ARM9嵌入式系统设计直通车

作者简介

本书由浅入深，全面、系统地介绍ARM9嵌入式开发。本书每章都提供大量有针对性的实例，供读者实战演练。另外，为了帮助读者高效、直观地学习，本书每章配有大量图片和表格。 本书对ARM9嵌入式开发做了全面介绍，全书共23章，分为5篇。基础篇介绍ARM9基础知识、ARM体系结构、ARM指令集、Thumb指令集，同时也介绍S3C2440的GPIO接口、处理器控制器、UART、SPI以及ADC和触摸屏接口等。提高篇介绍ARM9嵌入式开发环境的建立，ARM9嵌入式Linux系统移植。其中，嵌入式开发环境的建立详细介绍Linux操作系统开发环境的搭建和模拟软件SkyEye环境的搭建，系统移植介绍BootLoad移植、内核移植及构建Linux文件系统。实例篇介绍基于Qt的嵌入式GUI开发、基于ARM9与QTE4的数据采集图形界面设计、基于ARM9及QTE4的图像处理。

书籍目录

第1篇  ARM处理器基础知识

第1章  嵌入式系统开发介绍
2

1.1  嵌入式系统介绍
2

1.1.1  嵌入式系统概念
3

1.1.2  重要组成部分
3

1.2  嵌入式系统的组成
4

1.2.1  通用设备接口和I/O接口
6

1.2.2  中间层
7

1.2.3  系统软件层
8

1.3  嵌入式系统的优点及特点
8

1.3.1  嵌入式系统的优点
9

1.3.2  嵌入式系统的特点
9

1.4  嵌入式处理器
10

1.4.1  嵌入式微处理器
10

1.4.2  嵌入式微控制器
11

1.4.3  嵌入式DSP处理器
11

1.4.4  SOC片上系统
11

1.5  嵌入式操作系统
12

1.5.1  操作系统包含的功能
12

1.5.2  嵌入式操作系统的特点
13

1.5.3  嵌入式操作系统的分类
14

1.5.4  嵌入式技术应用及发展趋势
15

1.6  嵌入式技术发展趋势
16

1.7  小结
17

第2章  ARM处理器概述
18

2.1  ARM处理器介绍
18

2.2  ARM体系结构的版本和变量
19

2.2.1  ARM体系结构的版本
19

2.2.2  ARM体系结构的变量
24

2.2.3  ARM/Thumb体系结构版本命名
25

2.3  ARM处理器的命名规则
26

2.4  ARM处理器结构
28

2.4.1  RISC中的关键技术
29

2.4.2  ARM和Thumb状态
30

2.4.3  ARM寄存器
30

2.4.4  ARM指令集概述
31

2.4.5  Thumb指令集概述
31

2.5  ARM处理器系列
32

2.5.1  ARM7系列
32

2.5.2  ARM9系列
33

2.5.3  ARM9E系列
33

2.5.4  ARM10E系列
34

2.5.5  ARM11系列
35

2.5.6  SecurCore系列
35

2.5.7  XScale系列
36

2.5.8  StrongARM系列
37

2.5.9  Cortex系列
38

2.6  小结
39

第3章  ARM9处理器与编程模型
40

3.1  ARM9处理器产品
40

3.1.1  ARM9进步之处
40

3.1.2  操作指令
41

3.1.3  ARM9产品举例
42

3.1.4  ARM9E系列微处理器
44

3.2  ARM9编程模型
45

3.2.1  ARM9数据类型
45

3.2.2  ARM9体系结构的存储器格式
45

3.2.3  ARM9处理器的工作状态
46

3.2.4  ARM9处理器模式
47

3.2.5  ARM寄存器
47

3.2.6  异常
51

3.3  小结
54

第4章  ARM指令集与寻址方式
55

4.1  指令集编码
55

4.2  条件执行
55

4.3  指令分类及指令格式
57

4.3.1  数据处理指令
57

4.3.2  Load/Store指令
61

4.3.3  程序状态寄存器与通用寄存器之间的传送指令
66

4.3.4  转移指令
66

4.3.5  异常中断指令
67

4.3.6  协处理器指令
68

4.3.7  乘法指令
70

4.3.8  伪指令
71

4.4  ARM基本寻址方式
72

4.4.1  立即寻址
72

4.4.2  寄存器寻址
72

4.4.3  寄存器间接寻址
73

4.4.4  基址变址寻址
74

4.4.5  基址加偏址寻址
74

4.4.6  堆栈寻址
74

4.4.7  块复制寻址
75

4.4.8  相对寻址
76

4.5  小结
76

第5章  Thumb指令集
77

5.1  Thumb指令集概述
77

5.2  Thumb寄存器和ARM寄存器之间的关系
78

5.3  Thumb指令集分类介绍
79

5.3.1  存储器指令
79

5.3.2  数据处理指令
82

5.3.3  分支指令
86

5.3.4  中断和断点指令
88

5.4  小结
88

第2篇  S3C2440嵌入式系统基础

第6章  GPIO接口
90

6.1  GPIO硬件介绍
90

6.1.1  GPxCON寄存器
91

6.1.2  GPxDAT寄存器
92

6.1.3  GPxUP寄存器
92

6.2  软件访问硬件
92

6.2.1  访问单个引脚
92

6.2.2  以总线方式访问硬件
92

6.2.3  软件如何读写GPIO
93

6.3  LED的GPIO接口实例
95

6.4  小结
98

第7章  存储器控制器
99

7.1  概述
99

7.2  功能描述
101

7.2.1  bank0总线宽度设置
101

7.2.2  nWAIT引脚操作
102

7.2.3  nXBREQ/nXBACK引脚操作
103

7.3  存储器接口实例
103

7.3.1  ROM存储器接口实例
104

7.3.2  SRAM存储器接口实例
105

7.3.3  SDRAM存储器接口实例
106

7.3.4  可编程存储器访问周期
107

7.4  存储器控制寄存器
108

7.4.1  总线宽度和等待控制寄存器
108

7.4.2  bank控制寄存器
109

7.4.3  刷新控制寄存器
111

7.4.4  banksize寄存器
111

7.4.5  模式寄存器集寄存器
112

7.5  存储器实例
112

7.6  小结
116

第8章  MMC/SD/SDIO控制器
117

8.1  概述
117

8.2  SD操作
118

8.3  特殊寄存器
119

8.4  SD实例
127

8.5  小结
141

第9章  Nand Flash控制器
142

9.1  Nand Flash介绍及其控制器使用
142

9.1.1  Flash
142

9.1.2  Nand Flash的物理结构
144

9.1.3  Nand Flash的访问方法
148

9.2  S3C2440 Nand Flash 控制器
160

9.2.1  操作方法概述
161

9.2.2  寄存器介绍
161

9.3  Nand Flash 控制器实例
162

9.4  小结
182

第10章  系统时钟和定时器
183

10.1  S3C2440时钟体系和电源管理模块
183

10.1.1  功能描述
184

10.1.2  电源管理
189

10.1.3  特殊寄存器
195

10.2  PWM及定时器
200

10.2.1  特点
200

10.2.2  脉宽调制定时器特殊寄存器
206

10.3  实时时钟
211

10.3.1  特点
211

10.3.2  实时时钟操作
212

10.3.3  实时时钟特殊寄存器
213

10.4  看门狗定时器
219

10.4.1  特点
219

10.4.2  看门狗定时器操作
219

10.4.3  看门狗定时器特殊寄存器
220

10.5  小结
222

第11章  中断控制器
223

11.1  概述
223

11.2  中断控制器操作
223

11.3  中断控制器特殊寄存器
227

11.4  中断方式键盘扫描实例
235

11.5  小结
238

第12章  UART
239

12.1  概述
239

12.2  UART操作
241

12.3  特殊寄存器
246

12.4  UART实例
252

12.5  小结
258

第13章  串行外围设备接口
259

13.1  概述
259

13.1.1  SPI相关概念
259

13.1.2  S3C2440A的SPI
260

13.2  SPI操作方法
261

13.2.1  编程步骤
261

13.2.2  传输格式
262

13.3  SPI特殊寄存器
263

13.4  SPI使用实例
265

13.5  小结
276

第14章  ADC和触摸屏接口
277

14.1  概述
277

14.2  特点
277

14.3  ADC及触摸屏接口操作
278

14.4  功能描述
279

14.4.1  AD转换时间
279

14.4.2  触摸屏接口模式
279

14.4.3  编程细节
280

14.5  ADC及触摸屏接口特殊寄存器
281

14.5.1  ADC控制寄存器
281

14.5.2  ADC触摸屏控制寄存器
282

14.5.3  ADC开始延时寄存器
283

14.5.4  ADC转换数据寄存器0
283

14.5.5  ADC转换数据寄存器1
284

14.5.6  ADC触摸屏指针上下中断检测寄存器
284

14.6  ADC驱动程序及测试程序
284

14.6.1  三通道ADC驱动程序
285

14.6.2  三通道ADC采样测试程序
289

14.7  小结
291

第3篇  建立ARM9嵌入式开发环境

第15章  无操作系统的ARM9开发方法
294

15.1  硬件开发
294

15.2  软件开发
295

15.2.1  软件开发基础
295

15.2.2  软件开发方法
298

15.3  使用EWARM进行无操作系统开发
301

15.4  EWARM使用实例
305

15.5  小结
314

第16章  嵌入式Linux开发环境的搭建
315

16.1  嵌入式Linux概述
315

16.2  嵌入式Linux常用工具
319

16.2.1  交叉编译工具
319

16.2.2  vim编辑器
320

16.2.3  Linux编译器gcc及编译工具
322

16.2.4  Makefile和Make命令
324

16.2.5  GNU调试工具
326

16.2.6  Linux内核编译
327

16.3  建立micro2440开发板的Linux开发环境
328

16.3.1  Fedora 9.0安装步骤
329

16.3.2  解压安装源代码及其他工具
344

16.3.3  配置网络文件系统NFS服务
348

16.4  小结
350

第17章  SkyEye环境搭建
351

17.1  SkyEye概述
351

17.1.1  SkyEye的特点
351

17.1.2  SkyEye的配置
352

17.1.3  SkyEye的使用指南
353

17.2  环境搭建
354

17.2.1  Linux操作系统安装和配置
354

17.2.2  交叉编译环境安装
357

17.3  SkyEye测试
359

17.3.1  SkyEye-testsuite-1.3.0_rc1测试包
359

17.3.2  测试U-Boot
359

17.3.3  测试μClinux
361

17.3.4  测试μClinux的网络功能
364

17.3.5  手工编译μClinux内核
364

17.4  小结
371

第4篇  ARM9嵌入式Linux系统移植

第18章  BootLoader移植
374

18.1  BootLoader简介
374

18.1.1  BootLoader概述
375

18.1.2  BootLoader的安装媒介
375

18.1.3  BootLoader支持的体系结构
376

18.1.4  BootLoader的启动过程和操作模式
377

18.1.5  BootLoader的常见种类
378

18.2  U-Boot移植
381

18.2.1  U-Boot简介
381

18.2.2  U-Boot源码结构
381

18.2.3  U-Boot启动过程
382

18.2.4  U-Boot的编译过程
389

18.2.5  U-Boot移植
391

18.2.6  U-Boot移植实例
391

18.2.7  U-Boot常用命令
394

18.2.8  U-Boot命令启动Linux内核
401

18.3  小结
402

第19章  Linux内核移植
403

19.1  Linux内核的基本概念
403

19.1.1  Linux内核版本和分类
403

19.1.2  Linux的体系结构
406

19.2  内核启动
421

19.2.1  BootLoader启动过程
421

19.2.2  Linux启动过程
423

19.2.3  建立目标板Linux的基本步骤
424

19.2.4  Linux内核的配置和编译
426

19.2.5  Linux内核的Kconfig及Makfile分析
428

19.3  Linux内核移植实例
436

19.4  小结
443

第20章  构建Linux文件系统
444

20.1  Linux根文件系统概述
444

20.1.1  Linux文件系统的目录结构
444

20.1.2  嵌入式Linux文件系统的常见类型
453

20.2  BusyBox制作根文件系统
457

20.2.1  BusyBox安装
457

20.2.2  BusyBox工作原理
460

20.2.3  BusyBox制作文件系统
467

20.3  小结
468

第5篇  ARM9嵌入式应用开发实例

第21章  基于Qt的嵌入式GUI开发
470

21.1  嵌入式GUI概述
470

21.1.1  嵌入式GUI的发展状况
470

21.1.2  基于ARM处理器的嵌入式Linux开发方法
471

21.2  Qt程序移植
473

21.2.1  Linux操作系统
473

21.2.2  软件开发环境Qt4
473

21.2.3  软件平台建立
474

21.3  计算器实例
480

21.4  小结
491

第22章  基于ARM9与QTE4的数据采集图形界面设计
492

22.1  micro2440开发板概述
492

22.2  多通道AD驱动
494

22.2.1  Linux设备驱动
494

22.2.2  多通道AD驱动
495

22.2.3  AD驱动编译进内核
498

22.2.4  AD采样程序设计
499

22.3  图形界面设计及移植
500

22.3.1  主界面设计
500

22.3.2  曲线绘制的设计
503

22.3.3  整体工作流程及程序移植
504

22.3.4  测试
506

22.4  主界面控制程序
508

22.5  小结
515

第23章  基于ARM9及QTE4的图像处理
516

23.1  ARM9与图像处理
516

23.2  OpenCV库编译及移植
516

23.2.1  Linux下OpenCV编译安装
517

23.2.2  ARM版OpenCV编译安装
518

23.3  在Qt软件添加OpenCV连接库
522

23.3.1  动态连接库与静态连接库
522

23.3.2  Qt软件添加OpenCV库
523

23.3.3  OpenCV库中的IplImage类型与Qt的QImage类型转换
524

23.4  基于ARM9和OpenCV图像边缘提取实例
529

23.5  小结
531

 ARM9嵌入式系统设计直通车下载