嵌入式系統原理及接口技術（第2版）

目錄Contents

第1章嵌入式系統概述及ARM系列微處理器簡介1

1.1嵌入式系統簡介1

1.1.1嵌入式系統定義1

1.1.2嵌入式系統發展歷程2

1.1.3嵌入式系統應用舉例3

1.1.4嵌入式系統特點3

1.2嵌入式系統組成5

1.2.1嵌入式系統硬件組成舉例5

1.2.2嵌入式系統軟件組成簡介5

1.3嵌入式微處理器6

1.3.1嵌入式微處理器分類6

1.3.2主流嵌入式微處理器介紹8

1.4嵌入式操作系統簡介11

1.4.1嵌入式操作系統主要特點11

1.4.2主流嵌入式操作系統簡介12

1.5ARM系列嵌入式微處理器簡介15

1.5.1ARM系列處理器核的命名規則與性能16

1.5.2ARM指令集結構版本和變異19

1.6本章小結22

1.7習題22

第2章S3C2410A微處理器組成及程序員模型24

2.1S3C2410A微處理器概述24

2.2S3C2410A微處理器組成與引腳信號25

2.2.1S3C2410A微處理器組成25

2.2.2S3C2410A芯片封裝、引腳編號與引腳信號名29

2.2.3S3C2410A特殊功能寄存器簡介33◆嵌入式系統原理及接口技術(第2版)目錄2.3ARM920T核33

2.3.1ARM920T簡介33

2.3.2ARM920T指令系統特點34

2.3.3ARM920T功能模塊35

2.4ARM920T的程序員模型36

2.4.1處理器操作狀態37

2.4.2存儲器格式和數據類型37

2.4.3處理器操作方式39

2.4.4寄存器39

2.4.5程序狀態寄存器42

2.4.6異常44

2.4.7中斷延遲48

2.4.8復位49

2.5本章小結49

2.6習題49

第3章ARM920T指令系統51

3.1ARM指令集概述51

3.1.1ARM指令集概述51

3.1.2ARM指令集全部指令編碼及條件域簡介53

3.2ARM指令55

3.2.1分支並且轉換狀態指令（BX）55

3.2.2分支、分支並且連接指令（B、BL）56

3.2.3數據處理指令57

3.2.4程序狀態寄存器傳送指令（MRS、MSR）68

3.2.5乘、乘累加指令（MUL、MLA）71

3.2.6長乘、長乘累加指令（MULL、MLAL）72

3.2.7單個數據傳送指令（LDR、STR）74

3.2.8半字、帶符號字節/半字傳送指令（LDRH、STRH、

LDRSB、LDRSH）77

3.2.9塊數據傳送指令（LDM、STM）81

3.2.10單個數據交換指令（SWP）86

3.2.11軟件中斷指令（SWI）87

3.2.12協處理器介紹89

3.2.13協處理器數據操作指令（CDP）90

3.2.14協處理器數據傳送指令（LDC、STC）90

3.2.15協處理器寄存器傳送指令（MRC、MCR）93

3.2.16未定義指令94

3.3本章小結94

3.4習題94

第4章ARM匯編語言特性與編程基礎99

4.1ARM匯編語言特性99

4.1.1行格式、預定義名和內建變量99

4.1.2ARM偽指令與Thumb偽指令101

4.1.3符號（symbols）與指示符（directives）105

4.1.4與代碼有關的指示符109

4.1.5與數據定義有關的指示符112

4.1.6符號定義指示符119

4.1.7匯編控制指示符    126

4.1.8報告指示符130

4.1.9表達式和操作符131

4.2ARM匯編語言編程基礎134

4.2.1匯編語言和匯編器134

4.2.2調用子程序135

4.2.3條件執行135

4.2.4裝入常數到寄存器136

4.2.5裝入地址到寄存器140

4.2.6裝入和存儲多個寄存器指令144

4.2.7多路分支146

4.3本章小結146

4.4習題146

第5章存儲器控制器及Nand Flash控制器150

5.1存儲器控制器150

5.1.1S3C2410A與存儲器相關的特性150

5.1.2與存儲器芯片連接的S3C2410A引腳信號及使用152

5.1.3存儲器總線周期舉例158

5.1.4存儲器控制器特殊功能寄存器162

5.2存儲器組成舉例、初始化設置程序舉例167

5.2.1使用Nor Flash芯片作為引導ROM168

5.2.2使用SDRAM芯片舉例172

5.2.3存儲器控制器初始化設置程序舉例182

5.3Nand Flash芯片工作原理185

5.3.1兩種引導模式185

5.3.2Nand Flash概述185

5.3.3K9F2808U0C Nand Flash芯片工作原理186

5.4Nand Flash控制器及程序舉例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控制器與Nand Flash芯片連接舉例195

5.4.4讀Nand Flash程序舉例195

5.5本章小結196

5.6習題197

第6章時鐘與電源管理、DMA與總線優先權199

6.1功耗管理、時鐘與電源管理概述199

6.1.1CMOS電路的功耗與功耗管理基礎199

6.1.2S3C2410A時鐘與電源管理、功耗管理概述200

6.1.3時鐘與電源管理用到的S3C2410A引腳信號202

6.2時鐘發生器202

6.2.1時鐘發生器模塊圖202

6.2.2時鐘源的選擇203

6.2.3鎖相環204

6.2.4時鐘控制邏輯205

6.3電源管理207

6.3.1電源管理模式的轉換207

6.3.24種電源管理模式208

6.3.3S3C2410A電源引腳212

6.4時鐘與電源管理特殊功能寄存器及初始設置程序舉例212

6.4.1時鐘與電源管理特殊功能寄存器212

6.4.2初始設置程序舉例215

6.5DMA217

6.5.1DMA概述217

6.5.2存儲器到外設DMA傳輸舉例217

6.5.3DMA用到的S3C2410A引腳信號219

6.6DMA操作220

6.6.1硬件DMA請求與軟件DMA請求220

6.6.2用於DMA操作的有限狀態機220

6.6.3外部DMA請求/響應協議221

6.6.4Unit/Burst傳輸、數據尺寸與自動重裝223

6.6.5外部DMA請求/響應協議傳輸舉例224

6.7DMA特殊功能寄存器及測試程序舉例225

6.7.1DMA特殊功能寄存器225

6.7.2存儲器到存儲器DMA傳輸測試程序舉例230

6.8總線優先權233

6.9本章小結234

6.10習題234

第7章I/O埠及中斷控制器237

7.1I/O埠237

7.1.1I/O埠概述237

7.1.2與I/O埠及其他寄存器相關的S3C2410A引腳信號238

7.2I/O埠控制239

7.3I/O埠特殊功能寄存器240

7.3.1埠A～埠H寄存器組240

7.3.2其他寄存器248

7.4I/O埠程序舉例255

7.5中斷控制器概述258

7.6中斷控制器操作、中斷源及中斷優先權259

7.6.1中斷控制器操作259

7.6.2中斷源260

7.6.3中斷優先權產生模塊261

7.7中斷控制器特殊功能寄存器262

7.8中斷程序舉例269

7.9本章小結276

7.10習題276

第8章PWM定時器、實時時鐘及看門狗定時器279

8.1PWM定時器279

8.1.1PWM定時器概述279

8.1.2PWM定時器操作281

8.1.3PWM定時器特殊功能寄存器287

8.1.4PWM定時器應用舉例289

8.2實時時鐘291

8.2.1RTC概述291

8.2.2RTC組成與操作291

8.2.3RTC特殊功能寄存器293

8.2.4RTC程序舉例297

8.3看門狗定時器298

8.3.1看門狗定時器概述298

8.3.2看門狗定時器操作299

8.3.3看門狗定時器特殊功能寄存器300

8.3.4看門狗定時器程序舉例302

8.4本章小結305

8.5習題305

第9章UART及IIC、IIS、SPI總線接口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與RS232C接口連接舉例320

9.1.5UART與紅外收發器連接舉例324

9.2IIC總線接口327

9.2.1IIC總線接口概述327

9.2.2IIC總線接口組成與操作方式中的功能關系329

9.2.3IIC總線接口4種操作方式332

9.2.4IIC總線接口特殊功能寄存器335

9.2.5IIC總線接口程序舉例337

9.3IIS總線接口341

9.3.1IIS總線接口概述341

9.3.2IIS總線接口組成和發送/接收方式343

9.3.3音頻串行接口數據格式344

9.3.4IIS總線接口特殊功能寄存器346

9.3.5IIS總線接口程序舉例349

9.4SPI總線接口351

9.4.1SPI總線接口概述351

9.4.2SPI總線接口組成和操作353

9.4.3SPI傳輸格式與DMA方式發送/接收步驟355

9.4.4SPI總線接口特殊功能寄存器357

9.4.5SPI總線接口程序舉例360

9.5本章小結361

9.6習題362

第10章LCD控制器364

10.1LCD控制器概述364

10.1.1液晶顯示基礎知識364

10.1.2S3C2410A LCD控制器概述369

10.1.3S3C2410A LCD控制器特點370

10.1.4S3C2410A LCD控制器外部接口信號370

10.1.5S3C2410A LCD控制器組成371

10.2LCD控制器操作（STN）372

10.2.1定時產生器（STN）372

10.2.2視頻操作（STN）373

10.2.3抖動和FRC（STN）375

10.2.4顯示類型（STN）375

10.2.5存儲器數據格式（STN，BSWP=0）377

10.2.6定時請求（STN）379

10.3LCD控制器操作（TFT）380

10.3.1定時產生器（TFT）380

10.3.2視頻操作與存儲器數據格式（TFT）380

10.3.3256色調色板使用（TFT）384

10.3.416BPP顯示類型不使用調色板數據格式（TFT）385

10.3.5TFT LCD時序舉例386

10.4虛擬顯示與LCD電源允許（STN/TFT）386

10.4.1虛擬顯示（STN/TFT）386

10.4.2LCD電源允許（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特殊功能寄存器設置舉例（STN）396

10.6LCD控制器初始化程序舉例（STN）397

10.7本章小結400

10.8習題400

第11章ADC與觸摸屏接口402

11.1ADC與觸摸屏接口基礎知識402

11.1.1ADC基礎知識402

11.1.2四線電阻式觸摸屏接口基礎知識403

11.2S3C2410A ADC與觸摸屏接口概述405

11.2.1概述405

11.2.2主要特點405

11.2.3ADC與觸摸屏接口用到的S3C2410A引腳信號405

11.3ADC與觸摸屏接口操作406

11.3.1功能框圖406

11.3.2觸摸屏應用舉例406

11.3.3功能描述407

11.4ADC與觸摸屏接口特殊功能寄存器409

11.5ADC與觸摸屏接口程序舉例411

11.5.1ADC程序舉例411

11.5.2ADC與觸摸屏接口程序舉例413

11.6本章小結415

11.7習題415

第12章MMC/SD/SDIO主控制器417

12.1MMC/SD/SDIO基礎知識417

12.1.1MMC/SD/SDIO卡概述417

12.1.2MMC/SD/SDIO主控制器組成421

12.1.3MMC/SD總線協議422

12.1.4MMC/SD卡初始化及數據傳輸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主控制器組成與SDI操作428

12.2.3SDI特殊功能寄存器429

12.3MMC/SD/SDIO主控制器程序舉例436

12.3.1命令填充與命令發送程序舉例436

12.3.2MMC/SD主控制器及卡初始化程序舉例437

12.3.3MMC/SD卡寫入數據程序舉例439

12.4本章小結442

12.5習題442

附錄AS3C2410A引腳信號名與對應功能描述匯總表443

附錄B英漢名詞術語對照匯總表448

參考文獻454