ARM嵌入式系統(tǒng)開發(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)的結構　3
1.1.3　嵌入式系統(tǒng)的特點　5
1.1.4　嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢　6
1.2　最小系統(tǒng)結構及框圖　7
1.3　最小系統(tǒng)的電源設計　8
1.4　最小系統(tǒng)的時鐘系統(tǒng)設計　14
1.5　最小系統(tǒng)的復位系統(tǒng)設計　17
1.6　最小系統(tǒng)的存儲器系統(tǒng)設計　20
1.7　最小系統(tǒng)的軟件設計　24
1.7.1　ARM嵌入式操作系統(tǒng)簡介及選擇　24
1.7.2　基于μCLinux操作系統(tǒng)的設計　27
1.7.3　BootLoader　33
第2章　Flash存儲器模塊　59
2.1　Flash模塊功能簡介　59
2.2　Flash器件的分類　60
2.3　Flash存儲器的硬件設計　62
2.3.1　常見Flash存儲器簡介　62
2.3.2　Flash存儲器接口電路　66
2.4　Flash存儲器的操作　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存儲器的操作檢測　69
2.4.4　Flash存儲器的編程方法　70
2.5　用16位Flash芯片構成32位存儲系統(tǒng)　71
2.6　應用程序設計　72
第3章　SDRAM模塊　77
3.1　SDRAM模塊功能簡介　77
3.2　SDRAM的結構特點　78
3.2.1　DRAM器件的結構特點　78
3.2.2　SDRAM器件的構成原理和應用特點　79
3.3　SDRAM的內(nèi)部操作　80
3.4　常見的SDRAM器件簡介　84
3.5　SDRAM的硬件設計　85
3.5.1　SDRAM的接口電路　85
3.5.2　用16位SDRAM芯片構成32位存儲系統(tǒng)　86
3.6　SDRAM存儲器軟件設置　88
3.6.1　地址分配　88
3.6.2　寄存器設置　89
3.7　應用程序設計　92
第4章　JTAG調(diào)試接口模塊　95
4.1　JTAG調(diào)試接口簡介　95
4.2　JTAG接口的結構　95
4.2.1　JTAG接口的主要結構　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　串行口模塊簡介　113
5.1.1　串行通信概述　113
5.1.2　串行通信分類　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　電平轉換　117
5.2.3　連接器的機械特性　117
5.2.4　RS-232C信息標準格式　118
5.2.5　RS-232C接口信號　119
5.3　ARM串行通信　120
5.4　UART寄存器　123
5.5　應用程序設計　126
第6章　LCD接口模塊　145
6.1　LCD功能模塊簡介　145
6.2　LCD的基本原理　145
6.3　LCD的分類和性能對比　146
6.3.1　TN-LCD與STN-LCD　147
6.3.2　TFT-LCD　147
6.4　LCD的驅(qū)動原理　148
6.4.1　直接驅(qū)動法　148
6.4.2　有源驅(qū)動法　150
6.5　S3C44B0X的內(nèi)部LCD控制器　150
6.5.1　LCD控制器的信號　151
6.5.2　LCD控制器的寄存器　152
6.5.3　內(nèi)置LCD控制器的應用　154
6.6　應用程序設計　155
第7章　I*IC接口模塊　187
7.1　I*IC總線簡介　187
7.1.1　I*IC總線簡介　187
7.1.2　I*IC總線概念　188
7.2　I*IC總線的基本原理　189
7.2.1　I*IC總線的接口電路　189
7.2.2　I*IC總線的構成及信號類型　190
7.2.3　I*IC總線的特點　190
7.2.4　I*IC總線上的數(shù)據(jù)傳輸格式　191
7.2.5　I*IC總線的尋址約定　193
7.3　I*IC總線控制器工作原理　195
7.3.1　功能描述　195
7.3.2　I*IC總線尋址　196
7.3.3　I*IC總線特殊功能寄存器　197
7.4　應用程序設計　199
第8章　AD/DA轉換模塊　219
8.1　A/D轉換模塊功能簡介　219

8.1.1　A/D轉換基礎　219
8.1.2　A/D轉換的技術指標　219
8.2　A/D轉換器類型　221
8.2.1　積分型A/D轉換器　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轉換器　225
8.3.1　ADC0809簡介　225
8.3.2　ADC0809與ARM的連接方法　226
8.4　ARM自帶A/D轉換器　227
8.4.1　ARM自帶A/D轉換器簡介　227
8.4.2　ARM自帶ADC的轉換時間　228
8.4.3　ARM自帶ADC的分辨率計算　228
8.4.4　ARM自帶ADC的相關寄存器　228
8.4.5　ARM自帶A/D編程　229
8.5　D/A轉換功能簡介　230
8.5.1　D/A轉換基礎　230
8.5.2　D/A轉換基本原理　231
8.5.3　T型電阻網(wǎng)絡型D/A轉換器　231
8.5.4　權電阻網(wǎng)絡型D/A轉換器　232
8.5.5　D/A轉換的技術指標　233
8.6　ARM連接D/A轉換器　234
8.6.1　常用D/A轉換器DAC0832簡介　234
8.6.2　ARM與DAC0832連接方法　235
8.7　應用程序設計　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大屏幕的應用　239
9.1.2　LED大屏幕的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢　239
9.1.3　LED大屏幕顯示原理　240
9.2　系統(tǒng)總體設計　241
9.2.1　系統(tǒng)總體結構圖　241
9.2.2　LED異步顯示系統(tǒng)的構成　242
9.2.3　LED顯示驅(qū)動　242
9.2.4　74HC595的編程　244
9.3　系統(tǒng)的硬件設計　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)的復位設計　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)絡接口設計　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　應用程序設計　258
第2部分　軟件典型模塊
第10章　基于μC/OS-II的系統(tǒng)設計　273
10.1　μC/OS-II的移植　273
10.1.1　μC/OS-II簡介　273
10.1.2　ARM體系結構簡介　274
10.1.3　移植工作的簡單介紹　276
10.2　μC/OS-II程序設計基礎　279
10.2.1　嵌入式應用系統(tǒng)中的存儲映射　280
10.2.2　系統(tǒng)初始化　280
10.2.3　C/C++以及匯編語言的混合編程基礎　281
10.2.4　基于μC/OS-II擴展RTOS的體系結構　285
10.3　基于μC/OS-II的程序設計實例　290
10.3.1　設計思路　290
10.3.2　源代碼　291
10.4　技術要點　297
第11章　ARM開發(fā)環(huán)境ADS 1.2　299
11.1　ADS 1.2簡介　299
11.1.1　命令行開發(fā)工具　299
11.1.2　ARM運行時庫　302
11.1.3　GUI開發(fā)環(huán)境(Code Warrior和AXD)　304
11.1.4　實用程序　305
11.1.5　支持的軟件　306
11.2　使用ADS 1.2的系統(tǒng)開發(fā)實例　306
11.2.1　建立一個工程　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用程序　314
11.3　ADS 1.2的程序調(diào)試　315
11.3.1　在AXD中打開調(diào)試文件　315
11.3.2　查看存儲器內(nèi)容　316
11.3.3　設置斷點　316
11.3.4　查看變量值　317
11.4　本章小結　318
第12章　ARM開發(fā)環(huán)境SDT 2.5　319
12.1　SDT 2.5簡介　319
12.1.1　ARM仿真器的流程簡介　319
12.1.2　相關重要概念　320
12.1.3　APM開發(fā)工具　321
12.2　SDT 2.5的程序調(diào)試　326
12.2.1　環(huán)境簡介　326
12.2.2　工具配置和調(diào)試　327
12.3　使用SDT 2.5的系統(tǒng)開發(fā)實例　330
12.3.1　設計思路　330
12.3.2　源代碼　331
12.4　本章小結　335
第3部分　系統(tǒng)擴展模塊
第13章　GPS接收系統(tǒng)擴展　339
13.1　GPS全球定位系統(tǒng)簡介　339
13.1.1　GPS全球定位系統(tǒng)　339

13.1.2　GPS衛(wèi)星信號的構成　342
13.1.3　GPS系統(tǒng)的定位原理　343
13.2　GPS接收系統(tǒng)硬件設計　344
13.2.1　系統(tǒng)原理圖　344
13.2.2　射頻前端GP2015　346
13.2.3　相關通道與ARM7TDMI的結合GP4020　347
13.2.4　GP2015與GP4020接口電路設計　351
13.2.5　存儲及接口設計　351
13.2.6　部分外圍接口電路設計　352
13.3　GPS接收系統(tǒng)軟件設計　357
13.3.1　軟件結構框架　357
13.3.2　BootLoader　359
13.3.3　TCP/UDP套接字服務程序設計　362
13.4　系統(tǒng)集成與調(diào)試　366
13.4.1　高頻通道的測試　366
13.4.2　軟件的調(diào)試　367
13.5　項目開發(fā)經(jīng)驗交流　368
第14章　DSP芯片擴展　369
14.1　DSP簡介　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的結構　371
14.1.4　TMS320C32芯片　372
14.1.5　TMS320C32軟件特點　373
14.1.6　TMS320C6414的結構及特點　373
14.1.7　DSP+ARM的嵌入式圖像處理系統(tǒng)　374
14.2　系統(tǒng)總體設計　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實時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計　375
14.3.1　模塊功能簡介　375
14.3.2　DSP時鐘頻率及啟動配置方案　377
14.3.3　DSP與存儲器的接口　377
14.3.4　ARM實時控制及傳輸模塊設計　378
14.4　DSP與ARM的協(xié)同接口設計　382
14.4.1　模塊主要功能及基本構架　382
14.4.2　協(xié)同接口模塊接口設計　383
14.5　其余器件設計　384
14.5.1　存儲器設計　384
14.5.2　FPGA設計　385
14.5.3　網(wǎng)絡控制模塊　387
14.6　應用程序設計　390