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嵌入式系统——从SoC芯片到系统(第2版)

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标签: 嵌入式

嵌入式

本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,全书分为三个部分:基础篇、应用篇和提高篇。基础篇以SEP4020为平台介绍嵌入式微处理器的原理和开发,应用篇以GE01开发板为例介绍基于嵌入式微处理器的硬件开发,以ASIX  OS操作系统为例介绍基于嵌入式操作系统的嵌入式软件开发,最后在提高篇中介绍了mClinux和mC/OS嵌入式操作系统在GE01开发板上的移植。

第1章  嵌入式系统概况  1

1.1  什么是嵌入式系统  1

1.2  嵌入式系统的应用与分类  2

1.2.1  基于实时性的分类  2

1.2.2  基于应用的分类  2

1.2.3  移动互联网  3

1.2.4  物联网  4

1.3  嵌入式系统的产业链  6

1.4  嵌入式系统的知识体系  7

1.5  案例:MP3播放器  9

思考题  10

扩展阅读  11

第2章  嵌入式系统中SoC的硬件架构  12

2.1  SoC硬件架构概述  12

2.2  互联结构  15

2.2.1  常见互联结构分类  15

2.2.2  地址空间  20

2.2.3  常见互联结构接口协议  23

2.3  中央处理器  32

2.4  中断控制器  32

2.5  存储系统  34

2.6  直接存储器访问(DMA)  35

2.6.1  scatter-gather  DMA  36

2.6.2  SEP4020芯片中的DMA控制器  37

2.6.3  DMAC驱动  40

2.7  外设接口控制器  40

2.7.1  高速通信接口控制器  40

2.7.2  低速通信接口控制器  41

2.7.3  人机界面控制器  41

2.8  案例:SoC架构设计  41

2.8.1  S3C44B0X  41

2.8.2  S3C6410  42

2.8.3  OMAP3530  43

2.8.4  SEP4020  43

2.8.5  SEP6200  44

思考题  47

扩展阅读  47

第3章  嵌入式系统的开发和调试  48

3.1  嵌入式系统的一般开发过程  48

3.1.1  交叉编译  49

3.1.2  链接  50

3.1.3  调试  50

3.2  调试方式介绍  51

3.2.1  模拟器  53

3.2.2  驻留监控软件  60

3.2.3  在线仿真调试  62

3.2.4  片上在线仿真调试  62

3.2.5  跟踪(Trace)技术  63

3.2.6*  CoreSight调试与跟踪技术简介  65

3.3  基于JTAG接口的片上在线仿真  70

3.3.1  JTAG简介  70

3.3.2  基于JTAG的片上在线仿真的系统结构  75

3.3.3*  ARM7TDMI内核调试原理  76

3.4  ARM的集成开发环境  82

3.4.1  ADS集成开发环境  83

3.4.2  DS-5集成开发环境  83

3.4.3  MDK集成开发环境  89

3.5  嵌入式软件的执行镜像与启动过程  94

3.5.1  ARM链接器的输出文件的加载视图与执行视图  95

3.5.2  基于ROM的程序执行  97

3.5.3  基于RAM的程序执行  97

3.5.4  ROM/RAM重映射  98

思考题  98

扩展阅读  98

第4章  SoC中的CPU内核  100

4.1  CPU的基本概念  100

4.1.1  CPU的发展  100

4.1.2  复杂指令集(CISC)与精简指令集(RISC)  103

4.1.3  CPU的流水线技术  104

4.1.4*  CPU的分支预测技术  106

4.1.5*  乱序超标量处理器  110

4.1.6*  SIMD和向量处理器  114

4.1.7*  VLIW处理器  115

4.1.8*  EPIC处理器  116

4.2  ARM内核  116

4.2.1  ARM介绍  116

4.2.2  ARM7TDMI编程模型  121

4.2.3  ARM7TDMI的指令集  131

4.2.4  ARM7TDMI汇编语言  143

4.2.5  ARM7TDMI异常处理  146

4.2.6  ARM汇编程序与C程序  153

4.2.7*  ARM处理器的多核技术  158

4.2.8*  ARM处理器的最新发展  164

4.3*  其他CPU介绍  169

4.3.1  MIPS体系架构  170

4.3.2  龙芯处理器  175

4.3.3  UniCore-2  处理器  178

4.4*  其他类型的计算引擎  181

4.4.1*  GPU  181

4.4.2*  可重构计算  187

案例:REMUS-II粗粒度可重构计算架构  196

思考题  201

扩展阅读  202

第5章  存储子系统  203

5.1  存储子系统概述  203

5.2  高速缓存Cache  204

5.2.1  Cache的基本组成  204

5.2.2  Cache的基本原理  206

5.2.3*  Cache缺失与访问冲突  212

5.2.4*  Cache一致性问题  216

5.2.5  Cache和SPM的比较  218

5.2.6*  ARM  Cortex  A8处理器的Cache架构  221

5.3  虚拟存储器  222

5.3.1  虚拟内存技术的基本原理  222

5.3.2  虚实地址映射与转换  224

5.3.3  快速地址转换技术  227

5.3.4  地址保护机制  228

5.3.5  处理缺页和TLB缺失  230

5.3.6  ARM  Cortex  A系列处理器的虚存管理  230

5.4  片外存储器  234

5.4.1  静态随机存储器(SRAM)  235

5.4.2  动态随机存储器(DRAM)  237

5.4.3  非易失性存储器  250

5.5  外部存储器接口  258

5.5.1  SEP4020芯片的外部存储器接口EMI  258

5.5.2  SEP4020芯片EMI的初始化与配置  261

5.5.3  OMAP4460处理器的外部存储器接口  266

5.6*  存储子系统优化技术  267

5.6.1  存储子系统的技术指标  267

5.6.2  DDR控制器的优化  271

5.6.3  片上存储器布局优化技术  276

案例:高能效高清媒体处理器的访存QoS  279

思考题  284

扩展阅读  285

第6章  外设接口  288

6.1  低速通信接口  288

6.1.1  异步串行通信UART  288

6.1.2  同步串行通信  294

6.2  高速通信接口  299

6.2.1  通用串行总线USB  299

6.2.2*  10/100M以太网MAC网络接口  304

6.3  人机接口  313

6.3.1  液晶显示器接口  313

6.3.2  音频接口  322

6.3.3  触摸屏接口  326

6.4  定时器  332

6.4.1  通用定时器  332

6.4.2  RTC  333

思考题  335

扩展阅读  336

第7章  嵌入式系统软件概述  337

7.1  嵌入式系统的软件框架  337

7.1.1  嵌入式系统软件所面临的挑战  337

7.1.2  嵌入式软件的层次框架  338

7.2  嵌入式操作系统的基本原理  340

7.2.1  嵌入式操作系统简介  340

7.2.2  嵌入式操作系统的内核  341

7.2.3  任务管理与调度  342

7.2.4  任务间通信  348

7.2.5  中断管理  350

7.3*  Android操作系统简介  356

7.3.1  Android操作系统的层次  357

7.3.2  Android虚拟机  358

7.3.3  Android的任务间通信机制  366

7.3.4  Android的安全机制  371

案例:基于SEP4020的EPOS软件平台设计  375

思考题  378

扩展阅读  378

第8章  嵌入式系统功耗优化  380

8.1  嵌入式系统功耗优化概述  380

8.1.1  嵌入式系统的功耗问题  380

8.1.2  SoC芯片级功耗优化  381

8.1.3  嵌入式系统级功耗优化  385

8.2  SoC芯片级低功耗设计方法  386

8.2.1  时钟门控  387

8.2.2  多电压域技术  389

8.2.3  电源门控技术  390

8.2.4*  动态电压频率调节和自适应调节  392

案例:SoC芯片低功耗设计  397

8.3  嵌入式系统级低功耗设计方法  400

8.3.1  嵌入式系统级功耗优化技术介绍  400

8.3.2  动态电源管理DPM  401

8.3.3  动态电压调节DVS  403

8.3.4  动态电压频率调节DVFS  405

案例:整机系统级低功耗设计  407

思考题  412

扩展阅读  412

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阿克苏
资料完整,不错不错
2022-03-16 11:14:39
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