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內(nèi)容簡介

　　嵌入式系統(tǒng)是一個面向應(yīng)用、高度裁減的專用計算機系統(tǒng)。隨著應(yīng)用場景的不斷豐富，嵌入式系統(tǒng)越發(fā)重要。龍芯1號是龍芯中科技術(shù)股份有限公司（簡稱龍芯中科）推出的低功耗、低成本專用微處理器芯片，其面向嵌入式專用應(yīng)用領(lǐng)域。掌握嵌入式系統(tǒng)的軟硬件平臺設(shè)計，不僅是從業(yè)者的需求，也是龍芯中科構(gòu)建自主創(chuàng)新生態(tài)體系不可或缺的一環(huán)。本書第01章概要性地介紹嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的特征，嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用、設(shè)計方法，并詳細介紹了龍芯1B的開發(fā)工具。第02~04章介紹核心板、常用接口、人機接口這三大硬件平臺。第05章和第06章分析嵌入式軟件平臺，包括匯編編程及啟動引導程序、操作系統(tǒng)移植及驅(qū)動設(shè)計。第07章通過一個綜合示例，帶領(lǐng)讀者實踐從需求分析到軟硬件平臺設(shè)計的全流程。

作者簡介

　　符意德畢業(yè)于西安交通大學?，F(xiàn)為南京理工大學計算機科學與工程學院副教授、碩士生導師。長期從事本科生教學及教學方法研究，主講過“微機原理及接口”“數(shù)字信號處理”“嵌入式系統(tǒng)”“硬件課程設(shè)計 II”等課程。教學成果顯著：獲得南京理工大學教學成果二等獎，獲批教育部產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目一項；指導本科生參加第三屆“龍芯杯”大學生計算機系統(tǒng)能力培養(yǎng)大賽，并在總決賽中獲二等獎一項、三等獎一項。編著的《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計原理及應(yīng)用（第 2 版）》入選普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，還主編了《嵌入式系統(tǒng)軟硬件協(xié)同設(shè)計教程基于Xilinx Zynq-7000》。

圖書目錄

前言　xvii
第01章　嵌入式系統(tǒng)簡介
1.1 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的特征 002
1.1.1 什么是嵌入式系統(tǒng) 002
1.1.2 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計要求 003
1.1.3 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計需考慮的問題 004
1.2 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用 005
1.2.1 嵌入式系統(tǒng)硬件發(fā)展階段 005
1.2.2 嵌入式系統(tǒng)軟件平臺 008
1.2.3 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域 012
1.3 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法 015
1.3.1 需求分析與規(guī)格說明 016
1.3.2 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計 017
1.3.3 構(gòu)件設(shè)計 018
1.3.4 系統(tǒng)集成 019
1.4 嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)工具 019
1.4.1 LoongIDE簡介 020
1.4.2 LoongIDE的操作界面 021
1.4.3 LoongIDE工具中的項目基本操作 026
1.4.4 LoongIDE工具中的項目編譯和調(diào)試 033
第02章硬件平臺一：核心板設(shè)計
2.1 核心板的組成結(jié)構(gòu) 041
2.1.1 核心板的硬件總體結(jié)構(gòu) 041
2.1.2 電源電路 042
2.1.3 時鐘電路 043
2.1.4 復位電路 044
2.1.5 調(diào)試接口電路 044
2.2 龍芯1B微處理器體系結(jié)構(gòu) 048
2.2.1 龍芯微處理器芯片的系列及特點 048
2.2.2 龍芯1B芯片的總體結(jié)構(gòu) 049
2.2.3 龍芯1B芯片的處理器核寄存器組 050
2.2.4 龍芯1B微處理器的中斷機制 055
2.3 板級總線 060
2.3.1 總線的基本功能 060
2.3.2 龍芯1B芯片的信號引腳 061
2.3.3 板級總線標準 062
2.4 存儲器芯片分類及接口電路設(shè)計 063
2.4.1 存儲器芯片分類 064
2.4.2 SROM類存儲器接口電路設(shè)計方法 066
2.4.3 DRAM類存儲器接口電路設(shè)計方法 069
2.4.4 NAND Flash類存儲器接口電路設(shè)計方法 071
2.4.5 DDR類存儲器接口電路設(shè)計方法 073
第03章硬件平臺二：常用接口設(shè)計
3.1 接口部件的基本原理 076
3.1.1 接口的控制方式 077
3.1.2 接口的尋址方式 079
3.2 GPIO部件 081
3.2.1 龍芯1B芯片的GPIO 081
3.2.2 GPIO的應(yīng)用示例 084
3.3 UART部件 086
3.3.1 異步串行通信的概念 086
3.3.2 異步串行通信協(xié)議 087
3.3.3 龍芯1B芯片的UART部件 090
3.3.4 UART部件的應(yīng)用示例 094
3.4 SPI部件 095
3.4.1 SPI基本原理 095
3.4.2 龍芯1B芯片的SPI部件 096
3.5 I2C部件 098
3.5.1 I2C總線協(xié)議結(jié)構(gòu) 098
3.5.2 龍芯1B芯片的I2C部件 100
3.6 定時部件 103
3.6.1 定時部件的工作原理 103
3.6.2 PWM部件 104
3.6.3 RTC部件 105
3.6.4 看門狗部件 107
第04章硬件平臺三：人機接口設(shè)計
4.1 鍵盤接口設(shè)計 110
4.1.1 按鍵的識別方法 110
4.1.2 鍵盤接口設(shè)計示例 112
4.2 LED顯示器接口設(shè)計 115
4.2.1 LED顯示器控制原理 115
4.2.2 LED顯示器接口設(shè)計示例 118
4.3 LCD接口設(shè)計 122
4.3.1 LCD顯示器的基本原理 123
4.3.2 龍芯1B芯片中的LCD控制器 124
4.4 OLED顯示器接口設(shè)計 126
4.4.1 OLED工作原理 126
4.4.2 OLED顯示器接口設(shè)計示例 129
第05章軟件平臺一：匯編編程及啟動引導程序
5.1 匯編程序的編寫規(guī)范 134
5.1.1 龍芯1B芯片的匯編指令集 134
5.1.2 匯編的偽指令及指示符 137
5.1.3 匯編程序示例 139
5.2 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu) 142
5.2.1 應(yīng)用軟件復雜度 142
5.2.2 應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu) 143
5.3 啟動引導程序 146
5.3.1 啟動引導程序架構(gòu) 146
5.3.2 龍芯1B芯片的啟動 147
5.3.3 PMON介紹 149
5.3.4 PMON的代碼解析 150
5.3.5 PMON的編譯與燒寫 162
5.4 其他啟動引導程序 164
第06章軟件平臺二：操作系統(tǒng)移植及驅(qū)動設(shè)計
6.1 操作系統(tǒng)概述 166
6.1.1 操作系統(tǒng)的功能組成 166
6.1.2 實時操作系統(tǒng)的概念 167
6.1.3 單內(nèi)核與微內(nèi)核 170
6.1.4 內(nèi)核移植 172
6.2 RT-Thread操作系統(tǒng) 173
6.2.1 RT-Thread概述 173
6.2.2 RT-Thread的架構(gòu) 175
6.2.3 RT-Thread移植 176
6.3 RT-Thread的驅(qū)動編程 182
6.3.1 設(shè)備驅(qū)動程序原理 183
6.3.2 驅(qū)動編程的任務(wù) 183
6.3.3 RT-Thread驅(qū)動的架構(gòu) 184
6.3.4 RT-Thread驅(qū)動編程示例 187
第07章綜合示例
7.1 示例的需求描述 191
7.1.1 系統(tǒng)需求 191
7.1.2 規(guī)格說明 192
7.2 示例系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計 195
7.2.1 軟件結(jié)構(gòu) 195
7.2.2 硬件結(jié)構(gòu) 197
7.3 示例系統(tǒng)構(gòu)件設(shè)計 197
7.3.1 硬件構(gòu)件設(shè)計 197
7.3.2 軟件構(gòu)件設(shè)計 199
7.4 示例系統(tǒng)集成 202
7.4.1 系統(tǒng)工程建立 202
7.4.2 測試及調(diào)試 216
附錄 UML元素、關(guān)系、符號和圖
A.1 UML元素 218
A.2 UML關(guān)系 218
A.3 UML符號 218
A.4 UML的圖 219