嵌入式系统原理及接口技术

《嵌入式系统原理及接口技术》课后答案

大小：3.44 MB
类型：嵌入式系统
格式：PDF
出版：清华大学出版社
作者：刘彦文
更新：2021-07-04 08:50:52

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近年来，国内教学科研单位使用的教学实验开发平台，基于S3C2410A微处理器的较为广泛，在产品开发中也较为常用。本书系统地讲述了采用ARM公司ARM920T处理器核的S3C2410A嵌入式微处理器的指令系统、汇编语言、芯片内部主要功能模块的组成和原理以及与开发应用相关的知识，例如与功能模块连接的处理器芯片引脚的信号含义及使用方法，特殊功能寄存器的含义及编程使用等。另外通过举例，讲述了S3C2410A微处理器与其他芯片或设备的接口方法，并给出了相应的程序，便于读者加深理解。

本书主要内容可分为五部分：第1章对嵌入式系统做了一般性介绍，并对ARM系列处理器核做了简单介绍；第2章介绍S3C2410A微处理器组成及程序员模型；第3章和第4章讲述指令系统和汇编语言；第5章介绍存储器控制器、Nand Flash控制器以及存储器和Nand Flash存储器组成实例；第6章到第12章介绍S3C2410A芯片内部主要功能模块原理及接口技术。

本书内容新颖，实用性强，书中有大量的图、表、例和程序，每章都附有习题，便于读者学习。

本书适用于高等院校计算机、软件、电子、自动化、通信等专业的本科生作为《嵌入式系统原理及接口技术》课程教材使用，也可作为研究生的参考教材；同时可供从事嵌入式系统设计、开发的工程技术人员参考或作为培训教材使用。

目录

第1章嵌入式系统概述及ARM系列微处理器简介1
1.1 嵌入式系统简介1
1.1.1 嵌入式系统定义1
1.1.2 嵌入式系统发展历程2
1.1.3 嵌入式系统应用举例3
1.1.4 嵌入式系统特点3
1.2 嵌入式系统组成5
1.2.1 嵌入式系统硬件组成举例5
1.2.2 嵌入式系统软件组成简介5
1.3 嵌入式微处理器6
1.3.1 嵌入式微处理器分类6
1.3.2 主流嵌入式微处理器介绍8
1.4 嵌入式操作系统简介10
1.4.1 嵌入式操作系统主要特点11
1.4.2 主流嵌入式操作系统简介12
1.5 ARM系列嵌入式微处理器简介14
1.5.1 ARM系列处理器核的命名规则与性能14
1.5.2 ARM指令集结构版本和变异17
1.6 本章小结20
1.7 习题20
第2章 S3C2410A微处理器组成及程序员模型21
2.1 S3C2410A微处理器概述21
2.2 S3C2410A微处理器组成与引脚信号22
2.2.1 S3C2410A微处理器组成22
2.2.2 S3C2410A芯片封装、引脚编号与引脚信号名26
2.2.3 S3C2410A特殊功能寄存器简介30 2.3 ARM920T核30
2.3.1 ARM920T简介30
2.3.2 ARM920T指令系统特点31
2.3.3 ARM920T功能模块32
2.4 ARM920T的程序员模型33
2.4.1 处理器操作状态34
2.4.2 存储器格式和数据类型34
2.4.3 处理器操作方式36
2.4.4 寄存器36
2.4.5 程序状态寄存器39
2.4.6 异常41
2.4.7 中断延迟45
2.4.8 Reset46
2.5 本章小结46
2.6 习题46
◆嵌入式系统原理及接口技术目录第3章 ARM920T指令系统48
3.1 ARM指令集概述48
3.1.1 ARM指令集概述48
3.1.2 ARM指令集全部指令编码及条件域简介50
3.2 ARM指令52
3.2.1 分支并且转换状态指令(BX)52
3.2.2 分支、分支并且连接指令(B、BL)53
3.2.3 数据处理指令54
3.2.4 程序状态寄存器传送指令（MRS、MSR) 65
3.2.5 乘、乘累加指令（MUL、MLA) 68
3.2.6 长乘、长乘累加指令（MULL、MLAL) 69
3.2.7 单个数据传送指令（LDR、STR) 71
3.2.8 半字、带符号字节/半字传送指令（LDRH、STRH、
LDRSB、LDRSH) 74
3.2.9 块数据传送指令（LDM、STM) 78
3.2.10 单个数据交换指令（SWP) 83
3.2.11 软件中断指令（SWI) 84
3.2.12 协处理器介绍86
3.2.13 协处理器数据操作指令（CDP) 87
3.2.14 协处理器数据传送指令（LDC、STC) 87
3.2.15 协处理器寄存器传送指令（MRC、MCR) 90
3.2.16 未定义指令91
3.3 本章小结91
3.4 习题91
第4章 ARM汇编语言特性与编程基础96
4.1 ARM汇编语言特性96
4.1.1 行格式、预定义名和内建变量96
4.1.2 ARM伪指令与Thumb伪指令98
4.1.3 符号（symbols）与指示符（directives) 102
4.1.4 与代码有关的指示符106
4.1.5 与数据定义有关的指示符109
4.1.6 符号定义指示符116
4.1.7 汇编控制指示符 123
4.1.8 报告指示符127
4.1.9 表达式和操作符128
4.2 ARM汇编语言编程基础131
4.2.1 汇编语言和汇编器131
4.2.2 调用子程序132
4.2.3 条件执行132
4.2.4 装入常数到寄存器133
4.2.5 装入地址到寄存器137
4.2.6 装入和存储多个寄存器指令141
4.2.7 多路分支143
4.3 本章小结143
4.4 习题143
第5章存储器控制器及Nand Flash控制器147
5.1 存储器控制器147
5.1.1 S3C2410A与存储器相关的特性147
5.1.2 与存储器芯片连接的S3C2410A引脚信号及使用149
5.1.3 存储器总线周期举例155
5.1.4 存储器控制器特殊功能寄存器159
5.2 存储器组成举例164
5.2.1 使用Nor Flash芯片作为引导ROM165
5.2.2 使用SDRAM芯片举例169
5.3 Nand Flash芯片工作原理179
5.3.1 两种引导模式179
5.3.2 Nand Flash概述179
5.3.3 K9F2808U0C Nand Flash芯片工作原理180
5.4 Nand Flash控制器185
5.4.1 Nand Flash控制器185
5.4.2 Nand Flash控制器特殊功能寄存器188
5.4.3 Nand Flash控制器与Nand Flash芯片连接举例189
5.5 本章小结189
5.6 习题189
第6章时钟与电源管理、DMA与总线优先权192
6.1 时钟与电源管理192
6.1.1 时钟与电源管理概述192
6.1.2 功耗管理概述193
6.1.3 时钟与电源管理用到的S3C2410A引脚信号193
6.2 时钟发生器194
6.2.1 时钟与电源管理结构框图194
6.2.2 时钟源的选择195
6.2.3 锁相环196
6.2.4 时钟控制逻辑197
6.3 电源管理199
6.3.1 电源管理模式的转换199
6.3.2 4种电源管理模式200
6.3.3 S3C2410A电源引脚204
6.4 时钟与电源管理特殊功能寄存器204
6.5 DMA207
6.5.1 DMA概述207
6.5.2 存储器到外设DMA传输举例207
6.5.3 DMA用到的S3C2410A引脚信号210
6.6 DMA操作210
6.6.1 硬件DMA请求与软件DMA请求210
6.6.2 用于DMA操作的有限状态机210
6.6.3 外部DMA请求/响应协议211
6.6.4 Unit/Burst传输、数据尺寸与自动重装213
6.6.5 外部DMA请求/响应协议传输举例214
6.7 DMA特殊功能寄存器215
6.8 总线优先权220
6.9 本章小结221
6.10 习题221
第7章 I/O端口及中断控制器223
7.1 I/O端口223
7.1.1 I/O端口概述223
7.1.2 与I/O端口及其他寄存器相关的S3C2410A引脚信号224
7.2 I/O端口控制225
7.3 I/O端口特殊功能寄存器226
7.3.1 端口A～端口H寄存器组226
7.3.2 其他寄存器234
7.4 I/O端口程序举例241
7.5 中断控制器概述244
7.6 中断控制器操作、中断源及中断优先权245
7.6.1 中断控制器操作245
7.6.2 中断源246
7.6.3 中断优先权产生模块247
7.7 中断控制器特殊功能寄存器248
7.8 中断程序举例255
7.9 本章小结262
7.10 习题262
第8章 PWM定时器、实时时钟及看门狗定时器265
8.1 PWM定时器265
8.1.1 PWM定时器概述265
8.1.2 PWM定时器操作267
8.1.3 PWM定时器特殊功能寄存器273
8.1.4 PWM定时器应用举例275
8.2 实时时钟277
8.2.1 RTC概述277
8.2.2 RTC组成与操作277
8.2.3 RTC特殊功能寄存器279
8.2.4 RTC程序举例283
8.3 看门狗定时器284
8.3.1 看门狗定时器概述284
8.3.2 看门狗定时器操作285
8.3.3 看门狗定时器特殊功能寄存器286
8.3.4 看门狗定时器程序举例288
8.4 本章小结291
8.5 习题291
第9章 UART及IIC、IIS、SPI总线接口293
9.1 UART293
9.1.1 UART概述293
9.1.2 UART操作295
9.1.3 UART特殊功能寄存器300
9.1.4 UART与RS-232C接口连接举例306
9.1.5 UART与红外收发器连接举例310
9.2 IIC总线接口313
9.2.1 IIC总线接口概述313
9.2.2 IIC总线接口组成与操作方式中的功能关系315
9.2.3 IIC总线接口4种操作方式318
9.2.4 IIC总线接口特殊功能寄存器321
9.2.5 IIC总线接口程序举例323
9.3 IIS总线接口327
9.3.1 IIS总线接口概述327
9.3.2 IIS总线接口组成和发送/接收方式329
9.3.3 音频串行接口数据格式330
9.3.4 IIS总线接口特殊功能寄存器332
9.3.5 IIS总线接口程序举例335
9.4 SPI总线接口337
9.4.1 SPI总线接口概述337
9.4.2 SPI总线接口组成和操作339
9.4.3 SPI传输格式与DMA方式发送/接收步骤341
9.4.4 SPI总线接口特殊功能寄存器343
9.4.5 SPI总线接口程序举例346
9.5 本章小结347
9.6 习题348
第10章 LCD控制器350
10.1 LCD控制器概述350
10.1.1 液晶显示基础知识350
10.1.2 S3C2410A LCD控制器概述355
10.1.3 S3C2410A LCD控制器特点355
10.1.4 S3C2410A LCD控制器外部接口信号356
10.1.5 S3C2410A LCD控制器组成356
10.2 LCD控制器操作（STN) 357
10.2.1 定时产生器（STN) 357
10.2.2 视频操作（STN) 359
10.2.3 抖动和FRC (STN) 360
10.2.4 显示类型（STN) 361
10.2.5 存储器数据格式（STN, BSWP=0) 363
10.2.6 定时请求(STN)364
10.3 LCD控制器操作（TFT) 365
10.3.1 定时产生器（TFT) 365
10.3.2 视频操作与存储器数据格式（TFT) 366
10.3.3 256色调色板使用（TFT) 369
10.3.4 16BPP显示类型不使用调色板数据格式（TFT) 370
10.3.5 TFT LCD时序举例371
10.4 虚拟显示与LCD电源允许（STN/TFT) 372
10.4.1 虚拟显示（STN/TFT) 372
10.4.2 LCD电源允许（STN/TFT) 373
10.5 LCD控制器特殊功能寄存器374
10.5.1 LCD控制器特殊功能寄存器374
10.5.2 特殊功能寄存器设置举例（STN) 381
10.6 LCD控制器初始化程序举例（STN) 382
10.7 本章小结385
10.8 习题386
第11章 ADC与触摸屏接口387
11.1 ADC与触摸屏接口基础知识387
11.1.1 ADC基础知识387
11.1.2 四线电阻式触摸屏接口基础知识388
11.2 S3C2410A ADC与触摸屏接口概述390
11.2.1 概述390
11.2.2 主要特点390
11.2.3 ADC与触摸屏接口用到的S3C2410A引脚信号390
11.3 ADC与触摸屏接口操作391
11.3.1 功能框图391
11.3.2 触摸屏应用举例391
11.3.3 功能描述392
11.4 ADC与触摸屏接口特殊功能寄存器394
11.5 ADC与触摸屏接口程序举例396
11.5.1 ADC程序举例396
11.5.2 ADC与触摸屏接口程序举例398
11.6 本章小结400
11.7 习题400
第12章 MMC/SD/SDIO主控制器402
12.1 MMC/SD/SDIO基础知识402
12.1.1 MMC/SD/SDIO卡介绍402
12.1.2 MMC/SD/SDIO主控制器组成405
12.1.3 MMC/SD总线协议406
12.1.4 MMC/SD卡初始化及数据传输410
12.2 S3C2410A MMC/SD/SDIO主控制器411
12.2.1 MMC/SD/SDIO主控制器概述411
12.2.2 主控制器组成与SDI操作412
12.2.3 SDI特殊功能寄存器413
12.3 MMC/SD/SDIO主控制器程序举例420
12.3.1 命令填充与命令发送程序举例420
12.3.2 MMC/SD主控制器及卡初始化程序举例421
12.3.3 MMC/SD卡写入数据程序举例423
12.4 本章小结426
12.5 习题426
附录A S3C2410A引脚信号名与对应功能描述汇总表427
附录B 英汉名词术语对照汇总表432
参考文献438

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