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目录1

第1章 嵌入式系统概述1

1.1　嵌入式系统概述1

1.1.1　嵌入式系统体系架构1

1.1.2　Intel个人互联网用户架构PCA1

1.2　嵌入式处理器5

1.2.1　嵌入式处理器简介5

1.2.2　ARM架构处理器6

1.2.3　StrongARM架构处理器9

1.2.4　XScale微架构处理器10

1.3.2　嵌入式系统编程语言12

1.3.1　嵌入式操作系统12

1.3　嵌入式系统软件12

1.3.3　嵌入式系统的开发15

第2章　ARM体系结构18

2.1　ARM体系结构概述18

2.1.1　ARM架构的特点18

2.1.2　ARM架构20

2.1.3　ARM处理器模式24

2.1.4　ARM的流水线结构29

2.2　ARM存储器结构33

2.2.1　ARM存储器接口33

2.2.2　ARM Cache结构34

2.2.3　ARM存储器管理单元MMU41

2.2.5　ARM的MMU结构42

2.2.4　地址变换后备缓冲器TLB42

2.3　ARM I/O结构50

2.3.1　存储器映像I/O51

2.3.2　直接存储器存取DMA51

2.3.3 中断IRQ和快速中断FIQ51

2.4　ARM协处理器接口52

2.4.1 简介52

2.4.2　协处理器接口信号52

2.4.3　协处理器接口53

2.5　ARM AMBA接口53

2.5.1　先进系统总线ASB54

2.5.3　先进外围总线APB55

2.5.2　先进高性能总线AHB55

2.5.4　AMBA测试56

2.6　ARM JTAG调试接口56

2.6.1　JTAG调试接口的结构56

2.6.2　Embedded-ICE模块61

2.6.3　ARM处理器状态之间的转换63

2.6.4　嵌入式跟踪缓冲63

2.7　ARM处理器内核65

2.7.1　ARM7TDMI65

2.7.2　ARM9TDMI75

2.7.3 ARM10TDMI78

2.7.4　StrongARM79

2.8　ARM处理器核81

2.8.1　ARM720T/ARM740T81

2.8.2　ARM920T/ARM940T86

2.8.3　ARM946E-S/ARM966E-S89

2.8.4　ARM1020E89

2.8.5　StrongARM SA-11090

第3章 ARM指令系统94

3.1　ARM指令系统特点94

3.1.1　ARM指令特点94

3.1.2　ARM指令概述95

3.2　条件域97

3.3 ARM指令的寻址方式97

3.4 ARM指令功能说明99

3.4.1　ARM转移类指令99

3.4.2　数据处理类指令100

3.4.3　单数据传送类指令106

3.4.4　半字和带符号数据传送类指令107

3.4.5　双字传送类指令108

3.4.6　块数据传送类指令110

3.4.7　Cache预加载指令113

3.4.8　单数据交换指令113

3.4.9　软件中断指令114

3.4.10　MRS指令114

3.4.11 MSR指令114

3.4.12　断点指令115

3.4.13　ARM伪指令115

3.4.14　XScale新增指令118

3.5　Thumb指令集121

3.5.3　立即数类指令123

3.5.1　寄存器移位／传送类指令123

3.5.2　加／减运算类指令123

3.5.4　ALU运算类指令124

3.5.5　高位寄存器运算、转移并交换指令集125

3.5.6　数据传送类指令125

3.5.7　条件分支类指令128

3.5.8　软件中断指令129

3.5.9　Thumb伪指令129

3.6　未使用的指令空间131

3.6.1　未使用的算术指令131

3.6.2　未使用的控制指令131

3.6.3　未使用的Load/Store指令131

3.6.6　未使用指令的行为132

3.7　ARM宏汇编132

3.6.5　未定义的指令空间132

3.6.4　未使用的协处理器指令132

3.8　ARM汇编语言程序设计134

3.8.1　程序的建立134

3.8.2　运行程序136

3.8.3　查看运行情况136

3.8.4　数据处理操作136

3.8.5　Load和Store137

3.8.6　条件执行及循环140

3.8.7　子程序142

第4章　XScale微架构的系统结构143

4.1.1　XScale超级流水线145

4.1　XScale处理器145

4.1.2　XScale乘／累加MAC146

4.1.3　XScale指令时延148

4.1.4　XScale的事件结构154

4.2　XScale协处理器156

4.2.1　CP15协处理器156

4.2.2　CP14协处理器163

4.2.3　CP0协处理器166

4.3　XScale存储器管理168

4.3.1　XScale新的页面属性168

4.3.2　MMU内部操作170

4.3.3　快表TLB操作171

4.4.1　XScale指令Cache172

4.4　XScale Cache结构172

4.4.2　分支目标缓冲器175

4.4.3　XScale数据Cache177

4.5　XScale性能监测183

4.5.1 概述183

4.5.2　性能监测资源184

4.6　XScale调试189

4.6.1　概述189

4.6.2　XScale调试模块190

4.6.3　XScale的JTAG调试方式197

4.6.4　跟踪缓冲201

4.6.5　XScale的调试过程206

5.1.1　总体结构208

5.1　PXA250的结构和特性208

第5章　XScale应用处理机PXA250的结构和使用方法208

5.1.2　特性209

5.1.3　封装和引脚210

5.2　时钟和电源管理213

5.2.1　时钟管理213

5.2.2　复位和电源管理217

5.2.3　电源管理器寄存器219

5.2.4　协处理机CP14的时钟和电源管理223

5.3　系统集成单元224

5.3.1　通用I/O224

5.3.2　中断控制器230

5.3.3　实时时钟232

5.3.4　操作系统定时器233

5.3.5　脉冲宽度调制234

5.4　DMA控制器236

5.4.1　DMA描述236

5.4.2　数据传送238

5.4.3　DMAC寄存器240

5.4.4　应用举例247

5.5　系统存储器接口249

5.5.1 简介249

5.5.2　存储器接口功能251

5.5.3　SDRAM接口方法252

5.5.4　同步静态存储器接口257

5.5.5　异步静态存储器261

5.5.6　16位PC卡／紧缩Flash接口264

5.5.7　伴侣芯片接口269

5.5.8　启动存储器选项和设置270

5.6　LCD控制器271

5.6.1　总介271

5.6.2　LCD控制器操作274

5.6.3 LCD模块275

5.6.4　LCD外部调色板和帧缓冲器275

5.6.5　寄存器279

5.7　串行口288

5.7.1 同步串行口控制器SSPC288

5.7.2　I2C总线接口单元293

5.7.3　UART301

5.7.4　高速红外通信接口FICP310

5.7.5　USB器件控制器316

5.8　多媒体通信器单元329

5.8.1　AC97控制器329

5.8.2　内部集成电路声音控制器337

5.8.3　多媒体卡控制器343

第6章　XScale应用处理机开发及应用359

6.1　PXA250开发评估平台——Sitsang系统结构359

6.1.1　系统概述359

6.1.2　Sitsang板存储器及地址空间映像361

6.1.3　Sitsang开发板寄存器362

6.1.4　Sitsang板上设备及I/O接口373

6.2.1　Angel概述386

6.2　Angel和ADS开发386

6.2.2　Angel系统的结构387

6.2.3　Angel的通信结构388

6.3　ADS开发环境389

6.4　Intel集成性能函数库IPP392

6.4.1　IPP简述392

6.4.2　在ARM平台上使用IPP开发应用393

6.5　嵌入式Linux396

6.5.1　嵌入式Linux简介396

6.5.2　嵌入式Linux的体系结构397

6.5.3　基于Intel XScale处理器的开发环境399

6.5.4　嵌入式Linux驱动程序开发400

6.6.1 Windows CE简介401

6.6　Windows CE系统开发401

6.6.2　定制Windows CE的流程和Platform Builder404

6.6.3　OAL开发405

6.6.4　Windows CE设备驱动开发409

6.7　在Sitsang平台上开发程序412

6.7.1　在裸机环境下的开发与测试程序413

6.7.2　嵌入式Linux系统应用程序开发417

6.7.3　嵌入式Linux设备驱动程序开发420

6.7.4　嵌入式Linux应用程序427

6.7.5　在Sitsang板上实现Linux下的无线网络427

附录A　ARM指令集、ARM寻址方式和Thumb指令集速查表432

附录B　ARM指令集编码和Thumb指令集编码439

参考文献441