第1章 概述 (1)
1.1 计算机发展概述 (1)
1.1.1 电子计算机发展概述 (1)
1.1.2 普适计算与泛在通信 (3)
1.2 集成电路与SoC设计 (8)
1.2.1 集成电路技术的发展 (9)
1.2.2 基于IP的SoC设计 (10)
1.3 先进的处理器技术 (13)
1.3.1 片上多核处理器(CMP) (13)
1.3.2 流处理器(Stream
Processor) (15)
1.3.3 PIM(Processor In
Memory) (16)
1.3.4 可重构计算处理器 (17)
1.4 嵌入式系统 (19)
1.4.1 嵌入式系统的概念 (20)
1.4.2 嵌入式系统的特点 (21)
1.4.3 嵌入式系统中的处理器 (21)
1.4.4 嵌入式系统的组成 (24)
1.4.5 嵌入式系统的发展现状
与趋势 (25)
1.4.6 学习嵌入式系统的意义 (27)
参考文献 (28)
习题 (28)
第2章 计算机系统的结构组成与工作
原理 (29)
2.1 计算机系统的基本结构
与组成 (29)
2.1.1 计算机系统的层次模型 (29)
2.1.2 计算机系统的结构、组织
与实现 (31)
2.2 计算机系统的工作原理 (32)
2.2.1 冯诺依曼计算机架构 (32)
2.2.2 模型机系统结构 (33)
2.2.3 模型机指令集 (36)
2.2.4 模型机工作流程 (37)
2.3 微处理器体系结构的改进 (38)
2.3.1 冯诺依曼结构的改进 (39)
2.3.2 并行技术的发展 (43)
2.3.3 流水线结构 (44)
2.3.4 超标量与超长指令字结构 (48)
2.3.5 多机与多核结构 (50)
2.4 计算机体系结构分类 (52)
2.5 计算机性能评测 (54)
2.5.1 字长 (54)
2.5.2 存储容量 (54)
2.5.3 运算速度 (55)
参考文献 (56)
习题 (56)
第3章 微处理器体系结构及关键
技术 (58)
3.1 微处理器体系结构及功能模块
简介 (58)
3.1.1 处理器的主要功能及部件 (59)
3.1.2 处理器的基本功能结构 (60)
3.1.3 一个简化的处理器模型结
构示例 (62)
3.2 处理器设计 (64)
3.2.1 处理器的设计步骤 (65)
3.2.2 控制器的操作与功能 (66)
3.2.3 随机逻辑控制器设计 (67)
3.2.4 微程序(微码)控制器结构
及设计 (70)
3.2.5 寄存器组设计 (73)
3.3 指令系统设计 (74)
3.3.1 机器指令的组成 (74)
3.3.2 指令格式 (76)
3.3.3 指令类型 (77)
3.3.4 寻址方式 (78)
3.3.5 指令系统设计要点 (82)
3.4 指令流水线技术 (82)
3.4.1 流水线技术的特点 (83)
3.4.2 流水线操作的详细说明 (84)
3.4.3 流水线的局限性 (85)
3.4.4 指令流水线设计 (87)
3.5 典型微处理体系结构简介 (90)
3.5.1 ARM体系结构简介 (90)
3.5.2 Intel x86体系结构简介 (91)
参考文献 (93)
习题 (94)
第4章 总线技术与总线标准 (95)
4.1 总线技术 (95)
4.1.1 总线技术概述 (95)
4.1.2 总线仲裁 (100)
4.1.3 总线操作与时序 (103)
4.2 总线标准 (107)
4.2.1 片内AMBA总线 (108)
4.2.2 PCI系统总线 (116)
4.2.3 异步串行通信总线 (127)
参考文献 (133)
习题 (133)
第5章 存储器系统 (135)
5.1 存储器件的分类 (135)
5.1.1 按存储介质分类 (135)
5.1.2 按读写策略分类 (138)
5.2 半导体存储芯片的基本结构
与性能指标 (139)
5.2.1 随机存取存储器 (139)
5.2.2 只读存储器 (146)
5.2.3 存储器芯片的性能指标 (154)
5.3 存储系统的层次结构 (156)
5.3.1 存储系统的分层管理 (156)
5.3.2 虚拟存储器与地址映射 (158)
5.3.3 现代计算机的多层次存储
体系 (161)
5.4 主存储器设计技术 (164)
5.4.1 存储芯片选型 (165)
5.4.2 存储芯片的组织形式 (165)
5.4.3 地址译码技术 (169)
5.4.4 存储器接口设计 (174)
参考文献 (176)
习题 (176)
第6章 输入/输出接口 (179)
6.1 输入/输出接口基础 (179)
6.1.1 输入/输出接口的功能
与结构 (179)
6.1.2 输入/输出端口编址 (182)
6.2 接口地址译码 (184)
6.3 接口信息传输方式 (185)
6.3.1 程序查询传输方式 (185)
6.3.2 程序中断传输方式 (188)
6.3.3 直接存储器访问(DMA)
方式 (195)
6.3.4 通道方式 (198)
6.4 并行接口 (198)
6.4.1 无握手信号的并行接口 (199)
6.4.2 带握手信号的并行接口 (203)
6.4.3 可编程并行接口 (205)
6.5 串行接口 (209)
6.5.1 同步串行接口 (209)
6.5.2 异步串行接口 (212)
参考文献 (214)
习题 (214)
第7章 ARM微处理器编程模型 (216)
7.1 ARM内核体系结构 (216)
7.1.1 ARM体系结构版本 (216)
7.1.2 ARM内核简介 (220)
7.2 ARM编程模型 (225)
7.2.1 处理器工作状态 (225)
7.2.2 处理器运行模式 (226)
7.2.3 寄存器组织 (226)
7.2.4 数据类型和存储格式 (230)
7.2.5 异常 (231)
参考文献 (235)
习题 (235)
第8章 ARM汇编指令 (236)
8.1 ARM指令格式 (236)
8.1.1 ARM指令的一般编码
格式 (236)
8.1.2 ARM指令的条件域 (237)
8.1.3 指令的第二源操作数 (238)
8.2 ARM寻址方式 (240)
8.2.1 立即寻址 (240)
8.2.2 寄存器直接寻址 (240)
8.2.3 寄存器移位寻址 (240)
8.2.4 寄存器间接寻址 (241)
8.2.5 基址变址寻址 (241)
8.2.6 多寄存器直接寻址 (243)
8.2.7 相对寻址 (243)
8.2.8 堆栈寻址 (243)
8.3 ARM指令集 (244)
8.3.1 数据处理指令 (244)
8.3.2 转移指令 (254)
8.3.3 程序状态寄存器访问
指令 (256)
8.3.4 加载/存储指令 (258)
8.3.5 异常产生指令 (265)
8.3.6 伪指令 (266)
参考文献 (268)
习题 (268)
第9章 ARM程序设计 (269)
9.1 ARM程序开发环境 (269)
9.1.1 常用ARM程序开发环境
简介 (269)
9.1.2 RVDS开发环境简介 (272)
9.2 汇编语言伪指令 (273)
9.2.1 符号定义伪指令 (273)
9.2.2 数据定义伪指令 (274)
9.2.3 汇编控制伪指令 (275)
9.2.4 其他常用伪指令 (279)
9.2.5 汇编语言中常用的符号 (282)
9.2.6 常用运算符和表达式 (283)
9.3 ARM汇编语言程序设计 (285)
9.3.1 ARM汇编语言程序结构 (285)
9.3.2 ARM汇编程序设计实例 (286)
9.4 ARM汇编语言与C/C++的
混合编程 (295)
9.4.1 C语言与汇编语言之间的
函数调用 (295)
9.4.2 C/C++语言和汇编语言的
混合编程 (300)
参考文献 (304)
习题 (304)
第10章 基于ARM微处理器的硬件
系统设计 (307)
10.1 基于ARM微处理器的系统
设计概述 (307)
10.2 S3C2440A微处理器 (307)
10.2.1 S3C2440A微处理器
简介 (307)
10.2.2 S3C2440A内部结构及
主要特性 (308)
10.2.3 S3C2440A外部引脚 (311)
10.3 ARM微处理器最小硬件
系统 (311)
10.3.1 电源模块 (312)
10.3.2 时钟模块 (313)
10.3.3 复位模块 (313)
10.3.4 JTAG调试接口模块 (315)
10.3.5 外部存储器模块 (315)
10.4 人机交互接口 (318)
10.4.1 键盘与LED接口 (318)
10.4.2 LCD显示接口 (320)
10.4.3 触摸屏接口 (323)
10.5 通信接口 (327)
10.5.1 串行通信接口 (327)
10.5.2 其他通信接口 (332)
参考文献 (333)
习题 (334)
第11章 基于ARM微处理器的软件
系统设计 (335)
11.1 嵌入式软件系统结构及工作
流程 (335)
11.1.1 嵌入式软件系统结构 (335)
11.1.2 嵌入式软件系统工作
流程 (336)
11.2 嵌入式软件系统的引导
和加载 (337)
11.2.1 Bootloader程序的基本
概念 (338)
11.2.2 U-Boot的分析与移植 (339)
11.3 嵌入式Linux内核的移植 (341)
11.3.1 Linux内核的结构 (344)
11.3.2 内核的配置与裁减 (345)
11.3.3 内核的编译 (347)
11.3.4 Linux内核配置编译
实例 (348)
11.4 Linux下驱动程序设计
示例 (350)
参考文献 (354)
习题 (354)
第12章 基于ARM微处理器核的
SoC设计 (355)
12.1 概述 (355)
12.2 SoC设计 (356)
12.2.1 SoC的典型结构 (357)
12.2.2 SoC设计中的关键技术 (358)
12.3 SoC的片上总线 (361)
12.3.1 片上总线的特点 (361)
12.3.2 SoC中常用的总线标准 (362)
12.4 SoC系统的设计流程 (365)
12.4.1 SoC系统芯片的系统级
设计 (366)
12.4.2 系统芯片的设计流程 (367)
12.5 基于ARM内核的SoC系统
设计 (368)
12.5.1 常用ARM CPU内核所使
用的总线接口 (368)
12.5.2 基于ARM的SoC结构 (369)
12.5.3 基于ARM内核的SoC系
统应用设计举例 (376)
参考文献 (380)
习题 (380)
附录A ASCII码表 (381)
附录B ARM实验系统简介 (382)
附录C AT91SAM9263引脚排列及
信号名称表 (384)
附录D S3C2440A引脚排列及信号
名称表 (386)
附录E MX21引脚排列及信号
名称表 (388)
附录F ARM指令速查表及符号
含义 (389)
附录G Linux常用命令表 (399)