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ARM嵌入式处理器结构与应用基础 - 中国高校教材图书网
书名： ARM嵌入式处理器结构与应用基础
ISBN：7-81077-109-4 条码：
作者： 马忠梅 马广云 等  相关图书 装订：平装
印次：1-1 开本：16开
定价： ￥36.00　 折扣价：￥34.20
折扣：0.95 节省了1.8元 		字数： 506千字
出版社： 北京航空航天大学出版社 页数：
发行编号： 每包册数：
出版日期： 2002-02-01
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内容简介：
本书针对目前最通用的32位RISC处理器--ARM7处理器系列，介绍ARM体系结构和应用基础。全书共8章，既有软件编程部分--ARM编程模型以及ARM和Thumb双指令集的说明，又有硬件部分--ARM7TDMI处理器和ARM720T处理器的结构原理，而且对部分公司带ARM核嵌入式系统芯片的特点、开发工具以及整个ARM处理器核系列也进行了介绍。

　　本书配有上海祥宝科技公司免费提供的光盘一张，内含Hitool for ARM 开发系统的模拟调试程序和ARM资料。

　　本书特点是内容比较全面，可作为ARM芯片选型、软件编程和硬件设计的参考手册，也可作为32位嵌入式处理器选修课和培训班用书，以及嵌入式系统应用技术人员的参考用书。

作者简介：
 
章节目录：
第1章 ARM处理器概述

1.1 ARM介绍

1.2 ARM处理器系列

1．2．1 ARM7系列

1．2．2 ARM9系列

1．2．3 ARM9E系列

1.2.4 ARM10系列

1.2.5 SecurCore SC100

1．2．6 Strong ARM

1.2.7 XScale

1.3 ARM处理器的分类和扩充标识

1.3.1 处理器核的分类

1.3.2 处理器核扩充标识

1.4 ARM处理器结构介绍

1.4.1 RISC体系结构

1.4.2 ARM和Thumb状态

1.4.3 寄存器

1.4.4 ARM指令集概述

1.4.5 Thumb指令集概述



第2章 ARM体系结构

2.1 ARM体系结构的版本和变量

2.1.1 ARM体系结构的版本

2.1.2 ARM体系结构的变量

2.1.3 ARM/Thumb体系结构版本命名

2.2 ARM编程模型

2.2.1 数据类型

2.2.2 处理器模式

2.2.3 处理器工作状态

2.2.4 寄存器组织

2.2.5 异 常

2.2.6 存储器和存储器映射I/O

2.2.7 中断延迟

2.2.8 复 位

2.3 ARM基本寻址方式

2.3.1 寄存器寻址

2.3.2 立即寻址

2.3.3 寄存器移位寻址

2.3.4 寄存器间接寻址

2.3.5 基址寻址

2.3.6 多寄存器寻址

2.3.7 堆栈寻址

2.3.8 块拷贝寻址

2.3.9 相对寻址

2.4 ARM开发工具

2.4.1 ARM开发工具综述

2.4.2 ARM SDT

2.4.3 ARM ADS

2.4.4 Multi 2000

2.4.5 TRACE32-ICD

2.4.6 Hitool for ARM

2.4.7 Embest IDE

2.4.8 JEENI仿真器

2.4.9 Multi-ICE



第3章 ARM指令集

3.1 指令集编码

3.2 条件执行

3.3 指令分类说明

3.3.1 ARM存储器访问指令

3.3.2 ARM数据处理指令

3.3.3 ARM分支指令

3.3.4 ARM协处理器指令

3.3.5 ARM杂项指令

3.3.6 ARM伪指令



第4章 Thumb指令集

4.1 Thumb指令集与ARM指令集的区别

4.2 指令集编码

4.3 指令分类说明

4.3.1 Thumb存储器访问指令

4.3.2 Thumb数据处理指令

4.3.3 Thumb分支指令

4.3.4 Thumb中断和断点指令

4.3.5 Thumb伪指令



第5章 ARM7TDMI处理器

5.1 概 述

5.1.1 ARM7TDMI介绍

5.1.2 体系结构

5.1.3 框图、内核和功能图

5.2 存储器接口

5.2.1 总线接口信号

5.2.2 总线周期类型

5.2.3 寻址信号

5.2.4 时序图约定

5.2.5 地址时序

5.2.6 数据定时信号

5.2.7 延长访问时间

5.2.8 特权模式访问

5.2.9 上电后的复位序列

5.3 协处理器接口

5.3.1 协处理器介绍

5.3.2 流水线跟随信号

5.3.3 协处理器接口握手

5.3.4 连接协处理器

5.3.5 未使用外部协处理器

5.3.6 未定义指令

5.3.7 特权指令

5.4 调试接口

5.4.1 调试接口介绍

5.4.2 调试系统

5.4.3 调试接口信号

5.4.4 ARM7TDMI核时钟域

5.4.5 确定内核和系统的状态

5.4.6 嵌入式ICE-RT逻辑介绍

5.4.7 禁止嵌入式ICE-RT

5.4.8 调试通信通道

5.4.9 监控模式

5.5 指令周期时序

5.5.1 指令周期时序表介绍

5.5.2 分支类指令

5.5.3 数据操作

5.5.4 乘法和乘加

5.5.5 加载/存储寄存器

5.5.6 加载/存储多个寄存器

5.5.7 数据交换

5.5.8 软件中断和异常进入

5.5.9 协处理器相关操作

5.5.10 未定义指令和协处理器不存在

5.5.11 未执行指令

5.5.12 指令速度一览

5.6 时序图

5.7 深层次调试

5.7.1 扫描链和JTAG接口

5.7.2 复位TAP控制器

5.7.3 上拉电阻

5.7.4 指令寄存器

5.7.5 公共指令

5.7.6 测试数据寄存器

5.7.7 ARM7TDMI核时钟

5.7.8 在调试状态判定内核和系统状态

5.7.9 调试状态中程序计数器的行为

5.7.10 优先级和异常

5.7.11 扫描链单元数据

5.7.12 观察点寄存器

5.7.13 编程断点

5.7.14 编程观察点

5.7.15 调试控制寄存器

5.7.16 调试状态寄存器

5.7.17 中止状态寄存器

5.7.18 耦联断点和观察点

5.7.19 嵌入式ICE-RT时序

5.7.20 编程限制

5.8 信号描述



第6章 ARM720T处理器

6.1 ARM720T概述

6.1.1 ARM720T结构

6.1.2 FCSE PID低虚拟地址重定位

6.1.3 复 位

6.2 配 置

6.2.1 配置介绍

6.2.2 内部协处理器指令

6.2.3 寄存器

6.3 指令和数据Cache

6.3.1 指令和数据Cache简介

6.3.2 IDC有效性

6.3.3 IDC使能、禁止和复位

6.3.4 为安全应用的IDC禁止

6.4 写缓冲

6.4.1 写缓冲简介

6.4.2 写缓冲操作

6.5 存储器管理单元

6.5.1 MMU简介

6.5.2 MMU程序可访问寄存器

6.5.3 地址变换过程

6.5.4 第1级描述符

6.5.5 页表描述符

6.5.6 段描述符

6.5.7 变换段参考

6.5.8 第2级描述符

6.5.9 变换小页参考

6.5.10 变换大页参考

6.5.11 MMU故障和CPU中止

6.5.12 故障地址和故障状态寄存器

6.5.13 域访问控制

6.5.14 故障检查顺序

6.5.15 外部中止

6.5.16 MMU、IDC和写缓冲的相互作用

6.6 总线时钟

6.6.1 ARM720T总线接口简介

6.6.2 快总线扩充

6.6.3 标准模式

6.7 AMBA接口

6.7.1 AMBA接口简介

6.7.2 ASB总线接口信号

6.7.3 周期类型

6.7.4 寻址信号

6.7.5 存储器请求信号

6.7.6 数据信号定时

6.7.7 从机响应信号

6.7.8 最大顺序长度

6.7.9 读-锁-写

6.7.10 小端和大端操作

6.7.11 多主机操作

6.7.12 总线主机交接

6.7.13 缺省总线主机

6.8 AMBA测试

6.8.1 从机操作测试模式

6.8.2 ARM720T测试模式

6.8.3 ARM7TDMI测试模式

6.8.4 RAM测试模式

6.8.5 TAG测试模式

6.8.6 MMU测试模式

6.8.7 测试寄存器映射

6.9 跟踪接口

6.9.1 ETM简介

6.9.2 ETM接口



第7章 带ARM核的嵌入式系统芯片

7.1 ARM公司的合作伙伴

7.2 Atmel公司带ARM核的芯片

7.3 Cirrus Logic公司带ARM核的芯片

7.4 Intel公司带ARM核的芯片

7.5 NetSilicon公司带ARM核的芯片

7.6 Samsung公司带ARM核的芯片

7.7 Triscend公司带ARM核的芯片



第8章 基于ARM核芯片的应用实例

8.1 ARM技术的一些典型应用产品

8.2 Atmel公司带ARM核芯片的应用

8.3 Cirrus Logic公司带ARM核芯片的应用

8.4 Samsung公司带ARM核芯片的应用



参考文献

附录A Hitool for ARM开发系统

附录B 本书相关术语

附录C ARM指令集、ARM寻址方式和Thumb指令集速查表

附录D Atmel公司带ARM核的芯片

附录E Samsung公司带ARM核的芯片

附录F 带ARM核的微处理器和微控制器芯片
精彩片段：
　　随着Internet的普及，我们已经进入了网络时代，进入了后PC时代。不仅用PC机能上网，用各种各样的嵌入式设备都可以上网。后PC时代出现了信息电器，如掌上电脑、个人数字助理（PDA）、可视电话、移动电话、TV机顶盒、电视会议机和数码相机等嵌入式设备。能上网的嵌入式设备需要加上TCP/IP网络协议。由于8/16位单片机的速度不够快以及内存不够大，较难满足嵌入式设备的上网要求。随着集成电路的发展，32位处理器的价格不断下降，用户已可以大量使用。32位RISC处理器更是受到青睐，领先的是ARM嵌入式微处理器系列。

　　ARM公司虽然只成立10多年，但在1999年因移动电话火爆市场，其32位RISC处理器占市场份额超过了50%，成为业界龙头老大。2001年初，ARM公司的32位RISC处理器市场占有率超过了75%，引起业界的极大关注。ARM公司是知识产权供应商，是设计公司。ARM公司本身不生产芯片，靠转让设计许可，由合作伙伴公司来生产各具特色的芯片。ARM公司商业模式的强大之处在于其价格合理，全世界范围有超过100个合作伙伴--包括半导体工业的著名公司。ARM公司专注于设计，其内核耗电少、成本低、功能强，特有16/32位双指令集。ARM已成为移动通信、手持计算、多媒体数字消费等嵌入式解决方案的RISC标准。

　　在所有ARM处理器系列中，ARM7处理器系列应用最广，采用ARM7处理器作为内核生产芯片的公司最多。目前，已进入国内市场的几种带ARM核的芯片，其多数嵌入的是ARM7处理器系列（ARM7TDMI和ARM720T），因此，本书主要对ARM7处理器的结构原理进行介绍，并力图使读者对ARM处理器有一个较为全面的了解。在ARM7处理器系列中，最具典型性的两个处理器成员是ARM7TDMI和ARM720T。作为整型核的ARM7TDMI广泛应用于嵌入式低端产品中；而由ARM7TDMI以及MMU、Cache和写缓冲等紧耦合组成ARM720T为功能更强的开放平台处理器核，用以构成各种高档SOC。因此，本书在ARM7处理器系列中选择了ARM7TDMI和ARM720T两个处理器进行介绍。

　　本书介绍的指令集部分对所有ARM处理器兼容。
　　本书各章节内容安排如下：
第1章介绍ARM处理器系列。对每个系列给出其最主要的特征；介绍ARM处理器的结构和特点。
第2章从体系结构的角度介绍ARM的编程模型，即它的寄存器组织和工作模式；介绍ARM指令集所采用的基本寻址方式；对ARM体系结构版本及开发工具也进行了说明。
第3章分类介绍ARM指令集。每类指令都尽量完整地介绍其句法，并给出指令的举例和可能写错的例子。还特别对ARM独特的每条指令的条件执行有所说明。
第4章从Thumb指令集与ARM指令集的区别开始分类介绍Thumb指令集。
第5章介绍ARM7处理器系列中应用最广的ARM7TDMI处理器。内容包括存储器接口、协处理器接口和调试接口，以及指令周期时序和各种操作的时序。
第6章介绍ARM7处理器系列中功能更强的ARM720T处理器。内容包括指令和数据Cache、写缓冲和存储器管理单元、总线时钟、AMBA接口与测试等。
第7章简单介绍几种已进入国内市场的带ARM核的芯片。涉及的公司有Atmel、Cirrus Logic、Intel、NetSilicon、Samsung和Triscend。每家公司的产品各有特色，都集成进了自己的功能模块。有的带ARM核的芯片即为32位单片机。
第8章介绍基于ARM核芯片的应用实例。
附录A、B、C以及D～F分别为Hitool for ARM开发系统、本书相关术语、指令集速查表以及部分公司基于ARM核设计的芯片系列。

　　书中所附光盘为上海祥宝科技公司免费提供，内含"Hitool for ARM"开发系统的模拟调试程序和ARM资料。
带ARM核的芯片有的就是32位单片机。单片机进入我国已有15年，过去大量的是8/16位单片机的应用，这只是嵌入式系统的初级阶段。伴随着网络时代的来临，出现了机顶盒、路由器和调制解调器等Internet设备。Internet的基础设施都是嵌入式系统，而且在高端嵌入式应用中，32位RISC处理器现在已很常见。国内的IT产品的开发应该更新理念，即：逐步采用16/32位高性能的CPU；采用C等高级语言编程；采用RTOS及其平台进行开发；采用模块化方式从事项目开发应用。ARM 32位RISC处理器可以满足IT产品的开发要求，缩短产品的上市时间，为嵌入式应用提供了一种更有效的CPU选择。

　　本书的编写得到了ARM公司的大力支持。ARM公司向北京航空航天大学出版社提供了ARM所有资料的使用授权以及一系列原版资料，ARM公司中国业务部经理谭军博士对本书的编写给予了极大的帮助；上海复旦大学陈章龙教授及北京航空航天大学何立民教授对本书的编写提出了许多宝贵的建议；

　　本书还得到了上海祥宝科技公司（MICETEK）、Atmel公司北京办事处和Sumsung公司上海办事处的支持；孙天亮、黄继东、汪叶斌和张国瑞等先生亦为本书的编写提供了帮助。在此谨向他们深表谢意。

　　因目前国内尚无ARM处理器的中文资料可供参考，词汇使用上难免不确切，望国内同行指正。

　　作者

书　　评：
 
其　　它：
 

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