端口

15.2.16uart端口

15.2.17动态电源管理

15.2.18工作模式和状态

习题

参考文献