嵌入式系统原理及应用教程

　　《嵌入式系统原理及应用教程（第2版）》全面、系统地描述了ARM9微处理器核的嵌入式系统体系结构，以Samsung公司的S3C2440A控制器为例，着重介绍ARM9微处理器的结构、开发工具、Linux的程序设计及嵌入式CDIO工程实训等内容。
　　该书共分5部分：第1部分（第1章）为理论部分，着重介绍嵌入式系统的概念，包括嵌入式的特点、分类和应用；第2部分（第2～6章）为基础部分，着重介绍ARM9体系结构、指令系统、寻址方式、指令集，伪指令、汇编语言程序设计基础及与C/C++的混合编程，S3C2440A控制器的结构原理及外围电路的设计方法等；第3部分（第7章）为开发工具部分，着重介绍ADS1.2集成开发环境及嵌入式Linux的软件开发环境的使用；第4部分（第8～11章）为操作系统部分，着重介绍Linux的程序设计；第5部分为第2版新增部分（第12章），增加了嵌入式CDIO工程实训环节。
　　该书采用理论与实践相结合的方法，立足于应用，具有有针对性、实用性及综合性强等特点。
　　《嵌入式系统原理及应用教程（第2版）》不仅适用于高等院校计算机、物联网、电子、自动化等相关专业的本科教学，也适合于从事嵌入式系统研究与开发的技术人员及普通读者参考。

第1章 嵌入式系统概述
1．1 嵌入式系统定义
1．1．1 嵌入式系统的概念
1．1．2 嵌入式系统的特点
1．2 嵌入式系统的组成
1．2．1 嵌入式系统硬件
1．2．2 嵌入式系统软件
1．2．3 嵌入式系统的开发系统和开发工具
1．3 嵌入式系统的应用
1．4 本章小结
1．5习题1

第2章 ARM微处理器概述与编程模型
2．1 ARM微处理器概述
2．1．1 ARM微处理器的特点
2．1．2 ARM微处理器系列
2．2 ARM微处理器结构
2．2．1 RISC体系结构
2．2．2 ARM微处理器的寄存器结构
2．2．3 ARM微处理器的指令结构
2．3 ARM微处理器的工作状态
2．4 ARM体系结构的存储器格式
2．4．1 指令长度及数据类型
2．4．2 存储管理单元
2．5 处理器模式
2．6 寄存器组织
2．6．1 ARM状态下的寄存器组织
2．6．2 Thumb状态下的寄存器组织
2．6．3 程序状态寄存器
2．7 异常
2．7．1 ARM体系结构所支持的异常类型
2．7．2 异常优先级
2．7．3异常的响应及返回
2．7．4 应用程序中的异常处理
2．8 本章小结
2．9 习题2

第3章 ARM9指令系统
3．1 ARM处理器的寻址方式
3．1．1 寄存器寻址
3．1．2 立即寻址
3．1．3 寄存器间接寻址
3．1．4 变址寻址
3．1．5 寄存器移位寻址
3．1．6 多寄存器寻址
3．1．7 堆栈寻址
3．1．8 相对寻址
3．2 ARM指令集
3．2．1 指令格式
3．2．2 条件码
3．2．3 ARM存储器访问指令
3．2．4 ARM数据处理类指令
3．2．5 ARM分支指令
3．2．6 ARM协处理器指令
3．2．7 ARM软件中断指令
3．3 Thumb指令集
3．4 本章小结
3．5 习题3

第4章 嵌入式程序设计基础
4．1 伪指令
4．1．1 通用伪指令
4．1．2 与ARM指令相关的伪指令
4．1．3 与Thumb指令相关的伪指令
4．2 汇编语言的语句格式
4．2．1 书写格式
4．2．2 汇编语言中表达式和运算符
4．3 汇编程序应用
4．3．1 汇编程序基本结构
4．3．2 子程序调用
4．4 汇编语言与C/C++的混合编程
4．4．1 在C／C++程序中内嵌汇编指令的语法格式
……
第5章 嵌入式内部可编程模块
第6章 嵌入式接口技术应用
第7章 软件开发环境
第8章 嵌入式系统Boot Loader技术
第9章 嵌入式Linux操作系统移植
第10章 嵌入式Linux设备驱动程序开发
第11章 嵌入式Linux应用程序设计
第12章 嵌入式CDIO实训项目
参考文献

　　“嵌入式无处不在”已成为现实。嵌入式系统应用的领域日益广阔，与网络通信、数字家庭、工业控制、国防军事、医疗系统、安防系统、能源系统、交通系统等行业的融合逐步加深，智能设备终端应用市场的快速发展对嵌入式系统提出了持续需求，使得嵌入式系统产业在前所未有的机遇下飞速发展。因此，系统开设嵌入式系列课程是非常必要的，这样就需要合适的配套教材。鉴于这种情况，笔者参考了大量国内外教材，结合应用型本科院校的特点，在原有第1版教材的基础上进行更新和修订，从而有了更具实践性和应用性的《嵌入式系统原理及应用教程（第2版）》。
　　本书着眼于“应用”，立足于“工程开发”，强调“工程训练”，具有以下特点。
　　1.综合性
　　嵌入式系统是嵌入式硬件和嵌入式软件的综合体，硬件的设计服务于软件功能，软件的开发也必须考虑硬件资源的有限性。根据嵌入式系统的这一特点，本书采用“ARM9微处理器+Linux操作平台+应用程序设计+CDIO工程实训”的教学体系。
　　2.基础性
　　本书详细讲解了ARM9体系结构和编程方法，尤其是举例讲解了指令系统中的指令集及汇编语言与C/C++混合编程的方法，以便读者掌握好底层嵌入式开发的技能。
　　3.实用性
　　本书以S3C2440A芯片和Linux操作系统为例，举例介绍了开发环境的使用与调试方法，详细介绍了嵌入式软件的编程技术。例如介绍了AC97音频控制器设计实例。
　　4.针对性
　　本书是笔者多年嵌入式教学的总结。主要是针对应用型本科学生实践性的特点，在介绍ARM9微处理器原理及结构的同时，注重各功能模块的应用介绍。
　　5.工程性
　　本书在第1版教材的基础上，结合CDIO教学模式，增加了嵌入式CDIO实训项目，以提高学生的实践能力，增强学生的工程意识。
　　本书系统介绍嵌入式系统软硬件的组成、工作原理和设计方法。全书分为5部分，共12章，主要内容和篇章结构安排如下。
　　第1部分为理论部分，由第1章组成。介绍嵌入式系统的基本概念，包括嵌入式系统的定义、组成、特点、分类和应用领域。
　　第2部分为基础部分，由第2～6章组成。第2章重点讲解ARM9处理器的体系结构； 第3章详细讲解基于ARM的嵌入式处理器指令系统； 第4章讲解嵌入式系统的程序设计基础，包括汇编语言程序设计及与C/C++语言的混合编程技术； 第5、6章详细讲解S3C2440A芯片内部结构、外设及工作原理和应用方法，并辅以实例讲解。
　　第3部分为开发工具部分，由第7章组成，着重讲解ADS1.2集成开发环境及嵌入式Linux的软件开发环境的使用。
　　第4部分为操作系统部分，由第8～11章组成。第8章详细分析嵌入式系统的Boot Loader，第9～11章以实例的方式讲解基于“S3C2440A芯片+ Linux操作平台”的设计方法。
　　第5部分为CDIO工程实训，由第12章组成，详细讲解了8个实训实例，学生还可以进行扩展训练。
　　本书由孟祥莲任主编，孙平、王嘉鹏、姜波、于剑光任副主编。
　　由于嵌入式技术发展迅速，加上笔者水平有限，时间仓促，书中难免有疏漏和错误之处，请读者不吝赐教，以便我们在再版的时候及时纠正补充。
　　本书的配套课件、代码等可以从清华大学出版社网站www.tup.com.cn下载，如在本书使用或课件下载中遇到问题，请联系fuhy@tup.tsinghua.edu.cn。