目　录

第 1章　嵌入式系统概述　1
1.1　嵌入式系统简介　1
1.2　嵌入式系统发展趋势　1
1.3　嵌入式系统的硬件和软件特征　2
1.4　ARM系列处理器简介　4
1.4.1　ARM7处理器系列　5
1.4.2　ARM9处理器系列　5
1.4.3　ARM9E处理器系列　6
1.4.4　ARM10处理器系列　6
1.4.5　ARM10E处理器系列　6
1.4.6　ARM11处理器系列　7
1.4.7　SecureCore处理器系列　7
1.4.8　StrongARM和Xscale处理器系列　7
1.4.9　Cortex和MPCore处理器系列　7
1.4.10　各种处理器系列之间的比较　7
本章小结　8
思考题　8

第 2章　ARM体系结构与指令集　9
2.1　ARM体系结构的特点　9
2.2　ARM处理器工作模式　9
2.3　寄存器组织　10
2.3.1　通用寄存器　11
2.3.2　状态寄存器　12
2.3.3　程序计数器　14
2.4　流水线　15
2.4.1　流水线的概念与原理　15
2.4.2　流水线的分类　15
2.4.3　影响流水线性能的因素　16
2.5　ARM存储系统　17
2.5.1　协处理器　18
2.5.2　存储管理单元　18
2.5.3　高速缓冲存储器　19
2.6　异常　19
2.6.1　异常的种类　19
2.6.2　异常的优先级　20
2.6.3　构建异常向量表　20
2.6.4　异常响应流程　22
2.6.5　从异常处理程序中返回　23
2.7　ARM处理器的寻址方式　24
2.7.1　数据处理指令寻址方式　24
2.7.2　内存访问指令寻址方式　25
2.8　ARM处理器的指令集　28
2.8.1　数据操作指令　28
2.8.2　乘法指令　33
2.8.3　Load/Store指令　35
2.8.4　单数据交换指令　40
2.8.5　跳转指令　41
2.8.6　状态操作指令　43
2.8.7　协处理器指令　45
2.8.8　异常产生指令　46
本章小结　48
思考题　48

第3章　ARM汇编语言程序设计　49
3.1　ARM/Thumb混合编程　49
3.1.1　Thumb指令的特点及实现　49
3.1.2　ARM/Thumb交互工作基础　50
3.1.3　ARM/Thumb交互子程序　52
3.2　ARM汇编器支持的伪操作　57
3.2.1　伪操作概述　57
3.2.2　符号定义伪操作　57
3.2.3　数据定义伪操作　60
3.2.4　汇编控制伪操作　64
3.2.5　杂项伪操作　68
3.3　ARM汇编器支持的伪指令　75
3.3.1　ADR伪指令　75
3.3.2　ADRL伪指令　75
3.3.3　LDR伪指令　76
3.4　汇编语言与C/C++的混合编程　77
3.4.1　内联汇编　77
3.4.2　嵌入型汇编　79
3.4.3　汇编代码访问C全局变量　82
3.4.4　C++中使用C头文件　82
3.4.5　混合编程调用举例　83
本章小结　87
思考题　87

第4章　嵌入式软件基础实验　88
4.1　Realview MDK简介　88
4.2　ULINK2仿真器简介　89
4.3　使用Realview MDK创建一个工程　89
4.3.1　选择工具集　89
4.3.2　创建工程并选择处理器　90
4.3.3　建立一个新的源文件　91
4.3.4　工程中文件的加入　91
4.3.5　工程基本配置　91
4.3.6　工程的编译链接　96
4.4　嵌入式软件开发基础实验　96
4.4.1　ARM汇编指令实验一　96
4.4.2　ARM汇编指令实验二　101
4.4.3　Thumb汇编指令实验　102
4.4.4　ARM处理器工作模式实验　103
4.4.5　C语言实验程序一　106
4.4.6　C语言实验程序二　108
4.4.7　汇编语言与C语言相互调用
实例　111
本章小结　113

第5章　ARM应用系统设计　114
5.1　SoC系统概述　114
5.2　S3C2410概述　114
5.3　S3C2410系统功能电路设计　115
5.3.1　概述　115
5.3.2　电源电路　117
5.3.3　时钟电路　117
5.3.4　复位电路　118
5.3.5　JTAG接口电路　118
5.3.6　Nor Flash电路　119
5.3.7　Nand Flash电路　121
5.3.8　SDRAM电路　123
5.3.9　串行接口电路　125
5.3.10　以太网接口电路　126
5.3.11　蜂鸣器电路及其PWM电路　126
5.3.12　按键电路　126
5.3.13　实时时钟　126
5.3.14　A/D转换器电路　128
5.3.15　IIS音频接口电路　128
5.3.16　SD卡接口电路　129
5.3.17　LCD电路　129
5.3.18　USB接口电路　130
5.3.19　印制电路板设计的注意事项　130
本章小结　131
思考题　131

第6章　S3C2410系统接口操作原理及实验　132
6.1　I/O接口实验　132
6.1.1　实验目的　132
6.1.2　实验设备　132
6.1.3　实验内容　132
6.1.4　实验原理　133
6.1.5　实验操作步骤　134
6.1.6　实验参考程序　135
6.2　串口通信实验　136
6.2.1　实验目的　136
6.2.2　实验设备　136
6.2.3　实验内容　136
6.2.4　实验原理　136
6.2.5　实验操作步骤　141
6.2.6　实验参考程序　142
6.3　中断实验　142
6.3.1　实验目的　142
6.3.2　实验设备　143
6.3.3　实验内容　143
6.3.4　实验原理　143
6.3.5　实验操作步骤　147
6.3.6　实验参考程序　149
6.4　键盘控制实验　151
6.4.1　实验目的　151
6.4.2　实验设备　151
6.4.3　实验内容　151
6.4.4　实验原理　151
6.4.5　实验设计　153
6.4.6　实验操作步骤　154
6.4.7　实验参考程序　154
6.5　实时时钟实验　155
6.5.1　实验目的　155
6.5.2　实验设备　155
6.5.3　实验内容　156
6.5.4　实验原理　156
6.5.5　实验设计　157
6.5.6　实验操作步骤　158
6.5.7　实验参考程序　159
6.6　看门狗实验　160
6.6.1　实验目的　160
6.6.2　实验设备　160
6.6.3　实验内容　160
6.6.4　实验原理　161
6.6.5　实验设计　162
6.6.6　实验操作步骤　163
6.6.7　实验参考程序　164
6.7　IIC串行通信实验　165
6.7.1　实验目的　165
6.7.2　实验设备　165
6.7.3　实验内容　165
6.7.4　实验原理　165
6.7.5　实验设计　170
6.7.6　实验操作步骤　171
6.7.7　实验参考程序　171
6.8　A/D转换实验　173
6.8.1　实验目的　173
6.8.2　实验设备　173
6.8.3　实验内容　173
6.8.4　实验原理　174
6.8.5　实验设计　176
6.8.6　实验操作步骤　176
6.8.7　实验参考程序　177
6.9　Nand Flash读写实验　178
6.9.1　实验目的　178
6.9.2　实验设备　178
6.9.3　实验内容　178
6.9.4　实验原理　178
6.9.5　实验设计　182
6.9.6　实验操作步骤　182
6.9.7　实验参考程序　182
本章小结　184

第7章　嵌入式操作系统及开发简述　185
7.1　嵌入式Linux简介　185
7.2　构建嵌入式Linux开发环境　185
7.2.1　交叉开发环境介绍　186
7.2.2　安装交叉开发工具　186
7.2.3　主机交叉开发环境配置　188
7.3　Bootloader　190
7.3.1　Bootloader的种类　191
7.3.2　U-Boot工程简介　192
7.3.3　U-Boot编译　192
7.3.4　U-Boot的移植思路　195
7.3.5　U-Boot的烧写　196
7.3.6　U-Boot的常用命令　197
7.4　Linux内核与移植　202
7.4.1　Linux内核结构　203
7.4.2　Linux内核配置系统　204
7.4.3　Linux内核编译选项　209
7.5　移植Linux 2.6内核到S3C2410平台简述　213
7.5.1　移植的概念　213
7.5.2　设备驱动移植　217
7.5.3　Nand Flash移植　218
7.6　嵌入式文件系统构建　220
7.6.1　文件系统简介　220
7.6.2　嵌入式文件系统的特点和种类　220
7.6.3　文件系统的组成　226
7.6.4　利用BusyBox构建文件系统　229
7.6.5　利用NFS调试新建的文件系统　232
本章小结　234
思考题　234

第8章　嵌入式Linux实验　235
8.1　搭建嵌入式Linux开发环境　235
8.1.1　实验目的　235
8.1.2　实验环境　235
8.1.3　实验步骤　236
8.2　移植U-Boot实验　238
8.2.1　实验目的　238
8.2.2　实验环境　238
8.2.3　实验步骤　238
8.3　烧写U-Boot实验　247
8.3.1　实验目的　247
8.3.2　实验环境　248
8.3.3　实验步骤　248
8.4　添加U-Boot命令实验　250
8.4.1　实验目的　250
8.4.2　实验环境　250
8.4.3　实验步骤　250
8.5　Linux内核编译与下载实验　250
8.5.1　实验目的　250
8.5.2　实验环境　250
8.5.3　实验步骤　251
8.6　Linux内核移植实验　252
8.6.1　CS8900A网卡驱动移植　252
8.6.2　Nand Flash驱动移植　254
8.6.3　Yaffs2文件系统移植　256
8.6.4　LCD驱动移植　257
8.6.5　USB驱动移植　258
8.7　文件系统制作实验　259
8.7.1　实验目的　259
8.7.2　实验环境　259
8.7.3　实验步骤　259
8.8　编写Linux内核模块实验　264
8.8.1　实验目的　264
8.8.2　实验环境　264
8.8.3　实验步骤　264
8.9　编写带参数的Linux内核模块实验　265
8.9.1　实验目的　265
8.9.2　实验环境　265
8.9.3　实验步骤　265
8.10　编写Linux字符驱动程序之LED实验　265
8.10.1　实验目的　265
8.10.2　实验环境　266
8.10.3　实验步骤　266
8.11　编写Linux字符驱动程序之PWM实验　269
8.11.1　实验目的　269
8.11.2　实验环境　269
8.11.3　实验步骤　270
8.12　编写Linux字符驱动程序之键盘扫描实验　272
8.12.1　实验目的　272
8.12.2　实验环境　273
8.12.3　实验步骤　273
本章小结　281

参考文献　282