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第1章　概论1

1.1 引言1

1.2　嵌入式系统的定义1

1.3　嵌入式系统的体系结构2

1.4　嵌入式系统的特征3

1.5　嵌入式系统的发展现状与趋势4

1.6 实例：网络照相机6

小结7

习题7

第2章　嵌入式系统设计方法8

2.1 引言8

2.2　嵌入式系统的设计过程9

2.2.1 需求分析9

2.2.2　规格说明13

2.2.3　体系结构设计13

2.2.4　软硬件结构设计15

2.2.5 系统集成与测试15

2.3　设计方法学16

2.3.1　一般设计流程16

2.3.2　嵌入式系统设计方法的演变18

2.3.3　传统的嵌入式系统设计方法19

2.3.4　嵌入式系统的系统级设计方法20

2.4　嵌入式系统设计的形式化方法23

小结26

习题27

第3章　嵌入式处理器28

3.1 引言28

3.2　嵌入式处理器的特点29

3.3　嵌入式处理器的分类29

3.4　典型的嵌入式处理器33

3.4.1　Intel公司8051系列微控制器33

3.4.2　Microchip公司系列微控制器36

3.4.3 Motorola公司微控制器MC68HC08系列37

3.4.4 TI公司TMS320系列DSP40

3.4.5 ARM系列嵌入式微处理器41

3.4.6 PowerPC系列嵌入式微处理器44

3.4.7　MIPS系列嵌入式微处理器45

3.5　嵌入式处理器的发展趋势46

3.6 选择嵌入式处理器的原则47

3.6.1 基本原则47

3 6.2 ARM微处理器的选择48

3.7 实例分析——ARM微处理器的编程模型49

3.7.1 ARM微处理器的运行模式49

3.7.2　ARM微处理器的工作状态50

3.7.3 ARM支持的数据类型51

3.7.4　ARM微处理器的寄存器组织51

3.7.5　ARM微处理器的异常处理机制56

小结58

习题58

第4章　存储系统60

4.1 概述60

4.1.1 半导体存储器60

4.1.2　存储器的性能指标61

4.1.3 常用的几种存储器62

4.2　存储设备组织65

4.2.1　存储器的结构65

4.2.2　嵌入式系统存储器子系统66

4.3　存储器时序69

4.3.1 数字信号的三种状态69

4.3.2 时序转换70

4.3.3 建立／保持时间70

4.3.4　存储器时序72

4.4　存储器接口73

4.4.1 SRAM接口73

4.4.2 动态RAM（DRAM）接口78

4.4.3　Flash存储器接口85

4.4.4　处理器访存接口92

小结96

习题96

第5章　总线与通信接口98

5.1 引言98

5.2　PCI总线101

5.2.1 概述101

5.2.2　体系结构102

5.2.3 总线信号103

5.2.4 总线事务104

5.3　RS232C/RS485108

5.3.1 RS232C通信接口108

5.3.2　RS485总线114

5.4　USB总线117

5.4.1 概述117

5.4.2　机械电气特性121

5.4.3　传输、事务和包124

5.4.4　端点、管道和帧128

5.4.5　传输协议130

5.5 I2C总线135

5.5.1 概述135

5.5.2　I2C总线的构成与操作135

小结138

习题139

第6章　I/O接口电路140

6.1 引言140

6.2 中断控制器144

6.2.1 概述144

6.2.2 S3C44B0X的中断控制器145

6.3 DMA控制器149

6.3.1 概述149

6.3.2 S3C44B0X的DMA控制器151

6.4 GPIO端口152

6.4.1　概述152

6.4.2 S3C44B0X的GPIO端口153

6.4.3 GPIO端口的应用154

6.5　定时／计数器157

6.5.1 概述157

6.5.2 S3C44B0X的定时器158

6.5.3 S3C44B0X的定时器应用162

6.6 UART接口163

6.6.1　概述163

6.6.2 S3C44B0X的UART165

6.6.3 S3C44B0X的UART应用165

6.7 JTAG接口174

6.7.1 概述174

6.7.2 ARM的JTAG接口175

小结177

习题177

第7章　嵌入式操作系统179

7.1 引言179

7.2　嵌入式操作系统的特点179

7.2.1 嵌入式操作系统的主要任务180

7.2.2　嵌入式操作系统的实时要求180

7.2.3　嵌入式操作系统的代码大小要求182

7.3　嵌入式操作系统的发展182

7.4　嵌入式操作系统的构成183

7.5 实时操作系统184

7.6　典型的嵌入式操作系统187

7.6.1 μClinux187

7.6.2 μC/OS-Ⅱ191

7.6.3 VxWorks194

7 6 4 Windows CE194

7.7　嵌入式操作系统的选择195

7.8 实例195

7.8.1 μClinux内核介绍196

7.8.2　工具链196

7.8.3　操作系统的定制与移植198

7.8.4　嵌入式应用程序的调试199

7.8.5 SkyEye介绍203

7.8.6　开发实例204

小结213

习题214

第8章　嵌入式系统高级技术215

8.1 引言215

8.2　Bootloader设计215

8.2.1 Bootloader的概述215

8.2.2　Bootloader的主要任务和结构框架分析216

8.3　嵌入式系统可靠性设计224

8.3.1 系统级可靠性225

8.3.2 PCB级可靠性225

8.4　嵌入式系统低功耗设计226

8.4.1 系统级低功耗设计技术227

8.4.2　软件低功耗设计技术227

8.5　嵌入式系统分析与优化229

8.5.1　程序的功耗分析与优化229

8.5.2　程序代码大小的分析与优化230

8.6 实例231

小结235

习题235

附录A　ARM微处理器的指令系统236

附录B S3C44B0X简介247

参考文献285