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第1章 ARM处理器概述1

1.1 ARM技术的发展1

1.2 RISC微处理器的体系结构及其特点2

1.3 ARM微处理器的指令系统3

1.4 ARM处理器系列3

1.4.1 ARM7微处理器系列4

1.4.2 ARM9微处理器系列4

1.4.3 ARM9E微处理器系列4

1.4.4 ARM10E微处理器系列5

1.4.5 SecurCore微处理器系列5

1.4.6 Xscale处理器6

1.5 ARM微处理器的应用系统开发6

习题16

第2章 ARM体系结构7

2.1 ARM7TDMI程序员模型7

2.1.1 内核概述7

2.1.2 译码器与控制逻辑8

2.1.3 运算器9

2.1.4 内核接口信号9

2.2 工作状态与工作模式13

2.2.1 工作状态13

2.2.2 ARM的工作模式14

2.3 ARM和Thumb状态的寄存器组织15

2.3.1 通用寄存器15

2.3.2 Thumb状态下的寄存器组织16

2.3.3 程序计数器17

2.3.4 程序状态寄存器17

2.3.5 连接寄存器19

2.3.6 堆栈指针寄存器19

2.4 存储器组织结构20

2.4.1 数据类型和存储数据格式20

2.4.2 数据总线类型21

2.4.3 ARM7TDMI总线访问周期24

2.4.4 指令预取与代码自修改26

2.4.5 AMBA接口（Advanced Microcontroller Bus Architecture）27

2.5 异常（Exceptions）27

2.5.1 异常类型及其处理过程27

2.5.2 异常优先级（Exception Priorities）和异常向量（Exception Vectors）29

2.5.3 应用程序中的异常响应29

2.5.4 异常返回30

2.6 复位31

2.7 协处理器接口31

2.7.1 协处理器概述31

2.7.2 ARM7TDMI与协处理器的协同关系32

2.7.3 协处理器使用中的若干问题32

习题233

第3章 ARM指令的特点和寻址方式34

3.1 ARM指令特点34

3.2 ARM指令的寻址方式35

习题340

第4章 ARM指令系统概述42

4.1 分支指令44

4.2 ARM的数据处理指令45

4.2.1 算术运算类指令45

4.2.2 逻辑运算类指令47

4.2.3 比较类指令49

4.2.4 测试类指令49

4.2.5 传送类指令50

4.2.6 乘法类指令51

4.3 异常处理指令53

4.4 ARM的存储器加载／存储指令54

4.4.1 单寄存器加载55

4.4.2 单寄存器存储57

4.4.3 多寄存器加载和多寄存器存储58

4.4.4 寄存器交换59

4.5 协处理器指令60

4.6 ARM状态寄存器访问指令62

习题463

第5章 ARM汇编语言程序设计64

5.1 ARM汇编语言伪指令64

5.1.1 符号定义伪指令64

5.1.2 空间分配伪指令66

5.1.3 汇编控制伪指令68

5.1.4 格式控制伪指令70

5.1.5 ARM伪指令71

5.1.6 Thumb伪指令73

5.2 ARM汇编语言语句格式73

5.2.1 ARM汇编语言中的符号74

5.2.2 汇编语言程序中的表达式和运算符76

5.3 ARM语言程序结构77

5.4 简单的ARM程序设计78

5.4.1 简单的ARM程序78

5.4.2 子程序调用程序设计79

5.4.3 分支程序设计79

5.4.4 查表与散转程序设计80

5.4.5 数据串拷贝程序的设计81

习题583

第6章 ARM-Thumb交互工作84

6.1 交互工作原理84

6.1.1 交互工作的必要性84

6.1.2 交互工作的切换指令84

6.1.3 与状态切换有关的伪指令85

6.2 交互程序85

6.2.1 简单的交互程序设计的例子85

6.2.2 ARM指令头的例子86

6.2.3 交互子程序调用86

6.3 ARM v5T扩展88

6.4 交互子程序和Veneer89

6.4.1 交互编译选项89

6.4.2 Veneer90

习题690

第7章 LPC2200系列原理与功能92

7.1 概述92

7.1.1 特性92

7.1.2 结构93

7.2 管脚分布及信号描述95

7.3 存储系统101

7.3.1 存储器映射101

7.3.2 存储器加速模块（MAM）105

7.3.3 外部存储器控制器（EMC）107

7.4 时钟控制电路110

7.4.1 晶体振荡器110

7.4.2 PLL及相关寄存器110

7.4.3 VPB分频器及相关寄存器113

7.5 复位和功率控制113

7.5.1 复位113

7.5.2 功率控制114

7.6 中断116

7.6.1 向量中断控制器VIC116

7.6.2 外部中断121

7.7 其他片上外围模块122

习题7127

第8章 LPC2200系列开发平台128

8.1 概述128

8.2 硬件电路的设计及其注意事项129

8.2.1 电源、晶振及复位信号的处理129

8.2.2 JTAG接口电路的正确设计130

8.2.3 模式管脚的连接方法131

8.2.4 存储器扩展131

8.2.5 UART扩展134

8.2.6 CAN总线扩展135

8.2.7 USB接口135

8.2.8 硬件系统设计需要考虑的问题136

习题8136

第9章 集成开发环境Embest IDE137

9.1 Embest IDE概述137

9.1.1 Embest IDE开发环境137

9.1.2 Embest IDE安装138

9.1.3 Embest IDE主框架窗口139

9.2 Embest IDE的编辑139

9.3 工程管理140

9.3.1 工程管理的操作141

9.3.2 工程配置142

9.4 编译、汇编和链接144

9.4.1 GNU Tools for ARM选项144

9.4.2 ARM Build Tools选项147

9.4.3 工程文件夹的编译设置147

9.4.4 工程编译、汇编和链接148

9.5 工程调试148

9.5.1 调试设置149

9.5.2 调试151

9.5.3 Embest IDE附带工具介绍154

9.6 GNU编译环境下程序的编写155

9.6.1 移植SDT的汇编程序155

9.6.2 链接脚本文件157

习题9159

第10章 ARM高级语言程序设计基础160

10.1 C语言与汇编的混合编程160

10.1.1 ARM过程调用标准ATPCS160

10.1.2 内嵌汇编器162

10.1.3 C语言和ARM汇编语言间相互调用166

10.2 基本I/O程序（含启动代码）168

10.2.1 启动代码168

10.2.2 基本I/O主程序173

10.3 SPI通信程序175

10.4 串口通信程序176

10.5 A/D程序177

10.6 中断程序178

习题10179

第11章 嵌入式Linux180

11.1 嵌入式操作系统概述180

11.1.1 操作系统的作用180

11.1.2 操作系统的主要任务181

11.1.3 嵌入式操作系统的特点181

11.1.4 典型的嵌入式实时操作系统184

11.2 嵌入式Linux操作系统内核及其特点186

11.2.1 GNU及自由软件开发模式186

11.2.2 Linux内核的引入187

11.2.3 Linux内核的特点187

11.2.4 标准Linux内核的变种188

11.3 Linux与uClinux190

11.3.1 uClinux名称释义191

11.3.2 MMU工作机制191

11.3.3 uClinux与普通Linux系统的异同192

11.3.4 uClinux的发展前景193

11.4 构建一个嵌入式Linux系统194

11.4.1 Linux内核与Linux系统194

11.4.2 嵌入式Linux系统的特点195

11.4.3 嵌入式系统的开发195

11.4.4 开发一个嵌入式Linux系统197

习题11198

第12章 嵌入式Linux内核移植和定制199

12.1 Linux内核代码的基本结构199

12.2 Linux内核的配置与编译200

12.2.1 内核配置201

12.2.2 应用程序配置203

12.3 嵌入式Linux的引导过程204

12.4 内核移植的一般步骤207

12.5 根文件系统的分析与构造210

12.5.1 根文件系统的组成210

12.5.2 文件系统的选择210

12.5.3 根文件系统的生成211

习题12211

第13章 嵌入式Linux应用程序的开发212

13.1 概述212

13.2 嵌入式应用程序的开发过程212

13.3 交叉编译环境的建立213

13.3.1 Cygwin开发环境214

13.3.2 交叉编译工具gcc215

13.4 多程序的编译工具make218

13.5 交叉调试工具gdb221

13.5.1 gdb的使用221

13.5.2 gdb的基本命令222

13.5.3 gdb的工作过程223

13.5.4 关于core文件224

13.5.5 调试运行中的进程225

习题13225

第14章 嵌入式Linux驱动程序的开发226

14.1 概述226

14.2 将设备驱动程序纳入到文件系统中228

14.3 设备驱动程序的编程框架及函数调用接口229

14.3.1 设备驱动程序开发的特性与共性229

14.3.2 程序框架及解释229

14.4 设备驱动程序的实例236

14.5 设计自己的驱动程序244

14.5.1 设备的功能244

14.5.2 设备的实现245

14.5.3 其他驱动程序相关技术255

14.5.4 动态加载设备驱动程序257

习题14258

参考文献259