微机原理与嵌入式系统基础 - 中国高校教材图书网
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书名： |
微机原理与嵌入式系统基础
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| ISBN： | 978-7-5606-2396-2 |
责任编辑： | |
| 作者： |
赵全良 马 博 孟李林
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装订： | 平装 |
| 印次： | 1-1 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥23.00
折扣价：￥21.85
折扣：0.95
节省了1.15元
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字数： |
385千字
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| 出版社： |
西安电子科技大学出版社 |
页数： |
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| 出版日期： |
2010-02-01 |
每包册数： |
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| 国家规划教材： |
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省部级规划教材： |
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| 入选重点出版项目： |
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获奖信息： |
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| 内容简介： |
内 容 简 介
本书以ARM7 TDMI处理器为模型机讲述了微型计算机原理，同时讲述了常用的嵌入式微控器LPC2132的基本组成结构和工作原理。
本书共分为8章，主要内容包括：计算机与嵌入式系统基础知识、ARM7体系结构、ARM7指令系统与汇编语言程序设计、存储器原理与扩展、输入/输出与中断技术、LPC2132系统结构与资源原理以及ARM开发工具ADS。
本书结构合理，概念清晰，讲解深入浅出，既可作为高等院校电类专业“微型计算机原理”和“嵌入式设计基础”等课程的教材，也可作为广大嵌入式系统设计爱好者的入门学习教材。
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| 作者简介： |
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| 章节目录： |
目 录
第1章 计算机与嵌入式系统基础知识 1
1.1 计算机基础知识 1
1.1.1 引言 1
1.1.2 计算机的发展 1
1.1.3 冯?诺伊曼计算机体系结构 2
1.1.4 计算机系统 5
1.1.5 计算机的工作过程 5
1.2 数制和计算机中的数值表示与处理 6
1.2.1 无符号数的十进制、十六进制、二进制表示法与运算 7
1.2.2 带符号数的原码、反码和补码表示 11
1.2.3 补码的运算、溢出及其判断方法 14
1.2.4 真值与机器数 18
1.3 计算机中的其他信息编码 19
1.3.1 BCD编码 19
1.3.2 字符ASCII编码 21
1.4 嵌入式系统概述 23
1.4.1 嵌入式系统的基本概念 23
1.4.2 嵌入式处理器的分类与发展概况 24
1.4.3 常见的几种嵌入式操作系统介绍 26
本章小结 29
习题 30
第2章 ARM7体系结构 32
2.1 概述 32
2.1.1 RSIC处理器与CISC处理器结构特征简介 33
2.1.2 ARM7 TDMI 33
2.1.3 ARM7处理器的三级流水线 35
2.2 ARM7的状态与模式 37
2.3 ARM7的寄存器 39
2.3.1 ARM状态下的寄存器 39
2.3.2 ARM处理器特别功能寄存器 41
2.3.3 Thumb状态下的寄存器 45
2.4 ARM7当前程序状态寄存器(CPSR) 46
2.4.1 CPSR中的控制位 47
2.4.2 CPSR中的状态标志位 48
2.5 ARM7的异常与异常处理 49
2.5.1 ARM7的异常 49
2.5.2 ARM7的异常处理 49
2.6 ARM7的存储系统 52
2.6.1 ARM7处理器寻址空间 53
2.6.2 存储器中数据组织的形式 53
本章小结 54
习题 55
第3章 ARM7 TDMI指令系统 57
3.1 ARM7 TDMI编程模型 57
3.2 ARM7 TDMI的寻址方式 57
3.2.1 数据处理指令操作数寻址方式 58
3.2.2 存储器访问指令操作数寻址方式 59
3.3 ARM7 TDMI指令的条件执行 61
3.4 ARM指令集 63
3.4.1 ARM指令的基本格式 63
3.4.2 ARM存储器访问指令 65
3.4.3 ARM数据处理指令 72
3.4.4 ARM分支指令 77
3.4.5 ARM杂项指令 78
3.4.6 ARM软中断指令 81
3.4.7 ARM伪指令 81
3.5 Thumb指令集 84
3.5.1 Thumb存储器访问指令 85
3.5.2 Thumb数据处理指令 86
3.5.3 Thumb分支指令 87
3.5.4 Thumb软中断指令 87
3.5.5 Thumb伪指令 87
本章小结 88
习题 89
第4章 ARM7 TDMI汇编语言程序设计 91
4.1 汇编语言的基本概念 91
4.2 ARM汇编程序的组成与结构 92
4.2.1 汇编器伪指令 94
4.2.2 ARM汇编程序中的数据定义 94
4.3 汇编语言程序设计的基本方法 97
4.3.1 结构化程序设计的基本概念 97
4.3.2 汇编语言程序设计的流程 98
4.3.3 顺序程序设计 99
4.3.4 分支程序设计 100
4.3.5 循环程序设计 101
4.3.6 子程序设计 105
4.4 汇编语言和C语言交叉编程 109
4.4.1 汇编程序与C程序间变量互访 109
4.4.2 汇编程序调用C程序 110
4.4.3 C程序调用汇编程序 111
4.4.4 C程序中内嵌汇编代码 112
本章小结 113
习题 114
第5章 存储器原理与扩展 115
5.1 概述 115
5.1.1 半导体存储器的分类 116
5.1.2 半导体存储器的常用术语 117
5.1.3 半导体存储器的主要性能指标 118
5.2 随机存储器 119
5.2.1 静态RAM 119
5.2.2 动态RAM 124
5.3 只读存储器 127
5.3.1 掩膜式ROM 127
5.3.2 一次编程式ROM 128
5.3.3 多次编程式ROM 128
5.4 Flash存储器 130
5.4.1 类型及特点 130
5.4.2 芯片介绍 132
5.5 存储器与CPU连接 133
5.5.1 连接时应注意的问题 133
5.5.2 地址空间划分及存储器连接 134
5.6 存储器扩展 139
5.6.1 位扩展 139
5.6.2 字扩展 140
5.6.3 字位同时扩展 140
本章小结 142
习题 143
第6章 输入/输出与中断技术 144
6.1 计算机接口概述 144
6.2 输入/输出接口电路 145
6.2.1 输入/输出接口电路的基本功能与端口分类 145
6.2.2 I/O端口的编址 146
6.3 CPU与外设的数据传输控制方式 146
6.3.1 无条件数据访问方式 146
6.3.2 状态查询数据访问方式 147
6.3.3 中断数据访问方式 149
6.3.4 DMA方式数据访问传输 149
6.4 ARM中的GPIO 151
6.4.1 概述 151
6.4.2 GPIO原理及端口寄存器说明 152
6.4.3 GPIO应用举例 154
6.5 中断技术 155
6.5.1 基本概念 155
6.5.2 中断系统的功能 156
6.5.3 中断处理过程 158
6.6 ARM中断系统基础 160
6.6.1 ARM中的中断源 160
6.6.2 ARM中的向量中断控制器 161
6.6.3 ARM的中断响应过程 162
6.6.4 ARM的中断返回 162
6.6.5 ARM的外中断 163
本章小结 170
习题 170
第7章 LPC2132系统结构与资源原理 171
7.1 LPC2132芯片简介 171
7.1.1 特性 171
7.1.2 器件信息 172
7.1.3 结构原理 172
7.1.4 片内存储器 173
7.1.5 LPC2132管脚 174
7.2 LPC2132地址空间分配 179
7.2.1 存储器映射 180
7.2.2 存储器重映射 180
7.2.3 引导模块 181
7.3 管脚连接模块 183
7.3.1 概述 183
7.3.2 结构原理 184
7.3.3 端口寄存器与操作 184
7.4 定时器/计数器 186
7.4.1 概述 186
7.4.2 结构原理 187
7.4.3 管脚描述 189
7.4.4 端口寄存器 189
7.4.5 定时器/计数器应用举例 196
7.5 通用异步收发器 198
7.5.1 概述 198
7.5.2 异步通信及其协议 199
7.5.3 LPC2000器件UART特性 202
7.5.4 结构原理 202
7.5.5 管脚描述 206
7.5.6 端口寄存器与操作 207
7.5.7 串行通信应用举例 214
7.6 向量中断控制器 217
7.6.1 概述 217
7.6.2 ARM的中断源 218
7.6.3 VIC结构原理 219
7.6.4 端口寄存器与操作 220
7.6.5 中断方式应用举例 228
本章小结 233
习题 234
第8章 ARM开发工具ADS 236
8.1 ADS简介 236
8.1.1 ADS环境下ARM程序开发方式 236
8.1.2 ADS工具介绍 238
8.2 ADS中的工程管理工具CodeWarrior IDE 239
8.2.1 ADS系统中的文件类型 239
8.2.2 工程模板 239
8.2.3 创建工程 240
8.2.4 工程管理 243
8.3 ADS中的调试工具AXD 243
8.3.1 调试工具条 244
8.3.2 AXD调试器中常用的调试窗口 245
8.4 ADS环境汇编程序设计实例 247
8.4.1 编辑实例 247
8.4.2 工程的调试 249
8.4.3 配置AXD IDE调试环境 250
本章小结 251
习题 252
参考文献 253
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| 精彩片段： |
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| 书 评： |
前 言
嵌入式系统应用已广泛地渗透于现实社会的科研、生产、军事和日常民用中，并且还在向更广的范围和深度快速发展。嵌入式系统的研发涉及到微机原理、嵌入式系统设计和软件设计等相关的基础知识，需要设计人员有较高的综合能力。
以往的教材多以Intel公司的X86为模型机讲解微机原理，着重讲解微型计算机的基本概念和原理；而在学习嵌入式系统设计时，则认为读者已具备了微机原理知识，仅补充学习嵌入式微处理器原理。在现有的课程体系中，需要通过不同的课程，来学习微机原理和嵌入式系统设计。
本书是作者基于多年的微机原理和嵌入式系统设计教学与科研的积累而写成的，结合了微机原理基本概念和嵌入式微控器原理与应用，力图使读者较快地、有针对性地学习微机原理与嵌入式系统设计，缩短读者学习的周期，旨在为学习嵌入式系统设计的人员提供入门级的微机原理与嵌入式系统设计基础知识。
本书以最常用的嵌入式微处理器ARM7为模型机，系统地讲解了微型计算机的基本概念、组织结构和工作原理，进而讲解了广泛使用的恩智浦公司的嵌入式微控器LPC2132的基本原理，包括LPC2000系列微控器的指令系统、常用资源的原理和应用等。基础较好的读者在学习过程中，可以结合恩智浦公司给出的LPC2132数据手册深入地学习嵌入式系统设计。
学习本课程时要注意基本概念和基本理念的建立，更要注意在实验中加强概念的理解。本书使用周立功公司的EasyARM2131开发板作为学习实验平台，该平台价格低廉，其低层次的系统封装更有助于对嵌入式系统工作原理的理解。学习嵌入式系统设计至少要掌握一种开发工具，本书给出了ARM公司的嵌入式开发工具ADS的简介，便于读者在实验过程中初步掌握该工具的使用。
本书写作时，作者致力于内容简明扼要，概念准确、清晰。为使教材内容精练，缩减了实验性的内容。但须知，本课程的实践性很强，只有在实践中不断总结、领会，才能加强巩固基础理论知识，建立微型计算机原理概念和嵌入式系统设计理念，才能在嵌入式系统设计的道路上走得更远。
本书第1、2、6章和第7章由赵全良编写，第3、4章和第8章由马博编写，第5章由孟李林编写。赵全良担任主编并负责本书的大纲拟定和全书的统稿工作。
在本书的编写过程中，得到了周立功公司和周立功先生的大力支持，在此谨向周立功先生致以诚挚的感谢。
本书的编写和出版得到了西安邮电学院计算机系领导的热切关心，并得到有关教师多方面的帮助与鼓励，在此表示感谢。
最后更要感谢我们的家人，正是他们的理解与支持才使我们可以集中精力致力于计算机与嵌入式系统的教学与科研事业之中。
限于作者的水平，书中疏漏与不当之处在所难免，恳请读者批评指正。
作者E-mail：zqlcba@163.com(赵全良)；mabo124@sohu.com(马博)
编 者
2009年12月
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