ARM嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)典型模塊

第1部分　硬件典型模塊
第1章　基于ARM的最小系統(tǒng)模塊　3
1.1　嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介　3
1.1.1　嵌入式系統(tǒng)的概念　3
1.1.2　嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)　3
1.1.3　嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)　5
1.1.4　嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)　6
1.2　最小系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及框圖　7
1.3　最小系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)　8
1.4　最小系統(tǒng)的時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)　14
1.5　最小系統(tǒng)的復(fù)位系統(tǒng)設(shè)計(jì)　17
1.6　最小系統(tǒng)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)　20
1.7　最小系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)　24
1.7.1　ARM嵌入式操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介及選擇　24
1.7.2　基于μCLinux操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)　27
1.7.3　BootLoader　33
第2章　Flash存儲(chǔ)器模塊　59
2.1　Flash模塊功能簡(jiǎn)介　59
2.2　Flash器件的分類(lèi)　60
2.3　Flash存儲(chǔ)器的硬件設(shè)計(jì)　62
2.3.1　常見(jiàn)Flash存儲(chǔ)器簡(jiǎn)介　62
2.3.2　Flash存儲(chǔ)器接口電路　66
2.4　Flash存儲(chǔ)器的操作　67
2.4.1　Flash器件的編程操作　67
2.4.2　Flash器件的擦除操作　68
2.4.3　Flash存儲(chǔ)器的操作檢測(cè)　69
2.4.4　Flash存儲(chǔ)器的編程方法　70
2.5　用16位Flash芯片構(gòu)成32位存儲(chǔ)系統(tǒng)　71
2.6　應(yīng)用程序設(shè)計(jì)　72
第3章　SDRAM模塊　77
3.1　SDRAM模塊功能簡(jiǎn)介　77
3.2　SDRAM的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)　78
3.2.1　DRAM器件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)　78
3.2.2　SDRAM器件的構(gòu)成原理和應(yīng)用特點(diǎn)　79
3.3　SDRAM的內(nèi)部操作　80
3.4　常見(jiàn)的SDRAM器件簡(jiǎn)介　84
3.5　SDRAM的硬件設(shè)計(jì)　85
3.5.1　SDRAM的接口電路　85
3.5.2　用16位SDRAM芯片構(gòu)成32位存儲(chǔ)系統(tǒng)　86
3.6　SDRAM存儲(chǔ)器軟件設(shè)置　88
3.6.1　地址分配　88
3.6.2　寄存器設(shè)置　89
3.7　應(yīng)用程序設(shè)計(jì)　92
第4章　JTAG調(diào)試接口模塊　95
4.1　JTAG調(diào)試接口簡(jiǎn)介　95
4.2　JTAG接口的結(jié)構(gòu)　95
4.2.1　JTAG接口的主要結(jié)構(gòu)　95
4.2.2　JTAG引腳定義　97
4.3　JTAG接口的內(nèi)部操作　98
4.3.1　邊界掃描　98

4.3.2　TAP控制器　99
4.3.3　指令寄存器、數(shù)據(jù)寄存器和公共指令　107
4.4　JTAG接口的定義　108
4.5　JTAG接口的應(yīng)用　109
4.6　在Windows 2000下使用JTAG　110
第5章　串行口模塊　113
5.1　串行口模塊簡(jiǎn)介　113
5.1.1　串行通信概述　113
5.1.2　串行通信分類(lèi)　113
5.1.3　串行通信制式　115
5.2　RS-232C接口　116
5.2.1　RS-232C電氣特性　116
5.2.2　電平轉(zhuǎn)換　117
5.2.3　連接器的機(jī)械特性　117
5.2.4　RS-232C信息標(biāo)準(zhǔn)格式　118
5.2.5　RS-232C接口信號(hào)　119
5.3　ARM串行通信　120
5.4　UART寄存器　123
5.5　應(yīng)用程序設(shè)計(jì)　126
第6章　LCD接口模塊　145
6.1　LCD功能模塊簡(jiǎn)介　145
6.2　LCD的基本原理　145
6.3　LCD的分類(lèi)和性能對(duì)比　146
6.3.1　TN-LCD與STN-LCD　147
6.3.2　TFT-LCD　147
6.4　LCD的驅(qū)動(dòng)原理　148
6.4.1　直接驅(qū)動(dòng)法　148
6.4.2　有源驅(qū)動(dòng)法　150
6.5　S3C44B0X的內(nèi)部LCD控制器　150
6.5.1　LCD控制器的信號(hào)　151
6.5.2　LCD控制器的寄存器　152
6.5.3　內(nèi)置LCD控制器的應(yīng)用　154
6.6　應(yīng)用程序設(shè)計(jì)　155
第7章　I*IC接口模塊　187
7.1　I*IC總線(xiàn)簡(jiǎn)介　187
7.1.1　I*IC總線(xiàn)簡(jiǎn)介　187
7.1.2　I*IC總線(xiàn)概念　188
7.2　I*IC總線(xiàn)的基本原理　189
7.2.1　I*IC總線(xiàn)的接口電路　189
7.2.2　I*IC總線(xiàn)的構(gòu)成及信號(hào)類(lèi)型　190
7.2.3　I*IC總線(xiàn)的特點(diǎn)　190
7.2.4　I*IC總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)傳輸格式　191
7.2.5　I*IC總線(xiàn)的尋址約定　193
7.3　I*IC總線(xiàn)控制器工作原理　195
7.3.1　功能描述　195
7.3.2　I*IC總線(xiàn)尋址　196
7.3.3　I*IC總線(xiàn)特殊功能寄存器　197
7.4　應(yīng)用程序設(shè)計(jì)　199
第8章　AD/DA轉(zhuǎn)換模塊　219
8.1　A/D轉(zhuǎn)換模塊功能簡(jiǎn)介　219

8.1.1　A/D轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)　219
8.1.2　A/D轉(zhuǎn)換的技術(shù)指標(biāo)　219
8.2　A/D轉(zhuǎn)換器類(lèi)型　221
8.2.1　積分型A/D轉(zhuǎn)換器　221
8.2.2　逐次逼近型A/D　222
8.2.3　并行比較/串行比較型A/D　223
8.2.4　電容陣列逐次比較型　225
8.2.5　壓頻變換型　225
8.3　ARM的外接A/D轉(zhuǎn)換器　225
8.3.1　ADC0809簡(jiǎn)介　225
8.3.2　ADC0809與ARM的連接方法　226
8.4　ARM自帶A/D轉(zhuǎn)換器　227
8.4.1　ARM自帶A/D轉(zhuǎn)換器簡(jiǎn)介　227
8.4.2　ARM自帶ADC的轉(zhuǎn)換時(shí)間　228
8.4.3　ARM自帶ADC的分辨率計(jì)算　228
8.4.4　ARM自帶ADC的相關(guān)寄存器　228
8.4.5　ARM自帶A/D編程　229
8.5　D/A轉(zhuǎn)換功能簡(jiǎn)介　230
8.5.1　D/A轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)　230
8.5.2　D/A轉(zhuǎn)換基本原理　231
8.5.3　T型電阻網(wǎng)絡(luò)型D/A轉(zhuǎn)換器　231
8.5.4　權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)型D/A轉(zhuǎn)換器　232
8.5.5　D/A轉(zhuǎn)換的技術(shù)指標(biāo)　233
8.6　ARM連接D/A轉(zhuǎn)換器　234
8.6.1　常用D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832簡(jiǎn)介　234
8.6.2　ARM與DAC0832連接方法　235
8.7　應(yīng)用程序設(shè)計(jì)　235
第9章　大屏幕LED系統(tǒng)硬件模塊　239
9.1　LED大屏幕概述　239
9.1.1　LED大屏幕的應(yīng)用　239
9.1.2　LED大屏幕的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)　239
9.1.3　LED大屏幕顯示原理　240
9.2　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)　241
9.2.1　系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖　241
9.2.2　LED異步顯示系統(tǒng)的構(gòu)成　242
9.2.3　LED顯示驅(qū)動(dòng)　242
9.2.4　74HC595的編程　244
9.3　系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)　245
9.3.1　系統(tǒng)硬件的組成　245
9.3.2　基于ARM的嵌入式微控制器　245
9.3.3　系統(tǒng)的復(fù)位設(shè)計(jì)　250
9.3.4　系統(tǒng)電源電路　251
9.3.5　系統(tǒng)晶振電路　251
9.3.6　系統(tǒng)Flash存儲(chǔ)器接口電路　252
9.3.7　系統(tǒng)SDRAM電路　254
9.3.8　系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計(jì)　256
9.4　硬件調(diào)試　257
9.4.1　硬件調(diào)試概述　257
9.4.2　電源、晶振、復(fù)位電路的調(diào)試　258
9.4.3　Flash接口電路調(diào)試　258

9.4.4　SDRAM接口電路調(diào)試　258
9.5　應(yīng)用程序設(shè)計(jì)　258
第2部分　軟件典型模塊
第10章　基于μC/OS-II的系統(tǒng)設(shè)計(jì)　273
10.1　μC/OS-II的移植　273
10.1.1　μC/OS-II簡(jiǎn)介　273
10.1.2　ARM體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介　274
10.1.3　移植工作的簡(jiǎn)單介紹　276
10.2　μC/OS-II程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)　279
10.2.1　嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)中的存儲(chǔ)映射　280
10.2.2　系統(tǒng)初始化　280
10.2.3　C/C++以及匯編語(yǔ)言的混合編程基礎(chǔ)　281
10.2.4　基于μC/OS-II擴(kuò)展RTOS的體系結(jié)構(gòu)　285
10.3　基于μC/OS-II的程序設(shè)計(jì)實(shí)例　290
10.3.1　設(shè)計(jì)思路　290
10.3.2　源代碼　291
10.4　技術(shù)要點(diǎn)　297
第11章　ARM開(kāi)發(fā)環(huán)境ADS 1.2　299
11.1　ADS 1.2簡(jiǎn)介　299
11.1.1　命令行開(kāi)發(fā)工具　299
11.1.2　ARM運(yùn)行時(shí)庫(kù)　302
11.1.3　GUI開(kāi)發(fā)環(huán)境(Code Warrior和AXD)　304
11.1.4　實(shí)用程序　305
11.1.5　支持的軟件　306
11.2　使用ADS 1.2的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例　306
11.2.1　建立一個(gè)工程　306
11.2.2　編譯和鏈接工程　310
11.2.3　使用命令行工具編譯應(yīng)用程序　314
11.3　ADS 1.2的程序調(diào)試　315
11.3.1　在AXD中打開(kāi)調(diào)試文件　315
11.3.2　查看存儲(chǔ)器內(nèi)容　316
11.3.3　設(shè)置斷點(diǎn)　316
11.3.4　查看變量值　317
11.4　本章小結(jié)　318
第12章　ARM開(kāi)發(fā)環(huán)境SDT 2.5　319
12.1　SDT 2.5簡(jiǎn)介　319
12.1.1　ARM仿真器的流程簡(jiǎn)介　319
12.1.2　相關(guān)重要概念　320
12.1.3　APM開(kāi)發(fā)工具　321
12.2　SDT 2.5的程序調(diào)試　326
12.2.1　環(huán)境簡(jiǎn)介　326
12.2.2　工具配置和調(diào)試　327
12.3　使用SDT 2.5的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例　330
12.3.1　設(shè)計(jì)思路　330
12.3.2　源代碼　331
12.4　本章小結(jié)　335
第3部分　系統(tǒng)擴(kuò)展模塊
第13章　GPS接收系統(tǒng)擴(kuò)展　339
13.1　GPS全球定位系統(tǒng)簡(jiǎn)介　339
13.1.1　GPS全球定位系統(tǒng)　339

13.1.2　GPS衛(wèi)星信號(hào)的構(gòu)成　342
13.1.3　GPS系統(tǒng)的定位原理　343
13.2　GPS接收系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)　344
13.2.1　系統(tǒng)原理圖　344
13.2.2　射頻前端GP2015　346
13.2.3　相關(guān)通道與ARM7TDMI的結(jié)合GP4020　347
13.2.4　GP2015與GP4020接口電路設(shè)計(jì)　351
13.2.5　存儲(chǔ)及接口設(shè)計(jì)　351
13.2.6　部分外圍接口電路設(shè)計(jì)　352
13.3　GPS接收系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)　357
13.3.1　軟件結(jié)構(gòu)框架　357
13.3.2　BootLoader　359
13.3.3　TCP/UDP套接字服務(wù)程序設(shè)計(jì)　362
13.4　系統(tǒng)集成與調(diào)試　366
13.4.1　高頻通道的測(cè)試　366
13.4.2　軟件的調(diào)試　367
13.5　項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)交流　368
第14章　DSP芯片擴(kuò)展　369
14.1　DSP簡(jiǎn)介　369
14.1.1　什么是DSP　369
14.1.2　DSP的發(fā)展與現(xiàn)狀　370
14.1.3　DSP的結(jié)構(gòu)　371
14.1.4　TMS320C32芯片　372
14.1.5　TMS320C32軟件特點(diǎn)　373
14.1.6　TMS320C6414的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)　373
14.1.7　DSP+ARM的嵌入式圖像處理系統(tǒng)　374
14.2　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)　374
14.2.1　系統(tǒng)總體功能框圖　374
14.2.2　DSP圖像處理模塊主要功能　375
14.2.3　ARM實(shí)時(shí)控制及傳輸模塊主要功能　375
14.2.4　FPGA協(xié)同處理模塊的主要功能　375
14.3　DSP圖像采集處理模塊設(shè)計(jì)　375
14.3.1　模塊功能簡(jiǎn)介　375
14.3.2　DSP時(shí)鐘頻率及啟動(dòng)配置方案　377
14.3.3　DSP與存儲(chǔ)器的接口　377
14.3.4　ARM實(shí)時(shí)控制及傳輸模塊設(shè)計(jì)　378
14.4　DSP與ARM的協(xié)同接口設(shè)計(jì)　382
14.4.1　模塊主要功能及基本構(gòu)架　382
14.4.2　協(xié)同接口模塊接口設(shè)計(jì)　383
14.5　其余器件設(shè)計(jì)　384
14.5.1　存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)　384
14.5.2　FPGA設(shè)計(jì)　385
14.5.3　網(wǎng)絡(luò)控制模塊　387
14.6　應(yīng)用程序設(shè)計(jì)　390