ARM 內核嵌入式 SOC 實作(修訂二版)

<本書特色>

1 . 本書與「百聞不如一見」有異曲同工之妙，ARM SOC Data Sheet一看再看，一到用時方恨少，本書帶領您簡單的進入從ARM CPU基礎、SOC系統初始化到LCD,UART,Codec,Ethernet 實作過程，讓您輕鬆地走過這實例的每一階段，以體會到「原來如此簡單！」
2 . 可以學到ARM Soc開發工具、ICE與Debugging應用技能與除錯技巧。
3 . 擁有建立SOC嵌入式系統的開發能力。
4 . 不僅以最有效率的IAR ARM Compiler為範例，更附上GNU的GCC Compiler的程式範例，可達到多方面學習的成效。
5 . 可瞭解各硬體元件在各狀況下的消耗電量，以做為設計手提式裝置之參考。

<內容簡介>

本書與「百聞不如一見」有異曲同工之妙，ARM SOC Data Sheet一看再看，一到用時方恨少，本書帶領您簡單的進入從ARM CPU基礎、SOC系統初始化到LCD,UART,Codec,Ethernet 實作過程，讓您輕鬆地走過這實例的每一階段，以體會到「原來如此簡單！」，學習到ARM Soc開發工具、ICE與Debugging應用技能與除錯技巧、建立SOC嵌入式系統的開發能力，不止以最有效率的IAR ARMCompiler為範例，更附上GNU的GCC Compiler的程式範例，可達到多方面學習，了解各硬體元件在各狀況下的消耗電量，以做為設計手提式裝置之參考；本書內容有：嵌入式系統開發環境與流程、開發、訓練平其(PreSOCes)介紹與操作、IAR EWARM Compiler介紹與操作、基本指令實習、系統初始化設定實習、LED、DIPSWITCH、按鍵組實習、LCD面板實驗、UART通訊與Interrupt、DMA實習、I2C與Real Time Clock實習、Codec語音實習、電流消耗量測實習、計時器實習、Ethernet通訊實習、ROM CODE產生、燒錄與REMAP實習；本書適合大學、科大電子、電機系「嵌入式系統」課程使用。

<章節目錄>

第一章　嵌入式系統開發環境與流程
1-1　傳統嵌入式系統開發 1-2
1-1-1　除錯環境之開發效率與設備價格比較表 1-2
1-1-2　產品功能性之除錯環境合適表 1-3
1-1-3　產品功能性與程式維護之程式語言開發合適表 1-3
1-1-4　產品產量與壽命之功能擴充性考量 1-3
1-1-5　各開發環境存在的問題 1-4
1-1-6　SOB開發流程 1-4
1-1-7　硬體開發與步驟 1-5
1-1-8　軟體開發步驟 1-6
1-1-9　軟硬體整合除錯 1-6
1-1-10　開發環境之建立 1-7
1-2　SOC嵌入式系統開發 1-7
1-2-1　SOC嵌入式系統開發的特性 1-8
1-2-2　SOC嵌入式系統的型態 1-9
1-2-3　系統開發考量之抉擇 1-10
1-2-4　SOC嵌入式系統開發流程 1-11
1-2-5　軟硬體開發步驟 1-13
1-2-6　開發環境之建立 1-13
1-3　SOC前段嵌入式系統開發 1-13
1-4　習　題 1-16
第二章　開發、訓練平台(PreSOCes)介紹與操作
2-1　Carrier ICE 2-2
2-2　Creator PreSOC Development Kit Overview 2-3
2-2-1　功能概述 2-3
2-2-2　硬體架構 2-5
2-2-3　硬體規格 2-5
2-2-4　軟體規格 2-7
2-2-5　Package content 2-7
2-3　Domingo for uClinux IDE 2-8
2-3-1　功能概述 2-9
2-3-2　高階語言除錯能力 2-13
2-4　Creator PreSOC Development Kit Quick Start 2-14
2-4-1　Domingo for uClinux操作 2-14
2-4-2　桌面介紹 2-16
2-4-3　視窗操作 2-18
2-4-4　桌面管理 2-19
2-4-5　視窗功能介紹 2-22
2-4-6　功能選單一覽表 2-30
2-4-7　Setup the Creator board 2-37
2-4-8　Setup the JTAG Emulator (Carrier ICE) 2-38
2-4-9　Hook-Up the system 2-39
2-4-10　Load and Run the demo Program 2-41
2-5　硬體描述 2-44
2-5-1　CPU模組 2-44
2-5-2　系統記憶體 2-47
2-5-3　電源 2-50
2-5-4　通訊介面 2-50
2-5-5　The RTC 2-53
2-5-6　人機介面 2-54
2-5-7　The CF Card Connector (J4) 2-56
2-5-8　The CODEC 2-57
2-5-9　The CMOS Camera Module 2-58
2-5-10　The LCD 2-59
2-5-11　FPGA擴充介面 2-60
2-5-12　電流量測模組 2-62
2-5-13　The JTAG Connector (JP2) 2-64
2-5-14　系統重置 2-64
2-6　Programmers Reference 2-65
2-6-1　系統重置後之記憶體映對 2-65
2-6-2　程式開發時之記憶體映對 2-66
2-6-3　程式開發時之系統暫存器設定 2-67
2-6-4　使用CODEC 2-67
2-6-5　使用CMOS Camera Module 2-68
2-7　習　題 2-70
第三章　ARM CPU編譯器介紹與操作(以ARM IAR C/C++ Compiler為例)
3-1　IAR發展工具的介紹 3-2
3-1-1　IAR Embedded Workbench IDE 3-2
3-1-2　IAR C/C++ Compiler 3-4
3-1-3　IAR Assembler 3-5
3-1-4　IAR XLINK Linker 3-6
3-1-5　IAR XLIB Librarian與IAR XAR Library Builder 3-7
3-2　檔案與目錄 3-7
3-2-1　目錄結構 3-8
3-3　專案的管理與建立 3-12
3-3-1　專案要如何安排組織 3-12
3-3-2　Project與Workspace 3-12
3-3-3　Project與build的組態設定 3-13
3-3-4　Workspace的建立與管理 3-14
3-4　一步一腳印實例操作 3-17
3-4-1　IAR Embedded Workbench IDE 3-17
3-5　進階選項設定 3-23
3-5-1　General options 3-23
3-5-2　C/C++ Compiler options 3-24
3-5-3　Assembler options 3-27
3-5-4　XLINK options 3-30
3-5-5　XAR options 3-37
3-6　習　題 3-38
第四章　基本指令實習
4-1　ARM指令實習 4-2
4-1-1　跳躍和模式轉換 4-2
4-1-2　算數/邏輯運算 4-4
4-1-3　PSR傳送 4-7
4-1-4　資料傳送 4-7
4-1-5　資料交換 4-13
4-2　THUMB指令實習 4-15
4-2-1　移位動作 4-15
4-2-2　算數運算 4-15
4-2-3　搬移 4-16
4-2-4　堆疊指標 4-18
4-3　習　題 4-20
第五章　系統初始化設定實習
5-1　實習基礎 5-2
5-1-1　中斷向量的初始化 5-2
5-1-2　記憶體管理系統的初始化 5-3
5-1-3　堆疊區的初始化 5-16
5-1-4　CPU工作模式的初始化 5-16
5-1-5　ROM CODE及REMAP 5-16
5-2　流程圖 5-17
5-3　程式說明 5-18
5-4　觀察結果 5-24
5-5　習　題 5-24
第六章　LED、DIP SWITCH、按鍵組實習
6-1　實習基礎 6-2
6-2　電路圖 6-3
6-3　流程圖 6-4
6-3-1　DIP SWITCH與LED 6-4
6-3-2　KEYPAD與7-SEG 6-5
6-4　範例程式 6-6
6-4-1　範例一：(dip2led) 6-6
6-4-2　範例二：(key2seg) 6-8
6-5　程式說明 6-10
6-6　觀察結果 6-10
6-6-1　範例一：(dip2led) 6-10
6-6-2　範例二：(key2seg) 6-11
6-7　習　題 6-11
第七章　LCD面板實驗
7-1　實習基礎 7-2
7-2　電路圖 7-4
7-3　流程圖 7-4
7-4　程式與說明 7-5
7-5　觀察結果 7-11
7-6　習　題 7-12
第八章　UART通訊與 Interrupt、DMA實習
8-1　實習基礎 8-2
8-1-1　UART通訊 8-2
8-1-2　Interrupt特殊暫存器 8-4
8-1-3　DMA特殊暫存器 8-8
8-2　電路圖 8-11
8-3　流程圖 8-11
8-3-1　實習範例chap08_1：UART通訊實習 8-11
8-3-2　實習範例chap08_2：interrupt服務實習 8-12
8-3-3　實習範例chap08_3：GDMA資料傳輸實習 8-13
8-4　程式與說明 8-14
8-4-1　UART通訊的資料傳輸 8-14
8-4-2　利用Interrupt中斷暫存器完成UART通訊的資料傳輸 8-18
8-4-3　DMA暫存器的資料傳輸 8-23
8-5　觀察結果 8-29
8-6　習　題 8-30
第九章　I2C與Real Time Clock 實習 
9-1　實習基礎 9-2
9-2　電路圖 9-4
9-3　流程圖 9-5
9-4　範例程式 9-5
9-5　程式說明 9-13
9-6　觀察結果 9-13
9-7　習　題 9-13
第十章　Codec語音實習 
10-1　實習基礎 10-2
10-1-1　發音及錄音原理 10-2
10-1-2　S3C4510B與CODEC運作關係 10-5
10-2　電路圖 10-6
10-3　流程圖 10-7
10-4　程式與說明 10-7
10-4-1　CODEC晶片初始化 10-8
10-4-2　CODEC interrupt函式 10-10
10-4-3　CODEC錄放音功能 10-11
10-4-4　使用者介面程式： 10-13
10-5　觀察結果 10-16
10-6　習　題 10-16
第十一章　電流消耗量測實習 
11-1　實習基礎 11-2
11-1-1　模式化的電路供電設計 11-2
11-2　實習說明 11-3
11-2-1　電流測試模組 11-3
11-2-2　電流測試模組與主板的連接 11-4
11-2-3　電流消耗量測實習步驟 11-5
11-3　觀察結果 11-5
11-4　習　題 11-5
第十二章　計時器實習 
12-1　實習基礎 12-2
12-2　電路圖 12-3
12-3　流程圖 12-3
12-4　範例程式 12-4
12-5　程式說明 12-7
12-6　觀察結果 12-8
12-7　習　題 12-8
第十三章　Ethernet通訊實習 
13-1　實習基礎 13-2
13-1-1　特徵 13-2
13-1-2　資料結構 13-2
13-1-3　暫存器 13-9
13-1-4　網路協定 13-18
13-2　電路圖 13-21
13-3　流程圖 13-21
13-4　程式與說明 13-22
13-4-1　網路晶片初始化 13-22
13-4-2　封包的傳遞與接收 13-23
13-4-3　網路協定的解析 13-27
13-4-4　使用者程式介面 13-31
13-5　觀察結果 13-34
13-6　習　題 13-35
第十四章　ROM CODE產生、燒錄與REMAP實習
14-1　實習基礎 14-2
14-1-1　ROM_CODE 14-2
14-1-2　FLASH_AT49BV1614 14-7
14-2　電路圖 14-13
14-3　流程圖 14-14
14-4　程式與說明 14-15
14-4-1　ROM_CODE及REMAP 14-15
14-4-2　FLASH AT49BV1614 14-16
14-5　觀察結果 14-20
14-6　習　題 14-21
附　錄
附錄一　GNU開發環境 附-2
附錄二：IAR Embedded Workbench V4.10B新版說明 附-22
附錄三　SOC(ARM)前段嵌入式開發、訓練平台 附-25
第一章　嵌入式系統開發環境與流程
1-1　傳統嵌入式系統開發 1-2
1-1-1　除錯環境之開發效率與設備價格比較表 1-2
1-1-2　產品功能性之除錯環境合適表 1-3
1-1-3　產品功能性與程式維護之程式語言開發合適表 1-3
1-1-4　產品產量與壽命之功能擴充性考量 1-3
1-1-5　各開發環境存在的問題 1-4
1-1-6　SOB開發流程 1-4
1-1-7　硬體開發與步驟 1-5
1-1-8　軟體開發步驟 1-6
1-1-9　軟硬體整合除錯 1-6
1-1-10　開發環境之建立 1-7
1-2　SOC嵌入式系統開發 1-7
1-2-1　SOC嵌入式系統開發的特性 1-8
1-2-2　SOC嵌入式系統的型態 1-9
1-2-3　系統開發考量之抉擇 1-10
1-2-4　SOC嵌入式系統開發流程 1-11
1-2-5　軟硬體開發步驟 1-13
1-2-6　開發環境之建立 1-13
1-3　SOC前段嵌入式系統開發 1-13
1-4　習　題 1-16
第二章　開發、訓練平台(PreSOCes)介紹與操作
2-1　Carrier ICE 2-2
2-2　Creator PreSOC Development Kit Overview 2-3
2-2-1　功能概述 2-3
2-2-2　硬體架構 2-5
2-2-3　硬體規格 2-5
2-2-4　軟體規格 2-7
2-2-5　Package content 2-7
2-3　Domingo for uClinux IDE 2-8
2-3-1　功能概述 2-9
2-3-2　高階語言除錯能力 2-13
2-4　Creator PreSOC Development Kit Quick Start 2-14
2-4-1　Domingo for uClinux操作 2-14
2-4-2　桌面介紹 2-16
2-4-3　視窗操作 2-18
2-4-4　桌面管理 2-19
2-4-5　視窗功能介紹 2-22
2-4-6　功能選單一覽表 2-30
2-4-7　Setup the Creator board 2-37
2-4-8　Setup the JTAG Emulator (Carrier ICE) 2-38
2-4-9　Hook-Up the system 2-39
2-4-10　Load and Run the demo Program 2-41
2-5　硬體描述 2-44
2-5-1　CPU模組 2-44
2-5-2　系統記憶體 2-47
2-5-3　電源 2-50
2-5-4　通訊介面 2-50
2-5-5　The RTC 2-53
2-5-6　人機介面 2-54
2-5-7　The CF Card Connector (J4) 2-56
2-5-8　The CODEC 2-57
2-5-9　The CMOS Camera Module 2-58
2-5-10　The LCD 2-59
2-5-11　FPGA擴充介面 2-60
2-5-12　電流量測模組 2-62
2-5-13　The JTAG Connector (JP2) 2-64
2-5-14　系統重置 2-64
2-6　Programmers Reference 2-65
2-6-1　系統重置後之記憶體映對 2-65
2-6-2　程式開發時之記憶體映對 2-66
2-6-3　程式開發時之系統暫存器設定 2-67
2-6-4　使用CODEC 2-67
2-6-5　使用CMOS Camera Module 2-68
2-7　習　題 2-70
第三章　ARM CPU編譯器介紹與操作(以ARM IAR C/C++ Compiler為例)
3-1　IAR發展工具的介紹 3-2
3-1-1　IAR Embedded Workbench IDE 3-2
3-1-2　IAR C/C++ Compiler 3-4
3-1-3　IAR Assembler 3-5
3-1-4　IAR XLINK Linker 3-6
3-1-5　IAR XLIB Librarian與IAR XAR Library Builder 3-7
3-2　檔案與目錄 3-7
3-2-1　目錄結構 3-8
3-3　專案的管理與建立 3-12
3-3-1　專案要如何安排組織 3-12
3-3-2　Project與Workspace 3-12
3-3-3　Project與build的組態設定 3-13
3-3-4　Workspace的建立與管理 3-14
3-4　一步一腳印實例操作 3-17
3-4-1　IAR Embedded Workbench IDE 3-17
3-5　進階選項設定 3-23
3-5-1　General options 3-23
3-5-2　C/C++ Compiler options 3-24
3-5-3　Assembler options 3-27
3-5-4　XLINK options 3-30
3-5-5　XAR options 3-37
3-6　習　題 3-38
第四章　基本指令實習
4-1　ARM指令實習 4-2
4-1-1　跳躍和模式轉換 4-2
4-1-2　算數/邏輯運算 4-4
4-1-3　PSR傳送 4-7
4-1-4　資料傳送 4-7
4-1-5　資料交換 4-13
4-2　THUMB指令實習 4-15
4-2-1　移位動作 4-15
4-2-2　算數運算 4-15
4-2-3　搬移 4-16
4-2-4　堆疊指標 4-18
4-3　習　題 4-20
第五章　系統初始化設定實習
5-1　實習基礎 5-2
5-1-1　中斷向量的初始化 5-2
5-1-2　記憶體管理系統的初始化 5-3
5-1-3　堆疊區的初始化 5-16
5-1-4　CPU工作模式的初始化 5-16
5-1-5　ROM CODE及REMAP 5-16
5-2　流程圖 5-17
5-3　程式說明 5-18
5-4　觀察結果 5-24
5-5　習　題 5-24
第六章　LED、DIP SWITCH、按鍵組實習
6-1　實習基礎 6-2
6-2　電路圖 6-3
6-3　流程圖 6-4
6-3-1　DIP SWITCH與LED 6-4
6-3-2　KEYPAD與7-SEG 6-5
6-4　範例程式 6-6
6-4-1　範例一：(dip2led) 6-6
6-4-2　範例二：(key2seg) 6-8
6-5　程式說明 6-10
6-6　觀察結果 6-10
6-6-1　範例一：(dip2led) 6-10
6-6-2　範例二：(key2seg) 6-11
6-7　習　題 6-11
第七章　LCD面板實驗
7-1　實習基礎 7-2
7-2　電路圖 7-4
7-3　流程圖 7-4
7-4　程式與說明 7-5
7-5　觀察結果 7-11
7-6　習　題 7-12
第八章　UART通訊與 Interrupt、DMA實習
8-1　實習基礎 8-2
8-1-1　UART通訊 8-2
8-1-2　Interrupt特殊暫存器 8-4
8-1-3　DMA特殊暫存器 8-8
8-2　電路圖 8-11
8-3　流程圖 8-11
8-3-1　實習範例chap08_1：UART通訊實習 8-11
8-3-2　實習範例chap08_2：interrupt服務實習 8-12
8-3-3　實習範例chap08_3：GDMA資料傳輸實習 8-13
8-4　程式與說明 8-14
8-4-1　UART通訊的資料傳輸 8-14
8-4-2　利用Interrupt中斷暫存器完成UART通訊的資料傳輸 8-18
8-4-3　DMA暫存器的資料傳輸 8-23
8-5　觀察結果 8-29
8-6　習　題 8-30
第九章　I2C與Real Time Clock 實習 
9-1　實習基礎 9-2
9-2　電路圖 9-4
9-3　流程圖 9-5
9-4　範例程式 9-5
9-5　程式說明 9-13
9-6　觀察結果 9-13
9-7　習　題 9-13
第十章　Codec語音實習 
10-1　實習基礎 10-2
10-1-1　發音及錄音原理 10-2
10-1-2　S3C4510B與CODEC運作關係 10-5
10-2　電路圖 10-6
10-3　流程圖 10-7
10-4　程式與說明 10-7
10-4-1　CODEC晶片初始化 10-8
10-4-2　CODEC interrupt函式 10-10
10-4-3　CODEC錄放音功能 10-11
10-4-4　使用者介面程式： 10-13
10-5　觀察結果 10-16
10-6　習　題 10-16
第十一章　電流消耗量測實習 
11-1　實習基礎 11-2
11-1-1　模式化的電路供電設計 11-2
11-2　實習說明 11-3
11-2-1　電流測試模組 11-3
11-2-2　電流測試模組與主板的連接 11-4
11-2-3　電流消耗量測實習步驟 11-5
11-3　觀察結果 11-5
11-4　習　題 11-5
第十二章　計時器實習 
12-1　實習基礎 12-2
12-2　電路圖 12-3
12-3　流程圖 12-3
12-4　範例程式 12-4
12-5　程式說明 12-7
12-6　觀察結果 12-8
12-7　習　題 12-8
第十三章　Ethernet通訊實習 
13-1　實習基礎 13-2
13-1-1　特徵 13-2
13-1-2　資料結構 13-2
13-1-3　暫存器 13-9
13-1-4　網路協定 13-18
13-2　電路圖 13-21
13-3　流程圖 13-21
13-4　程式與說明 13-22
13-4-1　網路晶片初始化 13-22
13-4-2　封包的傳遞與接收 13-23
13-4-3　網路協定的解析 13-27
13-4-4　使用者程式介面 13-31
13-5　觀察結果 13-34
13-6　習　題 13-35
第十四章　ROM CODE產生、燒錄與REMAP實習
14-1　實習基礎 14-2
14-1-1　ROM_CODE 14-2
14-1-2　FLASH_AT49BV1614 14-7
14-2　電路圖 14-13
14-3　流程圖 14-14
14-4　程式與說明 14-15
14-4-1　ROM_CODE及REMAP 14-15
14-4-2　FLASH AT49BV1614 14-16
14-5　觀察結果 14-20
14-6　習　題 14-21
附　錄
附錄一　GNU開發環境 附-2
附錄二：IAR Embedded Workbench V4.10B新版說明 附-22
附錄三　SOC(ARM)前段嵌入式開發、訓練平台 附-25