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1.1嵌入式系统1

1.1.1现实中的嵌入式系统1

1.1.2嵌入式系统的定义及特点2

1.1.3嵌入式系统的未来3

1.2嵌入式处理器3

1.2.1嵌入式处理器简介3

1.2.2嵌入式系统的分类5

1.3嵌入式操作系统6

1.3.1嵌入式操作系统简介6

1.3.2嵌入式操作系统基本概念7

1.3.3使用嵌入式实时操作系统的必要性10

1.3.4嵌入式实时操作系统的优缺点11

1.3.5常见的嵌入式实时操作系统11

思考与练习14

2.1 ARM简介15

2.1.1 RISC结构特性16

2.1.2常用ARM处理器系列16

2.2 ARM7TDMI19

2.2.1存储器的字与半字20

2.2.2 3级流水线20

2.3 ARM的模块、内核和功能框图22

2.4 ARM处理器状态24

2.5 ARM处理器模式26

2.6 ARM内部寄存器27

2.6.1 ARM状态下的寄存器28

2.6.2 Thumb状态下的寄存器34

2.7当前程序状态寄存器36

2.7.1条件代码标志37

2.7.2控制标志位37

2.7.3保留位39

2.8 ARM体系的异常、中断及其向量表39

2.8.1异常入口／出口汇总39

2.8.2异常向量表40

2.8.3异常优先级41

2.8.4异常中断的进入与退出41

2.8.5复位异常42

2.8.6中断请求异常IRQ42

2.8.7快速中断请求异常FIQ44

2.8.8未定义的指令异常45

2.8.9中止异常45

2.8.10 SWI软件中断异常46

2.8.11中断延迟47

2.9 ARM体系的存储系统47

2.9.1地址空间48

2.9.2存储器格式48

2.9.3非对齐的存储器访问50

思考与练习51

3.1 ARM处理器寻址方式52

3.2指令集介绍57

3.2.1 ARM指令集58

3.2.2 Thumb指令集81

思考与练习87

4.1 LPC2000系列ARM简介88

4.1.1特性89

4.1.2器件信息90

4.1.3结构90

4.2引脚描述92

4.3存储器寻址103

4.3.1片内存储器103

4.3.2片外存储器105

4.3.3存储器映射106

4.3.4预取指中止和数据中止异常107

4.3.5存储器重映射及引导块108

4.3.6系统启动代码介绍112

4.4系统控制模块113

4.4.1系统控制模块功能汇总113

4.4.2时钟系统概述115

4.4.3晶体振荡器115

4.4.4复位117

4.4.5唤醒定时器124

4.4.6锁相环PLL126

4.4.7 VPB分频器136

4.4.8存储器映射控制138

4.4.9功率控制141

4.5存储器加速模块（MAM）145

4.5.1概述145

4.5.2 MAM工作原理145

4.5.3 MAM的操作模式148

4.5.4 MAM配置149

4.5.5 MAM模块寄存器描述149

4.5.6 MAM使用注意事项150

4.5.7 MAM应用示例151

4.6外部存储器控制器（EMC）152

4.6.1概述152

4.6.2引脚描述153

4.6.3 EMC寄存器描述154

4.6.4 RBLE位对总线信号的影响156

4.6.5外部存储器接口158

4.6.6典型总线时序169

4.6.7外部存储器选择171

4.7引脚连接模块172

4.7.1引脚连接模块控制寄存器描述172

4.7.2引脚连接模块应用示例178

4.8 GPIO179

4.8.1概述179

4.8.2 GPIO寄存器描述179

4.8.3 GPIO使用注意事项183

4.8.4 GPIO应用示例183

4.9向量中断控制器188

4.9.1概述188

4.9.2 VIC寄存器描述191

4.9.3中断处理199

4.9.4 FIQ中断200

4.9.5向量IRQ中断204

4.9.6非向量IRQ210

4.10外部中断输入212

4.10.1概述212

4.10.2外部中断寄存器描述213

4.10.3外部中断引脚设置217

4.10.4中断设置218

4.10.5外部中断应用示例221

4.11定时器0和定时器1222

4.11.1概述222

4.11.2寄存器描述225

4.11.3定时器中断231

4.11.4定时器操作233

4.12 SPI接口237

4.12.1概述237

4.12.2 SPI描述238

4.12.3 SPI寄存器描述241

4.12.4操作模式244

4.12.5 SPI接口中断248

4.13 I2 C接口249

4.13.1概述249

4.13.2 I2 C总线规范250

4.13.3 I2 C接口描述255

4.13.4 I2 C寄存器描述256

4.13.5 I2 C操作模式260

4.13.6 I2 C接口中断271

4.13.7常用12C器件272

4.13.8 I2C总线应用示例275

4.14 UART（）和UART1276

4.14.1概述276

4.14.2 UART的典型应用278

4.14.3 UART结构278

4.14.4 UART寄存器描述280

4.14.5 UART应用示例291

4.14.6 UART中断301

4.15 A／D转换器304

4.15.1概述304

4.15.2 A／D寄存器描述305

4.15.3 A／D的使用方法309

4.15.4 ADC中断310

4.16看门狗311

4.16.1概述311

4.16.2看门狗寄存器描述312

4.16.3 WDT使用方法314

4.16.4 WDT中断316

4.17脉宽调制器（PWM）317

4.17.1概述317

4.17.2 PWM结构318

4.17.3 PWM寄存器描述321

4.17.4 PWM应用示例329

4.17.5 PWM中断331

4.18实时时钟（RTC）333

4.18.1概述333

4.18.2 RTC中断描述334

4.18.3闰年计算336

4.18.4 RTC寄存器描述336

4.18.5 RTC使用注意事项346

4.18.6 RTC的使用346

4.18.7 RTC中断347

思考与练习350

5.1最小系统352

5.1.1框图352

5.1.2电源353

5.1.3时钟355

5.1.4存储器系统356

5.1.5调试与测试接口356

5.1.6完整的最小系统357

5.2总线接口设计361

5.2.1 SRAM接口电路361

5.2.2 PSRAM接口电路362

5.2.3 Nor Flash接口电路364

5.2.4 Nand Flash接口电路365

5.2.5 CS8900A以太网接口电路369

5.2.6 CF卡接口电路372

5.2.7 USB Device／Host接口电路375

5.2.8液晶接口电路382

5.3 UART接口电路384

5.4 RS - 485接口电路385

5.5 CAN - bus接口电路386

5.6 GPRS DTU接口电路388

5.7 GPRS Modem模块389

5.8 ZLG500系列读卡模块391

思考与练习394

6.1任务设计395

6.1.1任务的分类395

6.1.2任务的划分397

6.1.3任务优先级安排398

6.2系统函数使用概述398

6.2.1基本原则398

6.2.2系统函数的分类401

6.3系统函数的使用场合403

6.3.1时间管理403

6.3.2资源同步404

6.3.3行为同步405

6.4时间管理406

6.5系统管理413

6.6事件的一般使用规则416

6.6.1相似性416

6.6.2先创建后使用416

6.6.3配对使用417

6.6.4在中断服务程序中使用418

6.7互斥信号量419

6.7.1概述419

6.7.2互斥信号量函数列表420

6.7.3资源同步423

6.8事件标志组425

6.8.1概述425

6.8.2事件标志组函数列表426

6.8.3标志“与”430

6.8.4标志“或”432

6.9信号量434

6.10消息邮箱443

6.10.1概述443

6.10.2消息邮箱的状态444

6.10.3消息邮箱的工作方式445

6.10.4消息邮箱函数列表445

6.10.5任务间数据通信448

6.10.6任务间同步450

6.11消息队列453

6.11.1概述453

6.11.2消息队列的状态454

6.11.3消息队列的工作方式454

6.11.4消息队列函数列表455

6.11.5数据通信459

6.11.6多任务接收数据461

6.12动态内存管理464

6.12.1概述464

6.12.2动态内存管理函数列表464

6.12.3数据通信466

思考与练习468

7.1设计要求469

7.2硬件设计469

7.3任务设计471

7.3.1任务的划分471

7.3.2任务的优先级设计472

7.3.3任务的数据结构设计472

7.3.4多任务之间的同步与互斥475

7.3.5多任务之间的信息传递478

7.4程序设计详解480

7.4.1人机界面设计480

7.4.2主函数483

7.4.3键盘任务483

7.4.4显示任务486

7.4.5输出控制任务487

7.4.6 RTC中断490

思考与练习491

参考文献492