本书作者结合几年来在嵌入式系统领域教学与开发的经验，以ARM嵌入式微处理器、嵌入式Linux作为主线，从嵌入式系统基本原理、系统设计，到抽象出研究嵌入式系统的技术途径进行了深入的阐述，力求将嵌入式系统开发与应用技术全面介绍给读者，提高设计一个完整嵌入式系统的能力。

本书以目前流行的ARM处理器及嵌入式Linux操作系统作为主线，从嵌入式系统基本原理、系统设计，到抽象出研究嵌入式系统的技术途径进行了较深入阐述。主要内容包括嵌入式处理器原理、汇编语言、系统设计与软件开发、计算机接口技术与应用等方面的知识，在讲解嵌入式系统设计过程和原理的过程中，结合了一些实例来进行，以加深读者理解；同时书中的很多内容都是作者实际教学经验的总结，适合在国内高校中推广使用。读者可以通过认识、理解硬件结构、软件编程基础知识，掌握设计一个完整系统的本质，提高创建复杂系统的抽象能力。

本书可作为高等院校计算机、软件工程专业的硕士生、本科生教材，也可以作为电子工程、工业自动化、仪器仪表与机电工程等专业大三、大四学生的基础平台课的教材。

本书配套较完整的课件，这部分内容可从清华大学出版社网站（www.tup.com.cn）上下载。

第1章 嵌入式系统概述/1

 1.1 嵌入式系统的基本概念/1

1.1.1 嵌入式系统的定义/1

1.1.2 嵌入式系统的发展史/2

1.1.3 嵌入式系统的特点/4

 1.2 嵌入式系统的分类/6

 1.3 嵌入式处理器/7

 1.4 嵌入式系统的组成/10

 1.5 评估嵌入式系统处理器的主要指标/14

 1.6 嵌入式系统的应用/15

 1.7 嵌入式系统的发展趋势/16

 思考题/18

第2章 ARM微处理器硬件结构/19

 2.1 计算机体系结构分类/19

 2.2 ARM的版本及系列/20

2.2.1 ARM体系结构版本/20

2.2.2 ARM处理器系列/22

 2.3 ARM微处理器结构/25

2.3.1 ARM和Thumb状态/25

2.3.2 ARM微处理器采用的相关技术/25

2.3.3 ARM7和ARM9硬件结构/31

 2.4 存储系统机制/39

2.4.1 ARM存储系统/40

2.4.2 ARM的高速缓冲存储器（Cache）/42

2.4.3 ARM的存储管理单元（MMU）/45

2.4.4 存储器映射的输入/输出/54

 思考题/54

第3章 ARM寻址方式与指令系统/56

 3.1 ARM编程模型/56

3.1.1 处理器模式/56

3.1.2 处理器工作状态/57

3.1.3 寄存器组织/57

3.1.4 异常中断/59

 3.2 ARM指令格式及其寻址方式/62

3.2.1 ARM指令的一般格式/62

3.2.2 条件域<cond>/63

3.2.3 寻址方式/64

 3.3 ARM指令集/68

3.3.1 数据处理指令/68

3.3.2 跳转指令/75

3.3.3 Load/Store指令/76

3.3.4 程序状态寄存器指令/84

3.3.5 协处理器指令/85

3.3.6 异常中断指令/86

 3.4 Thumb指令集/88

3.4.1 数据处理指令/88

3.4.2 跳转指令/89

3.4.3 Load/Store指令/90

3.4.4 软件中断指令/91

 3.5 汇编语言源程序格式/91

3.5.1 汇编语言程序的结构/91

3.5.2 汇编语言的行构成/93

3.5.3 伪操作/96

 3.6 汇编语言上机过程/109

3.6.1 编辑汇编语言源程序/111

3.6.2 编译汇编语言源程序/112

3.6.3 连接装配汇编程序/114

3.6.4 汇编程序的运行/117

3.6.5 汇编程序的调试/118

 思考题/120

第4章 嵌入式操作系统/122

 4.1 嵌入式操作系统概述/122

4.1.1 操作系统的发展/123

4.1.2 嵌入式操作系统的特点/123

4.1.3 嵌入式操作系统与通用操作系统的区别/124

 4.2 嵌入式操作系统的相关概念/125

4.2.1 代码临界段/125

4.2.2 资源与共享资源/126

4.2.3 互斥（Mutex）/126

4.2.4 任务与任务切换/126

4.2.5 内核/126

4.2.6 调度/127

4.2.7 堆和栈/127

 4.3 常见的嵌入式操作系统/128

4.3.1 Palm OS/128

4.3.2 Windows CE/129

4.3.3 VxWorks/130

4.3.4 mC/OS-II/131

4.3.5 Linux/131

 4.4 嵌入式实时操作系统/132

4.4.1 实时操作系统的必要性/132

4.4.2 实时操作系统与通用操作系统的区别/133

4.4.3 嵌入式实时操作系统/135

4.4.4 何时需要RTOS/136

 4.5 嵌入式Linux操作系统/136

4.5.1 认识Linux操作系统/136

4.5.2 嵌入式Linux的优势/138

4.5.3 嵌入式Linux的实时性/138

4.5.4 嵌入式Linux的发展方向/139

4.5.5 嵌入式文件系统简介/140

第5章 ARM接口设计技术/143

 5.1 键盘接口/143

5.1.1 键盘概述/143

5.1.2 用ARM芯片实现键盘接口/144

5.1.3 行扫描法获取键值的程序/145

 5.2 LED显示器接口/148

5.2.1 概述/148

5.2.2 用ARM芯片S3C44B0X实现LED显示接口/150

 5.3 LCD显示器接口/153

5.3.1 概述/153

5.3.2 S3C44B0X的内部LCD控制器/154

5.3.3 LCD应用实例/162

 5.4 触摸屏/163

5.4.1 触摸屏的工作原理/163

5.4.2 触摸屏的驱动芯片ADS7843/164

5.4.3 触摸屏的接口/166

 5.5 通信接口/168

5.5.1 UART异步串行接口/168

5.5.2 USB接口/181

5.5.3 以太网接口/185

5.5.4 IIC接口/196

5.5.5 CAN总线接口/198

 5.6 中断接口/201

5.6.1 概述/201

5.6.2 控制中断的寄存器/204

5.6.3 外部中断的应用/210

 5.7 A/D和D/A转换/212

5.7.1 A/D（模/数）转换器/212

5.7.2 D/A（数/模）转换器/219

 5.8 ARM的JTAG接口/221

5.8.1 JTAG的基本知识/221

5.8.2 ARM的JTAG调试结构/222

5.8.3 ARM7TDMI内核的JTAG扫描链结构/223

5.8.4 ARM7TDMI中通过JTAG对外设的访问/224

 思考题/225

第6章 嵌入式系统设计技术/226

 6.1 嵌入式系统设计的特点/226

 6.2 嵌入式系统的组成/228

 6.3 嵌入式系统的设计流程/231

6.3.1 需求分析阶段/232

6.3.2 规格说明阶段/233

6.3.3 体系结构设计/234

6.3.4 设计硬件构件和软件构件/238

6.3.5 系统集成和测试/238

 6.4 设计示例：车载GPS终端系统的设计/238

6.4.1 统一建模语言UML及其特点和组成/240

6.4.2 UML在车载GPS终端设计中的应用/248

 思考题/252

第7章 嵌入式实验平台/253

 7.1 Samsung S3C44B0X微处理器/253

7.1.1 Samsung S3C44B0X简介/253

7.1.2 Samsung S3C44B0X特性/254

7.1.3 Samsung S3C44B0X引脚分布及引脚定义/257

7.1.4 基于Samsung S3C44B0X的嵌入式结构/260

 7.2 UP-NETARM3000嵌入式平台/261

7.2.1 系统组成/261

7.2.2 硬件资源/262

7.2.3 系统安装/263

 7.3 基于UP-NETARM3000平台的实验实例/265

7.3.1 开发环境与基础编程/265

7.3.2 键盘与LED驱动实验/268

7.3.3 电机控制实验/270

7.3.4 LCD实验/272

附录A S3C44B0X端口引脚定义/274

参考文献/278