ARM作为一种32位的高性能、低成本的嵌入式RISC微处理器，已得到最广泛的应用。目前，ARM9处理器已经占据了大部分嵌入式处理器的中高端产品市场。本书以S3C2410X处理器为平台，介绍了嵌入式系统开发的各个主要环节。本书侧重实践，辅以代码加以讲解，从分析的角度来学习嵌入式开发的各种技术。本书使用的工具是Keil公司的MDK。

本书在全面介绍ARM920T处理器的体系结构、编程模型、指令系统及RealView MDK开发环境的同时，以基于ARM920T的应用处理器S3C2410X为核心，详细介绍了系统的设计及相关接口技术。接口技术中涵盖了I/O、中断、串口、存储器、PWM、A/D、LCD，并提供了大量实验内容，在最后一章还提供了一个综合实例。

本书可作为高职高专院校电子、通信、自动化、计算机等专业的ARM体系结构、接口技术课程的教材，也可作为相关嵌入式开发人员的参考书。

第1章 嵌入式系统基础知识 1

 1.1 嵌入式系统概述 1

1.1.1 嵌入式系统简介 1

1.1.2 嵌入式系统的特点 2

1.1.3 嵌入式系统的发展 3

 1.2 嵌入式系统的组成 5

1.2.1 嵌入式系统硬件组成 5

1.2.2 嵌入式系统软件组成 6

 1.3 嵌入式操作系统举例 6

1.3.1 商业版嵌入式操作系统 6

1.3.2 开源版嵌入式操作系统 7

 1.4 嵌入式系统开发概述 8

 小结 13

 思考与练习 13

第2章 ARM技术概述 14

 2.1 ARM体系结构的技术特征及发展 14

2.1.1 ARM公司简介 15

2.1.2 ARM技术特征 15

2.1.3 ARM体系结构的发展 16

 2.2 ARM微处理器简介 17

2.2.1 ARM7处理器系列 18

2.2.2 ARM9处理器系列 19

2.2.3 ARM9E处理器系列 19

2.2.4 ARM11处理器系列 20

2.2.5 SecurCore处理器系列 20

2.2.6 StrongARM和Xscale处理器系列 20

2.2.7 MPCore 处理器系列 20

2.2.8 Cortex处理器系列 21

 2.3 ARM微处理器结构 22

 2.4 ARM微处理器的应用选型 22

2.4.1 ARM芯片选择的一般原则 23

2.4.2 选择一款适合教学的ARM芯片 23

 2.5 ARM920T内部功能及特点 26

 2.6 数据类型 27

2.6.1 ARM的基本数据类型 27

2.6.2 浮点数据类型 28

2.6.3 存储器大/小端 28

 2.7 ARM920T内核工作模式 29

 2.8 ARM920T存储系统 30

2.8.1 协处理器(CP15) 31

2.8.2 存储管理单元(MMU) 32

2.8.3 高速缓冲存储器(Cache) 32

 2.9 流水线 32

2.9.1 流水线的概念与原理 32

2.9.2 流水线的分类 33

2.9.3 影响流水线性能的因素 34

 2.10 寄存器组织 35

 2.11 程序状态寄存器 37

 2.12 SAMSUNG S3C2410X处理器介绍 39

 小结 40

 思考与练习 41

第3章 ARM的指令系统 42

 3.1 ARM指令的寻址方式 42

3.1.1 数据处理指令寻址方式 42

3.1.2 内存访问指令寻址方式 44

  .2 ARM指令集 46

3.2.1 数据操作指令 46

3.2.2 乘法指令 52

3.2.3 Load/Store指令 54

3.2.4 跳转指令 60

3.2.5 状态操作指令 63

3.2.6 协处理器指令 64

3.2.7 异常产生指令 65

 小结 68

 思考与练习 68

第4章 ARM汇编语言程序设计 69

 4.1 ARM汇编器支持的伪操作 69

4.1.1 伪操作概述 69

4.1.2 符号定义伪操作 70

4.1.3 数据定义(data definition)伪操作 73

4.1.4 汇编控制伪操作 78

4.1.5 杂项伪操作 81

 4.2 ARM汇编器支持的伪指令 89

4.2.1 ADR伪指令 89

4.2.2 ADRL伪指令 89

4.2.3 LDR伪指令 90

 4.3 ARM汇编语言的语句格式 91

4.3.1 ARM汇编语言中的符号 91

4.3.2 ARM汇编语言中的表达式和运算符 94

4.3.3 ARM汇编语言内置的变量 99

 4.4 ARM汇编语言的程序结构 100

4.4.1 汇编语言的程序格式 100

4.4.2 汇编语言子程序调用 101

4.4.3 过程调用标准AAPCS 102

4.4.4 scatter文件的使用 103

4.4.5 汇编语言程序设计举例 104

 4.5 汇编语言与C语言的混合编程 107

4.5.1 内联汇编 107

4.5.2 嵌入型汇编 109

4.5.3 汇编代码访问C全局变量 111

4.5.4 混合编程调用举例 112

 小结 113

 思考与练习 113

第5章 ARM RealView MDK集成开发环境 114

 5.1 RealView MDK环境介绍 114

 5.2 ULINK2仿真器简介 115

 5.3 RealView MDK的使用 116

5.3.1 选择工具集 116

5.3.2 创建工程并选择处理器 117

5.3.3 建立一个新的源文件 117

5.3.4 工程中文件的添加 117

5.3.5 工程基本配置 118

5.3.6 工程的编译链接 124

5.3.7 工程的调试 125

5.3.8 映像文件下载 127

 小结 128

 思考与练习 128

第6章 GPIO编程 129

 6.1 GPIO功能介绍 129

 6.2 S3C2410X芯片的GPIO控制器详解 130

6.2.1 S3C2410X GPIO常用寄存器分类 130

6.2.2 S3C2410X I/O口常用寄存器详解 130

 6.3 S3C2410X GPIO的应用 137

6.3.1 电路连接 137

6.3.2 寄存器设置 138

6.3.3 程序的编写 138

 小结 139

 思考与练习 139

第7章 ARM异常中断处理及编程 140

 7.1 ARM异常中断处理概述 140

 7.2 ARM体系异常种类 141

 7.3 ARM异常的优先级 146

 7.4 ARM处理器模式和异常 146

 7.5 ARM异常响应和处理程序返回 147

7.5.1 中断响应的概念 147

7.5.2 ARM异常响应流程 147

7.5.3 从异常处理程序中返回 149

 7.6 ARM应用系统中异常中断处理程序的安装 150

7.6.1 使用汇编语言安装异常处理程序 150

7.6.2 使用C语言编写安装处理函数 151

 7.7 ARM的SWI异常中断处理程序设计 152

 7.8 FIQ和IRQ异常中断程序设计 154

 7.9 基于ARM9芯片S3C2410X异常中断程序设计 157

7.9.1 S3C2410X中断机制分析 157

7.9.2 S3C2410X中断处理程序实例 162

 小结 164

 思考与练习 164

第8章 串行通信接口 165

 8.1 串行通信 165

8.1.1 串行通信与并行通信概念 165

8.1.2 异步串行方式的特点 166

8.1.3 异步串行方式的数据格式 166

8.1.4 同步串行方式的特点 166

8.1.5 同步串行方式的数据格式 166

8.1.6 比特率、比特率因子与位周期 167

8.1.7 RS-232C串口规范 167

8.1.8 RS-232C接线方式 169

 8.2 S3C2410X异步串行通信 169

8.2.1 S3C2410X串口控制器概述 169

8.2.2 S3C2410X串口控制器寄存器 170

 8.3 接口电路与程序设计 173

8.3.1 电路连接 173

8.3.2 寄存器设置 173

8.3.3 程序的编写 174

8.3.4 调试与运行结果 176

 小结 177

 思考与练习 177

第9章 存储器接口 178

 9.1 Flash ROM介绍 178

 9.2 NOR Flash操作 180

9.2.1 SST39VF160芯片介绍 180

9.2.2 SST39VF160字编程操作 181

9.2.3 SST39VF160扇区/块擦除操作 182

9.2.4 SST39VF160芯片擦除操作 183

9.2.5 SST39VF160与S3C2410X的接口电路 183

9.2.6 SST39VF160存储器的程序设计 184

 9.3 NAND Flash操作 185

9.3.1 K9F1208芯片介绍 185

9.3.2 读操作过程 186

9.3.3 擦除操作过程 187

9.3.4 写操作过程 188

 9.4 S3C2410X中NAND Flash控制器的操作 188

9.4.1 S3C2410X NAND Flash控制器概述 188

9.4.2 S3C2410X NAND Flash控制器寄存器详解 189

 9.5 S3C2410X NAND Flash接口电路与程序设计 190

9.5.1 K9F1208和S3C2410X的接口电路 191

9.5.2 S3C2410X NAND Flash寄存器设置 191

9.5.3 S3C2410X控制K9F1208的程序设计 192

 9.6 SDRAM芯片介绍 195

9.6.1 SDRAM介绍 195

9.6.2 HY57V561620的结构 197

9.6.3 接口电路 198

9.6.4 寄存器设置 200

 小结 203

 思考与练习 203

第10章 定时器 204

 10.1 S3C2410X PWM定时器 204

10.1.1 PWM定时器概述 204

10.1.2 PWM定时器的寄存器 206

10.1.3 PWM定时器操作示例 210

 10.2 S3C2410X看门狗定时器 211

10.2.1 S3C2410X看门狗定时器概述 211

10.2.2 看门狗定时器寄存器 212

10.2.3 看门狗定时器程序编写 213

 小结 215

 思考与练习 215

第11章 A/D转换器 216

 11.1 A/D转换器原理 216

11.1.1 A/D转换基础 216

11.1.2 A/D转换的技术指标 217

11.1.3 A/D转换器类型 218

11.1.4 A/D转换的一般步骤 221

 11.2 S3C2410X A/D转换器 222

11.2.1 S3C2410X A/D转换器概述 222

11.2.2 S3C2410X A/D控制器寄存器 223

 11.3 A/D转换器应用举例 224

11.3.1 电路连接 224

11.3.2 程序的编写 224

11.3.3 调试与运行结果 225

 小结 226

 思考与练习 226

第12章 LCD接口设计 227

 12.1 LCD控制器 227

12.1.1 LCD控制器介绍 227

12.1.2 S3C2410X LCD控制器介绍 228

12.1.3 S3C2410X LCD控制器操作 229

12.1.4 LCD控制器寄存器 231

 12.2 接口电路与程序设计 236

12.2.1 S3C2410X LCD电路连接 236

12.2.2 程序的编写 236

12.2.3 调试与运行结果 240

 小结 241

 思考与练习 241

第13章 温度监测仪开发实例 242

 13.1 项目功能描述 242

 13.2 系统组成 242

 13.3 接口电路图设计 243

 13.4 程序设计 244

 13.5 运行结果 247

 小结 247

参考文献 248