作为一种32位高性能、低成本的嵌入式RISC微处理器,ARM目前已经成为应用最广泛的嵌入式处理器。目前Cortex-A系列处理器已经占据了大部分中高端产品市场。在全面介绍Cortex-A9处理器的体系结构、编程模型、指令系统及开发环境的同时,以基于Cortex-A9的应用处理器――S5PV210为核心,详细介绍了系统的设计及相关接口技术。接口技术涵盖了I/O、中断、串口、存储器、PWM、A/D、DMA、IIC、SPI、Camera、LCD等,并提供了大量的实验例程。
关注理论知识结构完整性,重视实践前瞻性环节 ;
内容基于流行的ARM Cortex-A9处理器 ,丰富实用的项目开发案例 ;
所有实验均可通过FS-JTAG仿真器;
FS4412硬件平台验证
前 言
随着消费群体对产品要求的日益提高,嵌入式技术在机械器具制造业、电子产品制造业、信息通信业、信息服务业等领域得到了大显身手的机会,并被越来越广泛地应用。ARM 作为一种高性能、低成本的嵌入式RISC 微处理器,已得到最广泛的应用。目前,Cortex-A 系列处理器已经占据了嵌入式处理器大部分的中高端产品市场,尤其是在移动
设备市场上,几乎占据了绝对垄断的地位。
伴随着基于Android、IOS 系统的智能硬件应用发展,ARM 也越来越被大家所了解和接受,企业对ARM 技术人才的需求也越来越大。各高校也已经认识到了这一点,并设置了相关课程。但建立一套完整的嵌入式教学课程,是一项非常复杂的工作,尤其是如何和企业需求相结合,更是高校所面临的重大问题。目前市场上的嵌入式开发相关书籍大多是针对研发人员编写的,并不太适合高校教学使用。北京华清远见科技信息有限公司长期以来致力于嵌入式培训,为市场输送了大量的嵌入式人才。为了普及嵌入式技术,公司计划着手针对高职院校的特点编写一套嵌入式教材。教材的内容涵盖ARM 体系结构、接口技术、Linux 操作系统、Linux C 语言及Linux 应用开发实训。本书重点讲解ARM 体系结构及接口技术部分。
在学习本书之前,读者需要掌握数字电路、C 语言等基础知识。通过本书的学习,读者可以掌握ARM 体系结构和基于Cortex-A9 核心的Exynos4412 处理器常见硬件接口的开发方法。
本书以Exynos4412 处理器为平台,介绍了嵌入式系统开发的各个主要环节。本书侧重实践,辅以代码讲解,从分析的角度来学习嵌入式开发的各种技术。本书使用的工具是FS-JTAG 仿真器。FS-JTAG 是华清远见研发中心为了推进Cortex-A9 ARM 处理器的教学,提高合作企业及合作院校广大技术爱好者和培训学员的学习效率,研发出的低价的可以支持Cortex-A9 的ARM 仿真器。
本书将嵌入式软/硬件理论讲解和嵌入式实验实践融合在一起,全书共15 章。其中,第1 章为嵌入式系统基础知识,介绍了嵌入式系统的组成及嵌入式开发概述。第2章为ARM 技术概述,讲解了ARM 体系结构、应用选型及编程模型等。第3 章为ARM 微处理器的指令系统,重点介绍了ARM 指令集。第4 章为ARM 汇编语言程序设计,主要介绍了GUN ARM 汇编伪操作、GNU ARM 汇编支持的伪指令、汇编语言与C 语言的混合编程。第5 章为ARM 开发环境搭建,包括Eclipse 环境介绍、FS-JTAG 仿真器使用等。第6 章为GPIO 编程,介绍了GPIO 的概念及Exynos 4412 的GPIO 操作方法。第7 章为ARM 异常及中断处理,介绍了ARM 处理器的异常处理的先关概念和异常处理流程。第8 章为FIQ 和IRQ 中断,着重讲解了编程中最常用的FIQ 和IRQ 中断,以及Exynos4412ARM 处理器开发详解:基于ARM Cortex-A9 处理器的开发设计IV的中断控制器工作原理和编程方法。第9 章为串行通信接口,介绍了串行通信的概念及Exynos4412 串口的操作方法。第10 章为PWM 定时器,介绍了定时器的工作原理和PWM定时器的操作方法。第11 章为看门狗定时器,介绍了看门狗定时器接口的操作方法。第12 章为RTC 定时器,介绍了RTC 定时器接口的操作方法。第13 章为A/D 转换器,介绍了A/D 转换器的工作原理及Exynos4412-A/D 控制器的操作方法。第14 章为I2C 接口,结合MPU6050 姿态传感器,讲解了I2C 协议和Exynos44p12 的I2C 控制器开发方法。第15 章为SPI 接口,结合CAN 控制器芯片MCP2515,介绍了SPI 总线协议和Exynos4412-SPI 控制器开发方法。
本书的出版要感谢华清远见嵌入式培训中心的无私帮助。本书的前期组织和后期审校工作都凝聚了培训中心几位老师的心血,他们认真阅读了书稿,提出了大量中肯的建议,并帮助纠正了书稿中的很多错误。
由于作者水平所限,书中不妥之处在所难免,恳请读者批评指正。对于本书的批评和建议,可以发表到www.farsight.com.cn 技术论坛。
编 者2016 年5 月