启明星创新实训室系列教材

章节摘录

版权页：   插图：   ARM处理器在设计上吸取了RISC处理器和CISC处理器的长处，在指令格式、访存方式、多寄存器、流水线等结构上采用了RISC结构，同时又增加了一定数量的指令，用于提高数据处理效率。因此，我们可以认为ARM处理器以RISC为主，兼有CISC处理器的优点。同时，ARM处理器的指令系统还增加了以下特点： （1）所有指令可根据前面指令的执行结果决定是否执行，以提高编程效率； （2）用加载/存储指令批量在寄存器和内存间传送数据，提高效率； （3）在指令中可同时完成逻辑和移位操作； （4）循环处理中可自动进行相关参数的递增或递减操作。 ARM处理器支持的指令有三类，一类是32位的ARM指令，该指令提供最高性能的处理；第二类是l6位的Thumb指令，该指令用于减小代码长度，可以实现用ARM指令65％左右的体积完成相同的工作，但性能只达到ARM指令方式的60％；第三类是Jazelle指令，该指令是Java的字节码指令，通过对这种指令的支持，提高Java虚拟机的执行效率和运行速度。 ARM处理器的指令集体系结构一共发行过7个版本（V1～V7），目前，V1～V3基本已经废弃，主要使用的是V4～V7版。 1.版本4（V4结构） 不再强制要求与以前的26位体系结构版本兼容，它清楚地指明了哪个指令会引起未定义指令异常发生。版本4在版本3的基础上增加了如下内容： （1）半字加载/存储指令； （2）字节和半字的加载及符号扩展（Sign—Extend）指令； （3）在T变量中，转换到Thumb状态的指令； （4）使用用户（User）模式寄存器的新的特权处理器模式。 属于V4T（支持Thumb指令）体系结构的处理器（核）有ARM7TDMI、ARM7TDMI—S（ARM7TDMI可综合版本）、ARM710T（ARM7TDMI核的处理器）、ARM720T（ARM7TDMI核的处理器）、ARM740T（ARM7TDMI核的处理器）、ARM9TDMI、ARM910T（ARM9TDMI核的处理器）、ARM920T（ARM9TDMI核的处理器）、ARM940T（ARM9TDMI核的处理器）和StrongARM（英特尔公司的产品）。

书籍目录

第一章嵌入式系统概述 1.1嵌入式系统简介 1.1.1嵌入式系统概述 1.1.2嵌入式系统与计算机技术 1.1.3 嵌入式系统与单片机技术 1.1.4 嵌入式系统与电子创新实践 1.2嵌入式系统的发展历史 1.3嵌入式系统分类 1.4嵌入式系统的应用领域 1.4.1 在自动控制领域的应用 1.4.2 在实时信号处理系统中的应用 1.4.3 在普适计算系统中的应用  1.4.4 在个人消费电子产品中的应用  1.4.5 在智能家电产品中的应用  1.4.6在仪器仪表中的应用 1.4.7在其他方面的应用 1.5嵌入式系统的软硬件结构 1.5.1嵌入式系统的硬件组成 1.5.2嵌入式系统的软件组成 1.6嵌入式系统的相关研究领域 1.6.1 与嵌入系统相关的主干学科 1.6.2与嵌入式系统相关的技术 1.7嵌入式系统的发展现状与趋势 1.7.1嵌入式系统的发展现状 1.7.2嵌入式系统的发展趋势 1.8嵌入式系统开发步骤和方法 第二章单片机技术概述  2.1单片机特点和技术发展 2.1.1单片机的主要特点 2.1.2单片机的发展历史 2.1.3单片机的发展趋势 2.2单片机的应用领域 2.3单片机的寄存器结构特点 2.4常用8位单片机 2.4.1 MCS二51系列单片机  2.4.2 PlC系列单片机 2.4.3 AVR单片机  第三章常用器件及接口技术 3.1动态与静态存储器 3.1.1 动态存储器（Dynamic Random Access Memory） 3.1.2动态存储器接口 3.1.3静态存储器（Static Random Access Memory） 3.2 Flash存储器 3.2.1 NOR Flash存储器 3.2.2 NAND Flash存储器 3.2.3 NAND Flash和NOR Flash的比较 3.3串行通信技术 3.3.1 RS232接口及专用芯片 3.3.2 RS422/485接口及专用芯片 3.3.3 同步串行通信方式 3.4输入技术及常用器件 3.4.1键盘设计及接口 3.4.2触摸屏原理及接口 3.4.3传感器及其接口 3.5输出技术及常用器件 3.5.1 LED显示及驱动方法 3.5.2 LCD显示及驱动方法 3.6执行部件及接口方法 3.6.1 直流电机驱动和接口 3.6.2步进电机驱动和接口 第四章单片机系统仿真与实践 4.1单片机系统开发简述 4.2软件开发环境Keil uVision 4.3硬件仿真软件Proteus 4.4 51单片机仿真过程及实例 4.4.1 Proteus仿真调试过程（流水灯控制） 4.4.2 外部中断功能仿真实例 4.4.3 LED电子钟设计仿真实例 4.4.4 LCD电子计算器仿真实例 第五章8位单片机开发实例 5.1嵌入式系统开发流程 5.2简单无线通信模块应用实例 5.2.1 常用无线通信模块 5.2.2基于nRF2401的无线通信实例 5.3基于51单片机的无线鼠标设计实例 5.3.1 系统总体结构 5.3.2无线收发器硬件结构 5.3.3鼠标操作部件硬件结构 5.3.4无线鼠标操作部件代码 5.3.5无线收发器部件代码 5.4基于AVR单片机的手持控制器设计实例 5.4.1 系统功能总体结构 5.4.2硬件电路设计 5.4.3程序流程及主要代码 第六章高档嵌入式处理器 6.1高档嵌入式处理器的关键技术 6.1.1精简指令集技术（Reduced Instruction Set Computer，RISC） 6.1.2哈佛体系结构 6.1.3桶型移位器 6.1.4正交指令集技术 6.1.5双密度指令集技术 6.1.6地址对准技术 6.1.7地址重映射技术 6.2 ARM体系微处理器 6.2.1 ARM体系结构及发展 6.2.2 ARM处理器系列简介 6.2.3 ARM处理器工作状态 6.2.4 ARM处理器工作模式 6.2.5 ARM内部寄存器 6.2.6 ARM处理器产品  6.3 MIPS体系微处理器 6.3.1 MIPS微处理器简介 6.3.2 MIPS架构性能特点  6.4 PowerPC体系微处理器 6.4.1 PowerPC微处理器简介 6.4.2 PowerPC体系结构特点 6.4.3 常用PowerPC处理器 第七章ARM平台仿真开发实例 7.1 ARM平台上的开发工具 7.1.1 RVDS2.2简介 7.1.2 新建RVDS工程步骤 7.2 ARM平台仿真开发实例 7.2.1 LPC2124的中断编程 7.2.2异步串口功能实例 7.2.3 同步串口功能实例 7.2.4定时器控制实例 7.2.5 LPC2124片上A/D转换编程实例 第八章ARM9硬件平台上的开发实例 8.1 JXARM92410ARM嵌人式教学实验系统硬件组成 8.1.1 JXARM9—2410ARM嵌入式教学实验箱硬件模块 8.1.2 JXARM9—2410ARM嵌入式教学实验箱硬件资源分配 8.2 ADT IDE集成开发环境 8.2.1 ADT IDE for ARM组成  8.2.2 ADT IDE for ARM（简称ADT IDE）的主要特点 8.2.3 ADT IDE安装要求 8.2.4 ADT IDE软件安装后的目录结构 8.2.5 ADT IDE的文件类型 8.3 ADT IDE开发步骤和方法 8.3.1硬件准备 8.3.2工程编辑、编译和调试 8.4S3C2410功能模块驱动代码 8.4.1 LCD驱动控制代码 8.4.2触摸屏驱动控制代码 8.4.3 PWM波控制代码 8.5 ARM9硬件平台上的综合应用开发实例 8.5.1 简单电子琴系统设计及分析 8.5.2 简易电子画笔设计与分析 8.5.3 简易连连看游戏设计与分析 附录A ADT IDE中的链接定位脚本说明 参考文献

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《启明星创新实训室系列教材:大学生嵌入式技术实训教程》以工程实践能力培养为主要内容，但任何实践都离不开理论的依据和指导。所以在开展本教学内容之前应完成相关理论知识的学习，只有具备了一定的基础理论知识，在进行实践学习过程中才会有的放失，做到事半功倍。否则，缺乏相关理论指导，不但会影响实践的进展和实施，更可能会因为缺乏必要的理论储备而走弯路。与本实训相关的主要理论课程包括：模拟电路、数字电路基础，微型计算机技术，单片机技术，C语言程序设计技术，操作系统基础，嵌入式技术基础等。

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