高等院校信息技术规划教材嵌入式系统原理及接口技术(第2版)/刘彦文

目录Contents

第1章嵌入式系统概述及ARM系列微处理器简介1

1.1嵌入式系统简介1

1.1.1嵌入式系统定义1

1.1.2嵌入式系统发展历程2

1.1.3嵌入式系统应用举例3

1.1.4嵌入式系统特点3

1.2嵌入式系统组成5

1.2.1嵌入式系统硬件组成举例5

1.2.2嵌入式系统软件组成简介5

1.3嵌入式微处理器6

1.3.1嵌入式微处理器分类6

1.3.2主流嵌入式微处理器介绍8

1.4嵌入式操作系统简介11

1.4.1嵌入式操作系统主要特点11

1.4.2主流嵌入式操作系统简介12

1.5ARM系列嵌入式微处理器简介15

1.5.1ARM系列处理器核的命名规则与性能16

1.5.2ARM指令集结构版本和变异19

1.6本章小结22

1.7习题22

第2章S3C2410A微处理器组成及程序员模型24

2.1S3C2410A微处理器概述24

2.2S3C2410A微处理器组成与引脚信号25

2.2.1S3C2410A微处理器组成25

2.2.2S3C2410A芯片封装、引脚编号与引脚信号名29

2.2.3S3C2410A特殊功能寄存器简介33◆嵌入式系统原理及接口技术(第2版)目录2.3ARM920T核33

2.3.1ARM920T简介33

2.3.2ARM920T指令系统特点34

2.3.3ARM920T功能模块35

2.4ARM920T的程序员模型36

2.4.1处理器操作状态37

2.4.2存储器格式和数据类型37

2.4.3处理器操作方式39

2.4.4寄存器39

2.4.5程序状态寄存器42

2.4.6异常44

2.4.7中断延迟48

2.4.8复位49

2.5本章小结49

2.6习题49

第3章ARM920T指令系统51

3.1ARM指令集概述51

3.1.1ARM指令集概述51

3.1.2ARM指令集全部指令编码及条件域简介53

3.2ARM指令55

3.2.1分支并且转换状态指令（BX）55

3.2.2分支、分支并且连接指令（B、BL）56

3.2.3数据处理指令57

3.2.4程序状态寄存器传送指令（MRS、MSR）68

3.2.5乘、乘累加指令（MUL、MLA）71

3.2.6长乘、长乘累加指令（MULL、MLAL）72

3.2.7单个数据传送指令（LDR、STR）74

3.2.8半字、带符号字节/半字传送指令（LDRH、STRH、

LDRSB、LDRSH）77

3.2.9块数据传送指令（LDM、STM）81

3.2.10单个数据交换指令（SWP）86

3.2.11软件中断指令（SWI）87

3.2.12协处理器介绍89

3.2.13协处理器数据操作指令（CDP）90

3.2.14协处理器数据传送指令（LDC、STC）90

3.2.15协处理器寄存器传送指令（MRC、MCR）93

3.2.16未定义指令94

3.3本章小结94

3.4习题94

第4章ARM汇编语言特性与编程基础99

4.1ARM汇编语言特性99

4.1.1行格式、预定义名和内建变量99

4.1.2ARM伪指令与Thumb伪指令101

4.1.3符号（symbols）与指示符（directives）105

4.1.4与代码有关的指示符109

4.1.5与数据定义有关的指示符112

4.1.6符号定义指示符119

4.1.7汇编控制指示符 126

4.1.8报告指示符130

4.1.9表达式和操作符131

4.2ARM汇编语言编程基础134

4.2.1汇编语言和汇编器134

4.2.2调用子程序135

4.2.3条件执行135

4.2.4装入常数到寄存器136

4.2.5装入地址到寄存器140

4.2.6装入和存储多个寄存器指令144

4.2.7多路分支146

4.3本章小结146

4.4习题146

第5章存储器控制器及Nand Flash控制器150

5.1存储器控制器150

5.1.1S3C2410A与存储器相关的特性150

5.1.2与存储器芯片连接的S3C2410A引脚信号及使用152

5.1.3存储器总线周期举例158

5.1.4存储器控制器特殊功能寄存器162

5.2存储器组成举例、初始化设置程序举例167

5.2.1使用Nor Flash芯片作为引导ROM168

5.2.2使用SDRAM芯片举例172

5.2.3存储器控制器初始化设置程序举例182

5.3Nand Flash芯片工作原理185

5.3.1两种引导模式185

5.3.2Nand Flash概述185

5.3.3K9F2808U0C Nand Flash芯片工作原理186

5.4Nand Flash控制器及程序举例191

5.4.1Nand Flash控制器191

5.4.2Nand Flash控制器特殊功能寄存器194

5.4.3Nand Flash控制器与Nand Flash芯片连接举例195

5.4.4读Nand Flash程序举例195

5.5本章小结196

5.6习题197

第6章时钟与电源管理、DMA与总线优先权199

6.1功耗管理、时钟与电源管理概述199

6.1.1CMOS电路的功耗与功耗管理基础199

6.1.2S3C2410A时钟与电源管理、功耗管理概述200

6.1.3时钟与电源管理用到的S3C2410A引脚信号202

6.2时钟发生器202

6.2.1时钟发生器模块图202

6.2.2时钟源的选择203

6.2.3锁相环204

6.2.4时钟控制逻辑205

6.3电源管理207

6.3.1电源管理模式的转换207

6.3.24种电源管理模式208

6.3.3S3C2410A电源引脚212

6.4时钟与电源管理特殊功能寄存器及初始设置程序举例212

6.4.1时钟与电源管理特殊功能寄存器212

6.4.2初始设置程序举例215

6.5DMA217

6.5.1DMA概述217

6.5.2存储器到外设DMA传输举例217

6.5.3DMA用到的S3C2410A引脚信号219

6.6DMA操作220

6.6.1硬件DMA请求与软件DMA请求220

6.6.2用于DMA操作的有限状态机220

6.6.3外部DMA请求/响应协议221

6.6.4Unit/Burst传输、数据尺寸与自动重装223

6.6.5外部DMA请求/响应协议传输举例224

6.7DMA特殊功能寄存器及测试程序举例225

6.7.1DMA特殊功能寄存器225

6.7.2存储器到存储器DMA传输测试程序举例230

6.8总线优先权233

6.9本章小结234

6.10习题234

第7章I/O端口及中断控制器237

7.1I/O端口237

7.1.1I/O端口概述237

7.1.2与I/O端口及其他寄存器相关的S3C2410A引脚信号238

7.2I/O端口控制239

7.3I/O端口特殊功能寄存器240

7.3.1端口A～端口H寄存器组240

7.3.2其他寄存器248

7.4I/O端口程序举例255

7.5中断控制器概述258

7.6中断控制器操作、中断源及中断优先权259

7.6.1中断控制器操作259

7.6.2中断源260

7.6.3中断优先权产生模块261

7.7中断控制器特殊功能寄存器262

7.8中断程序举例269

7.9本章小结276

7.10习题276

第8章PWM定时器、实时时钟及看门狗定时器279

8.1PWM定时器279

8.1.1PWM定时器概述279

8.1.2PWM定时器操作281

8.1.3PWM定时器特殊功能寄存器287

8.1.4PWM定时器应用举例289

8.2实时时钟291

8.2.1RTC概述291

8.2.2RTC组成与操作291

8.2.3RTC特殊功能寄存器293

8.2.4RTC程序举例297

8.3看门狗定时器298

8.3.1看门狗定时器概述298

8.3.2看门狗定时器操作299

8.3.3看门狗定时器特殊功能寄存器300

8.3.4看门狗定时器程序举例302

8.4本章小结305

8.5习题305

第9章UART及IIC、IIS、SPI总线接口307

9.1UART307

9.1.1UART概述307

9.1.2UART操作309

9.1.3UART特殊功能寄存器314

9.1.4UART与RS232C接口连接举例320

9.1.5UART与红外收发器连接举例324

9.2IIC总线接口327

9.2.1IIC总线接口概述327

9.2.2IIC总线接口组成与操作方式中的功能关系329

9.2.3IIC总线接口4种操作方式332

9.2.4IIC总线接口特殊功能寄存器335

9.2.5IIC总线接口程序举例337

9.3IIS总线接口341

9.3.1IIS总线接口概述341

9.3.2IIS总线接口组成和发送/接收方式343

9.3.3音频串行接口数据格式344

9.3.4IIS总线接口特殊功能寄存器346

9.3.5IIS总线接口程序举例349

9.4SPI总线接口351

9.4.1SPI总线接口概述351

9.4.2SPI总线接口组成和操作353

9.4.3SPI传输格式与DMA方式发送/接收步骤355

9.4.4SPI总线接口特殊功能寄存器357

9.4.5SPI总线接口程序举例360

9.5本章小结361

9.6习题362

第10章LCD控制器364

10.1LCD控制器概述364

10.1.1液晶显示基础知识364

10.1.2S3C2410A LCD控制器概述369

10.1.3S3C2410A LCD控制器特点370

10.1.4S3C2410A LCD控制器外部接口信号370

10.1.5S3C2410A LCD控制器组成371

10.2LCD控制器操作（STN）372

10.2.1定时产生器（STN）372

10.2.2视频操作（STN）373

10.2.3抖动和FRC（STN）375

10.2.4显示类型（STN）375

10.2.5存储器数据格式（STN，BSWP=0）377

10.2.6定时请求（STN）379

10.3LCD控制器操作（TFT）380

10.3.1定时产生器（TFT）380

10.3.2视频操作与存储器数据格式（TFT）380

10.3.3256色调色板使用（TFT）384

10.3.416BPP显示类型不使用调色板数据格式（TFT）385

10.3.5TFT LCD时序举例386

10.4虚拟显示与LCD电源允许（STN/TFT）386

10.4.1虚拟显示（STN/TFT）386

10.4.2LCD电源允许（STN/TFT）388

10.5LCD控制器特殊功能寄存器388

10.5.1LCD控制器特殊功能寄存器388

10.5.2特殊功能寄存器设置举例（STN）396

10.6LCD控制器初始化程序举例（STN）397

10.7本章小结400

10.8习题400

第11章ADC与触摸屏接口402

11.1ADC与触摸屏接口基础知识402

11.1.1ADC基础知识402

11.1.2四线电阻式触摸屏接口基础知识403

11.2S3C2410A ADC与触摸屏接口概述405

11.2.1概述405

11.2.2主要特点405

11.2.3ADC与触摸屏接口用到的S3C2410A引脚信号405

11.3ADC与触摸屏接口操作406

11.3.1功能框图406

11.3.2触摸屏应用举例406

11.3.3功能描述407

11.4ADC与触摸屏接口特殊功能寄存器409

11.5ADC与触摸屏接口程序举例411

11.5.1ADC程序举例411

11.5.2ADC与触摸屏接口程序举例413

11.6本章小结415

11.7习题415

第12章MMC/SD/SDIO主控制器417

12.1MMC/SD/SDIO基础知识417

12.1.1MMC/SD/SDIO卡概述417

12.1.2MMC/SD/SDIO主控制器组成421

12.1.3MMC/SD总线协议422

12.1.4MMC/SD卡初始化及数据传输426

12.2S3C2410A MMC/SD/SDIO主控制器427

12.2.1MMC/SD/SDIO主控制器概述427

12.2.2主控制器组成与SDI操作428

12.2.3SDI特殊功能寄存器429

12.3MMC/SD/SDIO主控制器程序举例436

12.3.1命令填充与命令发送程序举例436

12.3.2MMC/SD主控制器及卡初始化程序举例437

12.3.3MMC/SD卡写入数据程序举例439

12.4本章小结442

12.5习题442

附录AS3C2410A引脚信号名与对应功能描述汇总表443

附录B英汉名词术语对照汇总表448

参考文献454