本书以Cortex-A8系列的S5PV210处理器为基础，从ARM的基础理论知识入手，以不同的外设为基准点讲解了Cortex-A系列的强大功能，主要内容涵盖ARM处理器概述、ARM汇编语言基础、ARM中的C语言和汇编混合编程、GPIO接口、存储器接口设计与应用、中断系统原理与应用、串口通信原理与应用、ADC和触摸屏接口与应用、I2C接口与应用、系统时钟与定时器、LCD接口设计与应用、IIS接口控制与应用、DMA接口与应用、NAND Flash控制接口与应用。

前 言 随着嵌入式行业的迅猛发展，嵌入式开发也已经成为当前最热门、最有发展前途的行业之一，同时，嵌入式行业的快速发展造成了它巨大的人才缺口，越来越多的人抓住这个机遇投身到嵌入式这个行业当中。 对于嵌入式设备而言，其核心部分同PC类似为处理器。但是，嵌入式设备的处理同PC的处理器是不同的。对于嵌入式设备而言，不具备PC那么强大的功能，因此，其处理器也没有PC的处理器那么复杂。随着嵌入式行业的不断发展，嵌入式设备正在逐步地走入各行各业，而嵌入式设备的处理器功能也在不断地完善，可能将来的某一天，嵌入式设备的处理器芯片的功能就会超越PC的处理器。 对于嵌入式设备的处理器，大多数为ARM架构的处理器。对于初入嵌入式行业的人来说，对于ARM可能还比较陌生。ARM是一个公司的名字，也是一种处理器的架构，类似于PC常用的X86架构。ARM架构是一个32位元精简指令集（RISC）中央处理器架构，由于其节能的特点，被广泛地应用于嵌入式设备。本书以S5PV210处理器为例，为读者打开一道学习ARM架构的大门。 AAE考试报名与培训请联系：xhj1021@sina.com或2698408486（QQ）。 本书主要内容 第1章 ARM处理器，从应用领域和结构特点出发介绍ARM处理器，使读者对ARM架构有初步的了解。 第2章 ARM汇编语言和第3章 ARM和C语言的混合编程，使读者具有了在ARM处理器平台进行开发的基础。由于ARM架构和X86架构的区别，这两章的学习将为后续的学习提供一个良好的支持。 第4章 GPIO接口，让读者对GPIO有全面的认识，并且通过GPIO的操作了解如何通过软件控制操作GPIO。 第5章 存储器接口设计与应用，无论是X86系统还是嵌入式系统中，存储器都占有很重要的地位，掌握存储器的相关知识是非常有必要的。 第6章 中断系统原理与应用，学习并深入了解中断的原理和应用是掌握ARM应用的非常重要的关键问题之一。 第7章 串口通信原理与应用，串口可以说是ARM的外围部件中使用得最多、最频繁的接口，由于其硬件接口简单，容易实现并且常常作为设备的调试终端，所以也是嵌入式系统中极其重要的接口。 第8章 ADC和触摸屏接口与应用，嵌入式系统中的信号测量一般都会用到ADC，ADC测量作为嵌入式系统开发设计中不可缺少的一个部分存在于各种测量装置中。 第9章 I2C接口与应用，I2C总线被广泛用于许多重要外扩设备的连接，因此，对于开发人员来说，很有必要掌握I2C总线的使用方法。 第10章 系统时钟与定时器，在嵌入式系统中有很多情况都是需要精确的延时的，而想通过精确延时来实现的一些操作一般不会通过循环语句来实现了，而是利用定时器来实现。 第11章 LCD接口设计与应用，本章将对LCD的相关概念以及一些控制操作的实现进行详细的介绍，并通过实例分析带领读者进行深入的理解学习。 第12章 IIS接口控制与应用，随着数字信号处理技术的发展，音频信号转换成数字音频信号进行处理成为一种常见的信号处理方式。S5PV210集成了IIS总线接口，在WM8960GEFL芯片的配合下，可以实现音频信号的简单传输，实现类似录音、播放音乐等功能。本章将介绍S5PV210的IIS接口的控制与应用。 第13章 DMA接口与应用，DMA（PL330s）是一种不经过CPU而直接从内存存取数据的数据交换模式，实现大量数据的快速传输；第14章 NAND Flash控制接口与应用，掌握NAND Flash的接口控制与应用十分重要。 通过对本书的阅读和学习，读者可以对ARM体系结构有深入的了解，可以自己完成各种外设的编程，可以使读者掌握开发基于ARM的应用系统的各方面的知识。书中所有程序案例都是基于北京融慧广泽科技有限公司的CW210开发板开发的，如需购买请发电子邮件到xhj1021@sina.com或2698408486（QQ）。 参与本书编写的主要人员有谌利、乔林、陈晓冬、李政春、刘张辉、李晓庆、滕忠楠、付盈、王秀文、吴飞、王丽娜。 读者可登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）免费注册后下载本书的全部案例代码。 读者对象 本书ARM体系结构与外设接口实战开发适用于以下读者： l 初入嵌入式行业的开发人员。 l 想要进入嵌入式行业的学生。 l 想要使用S5PV210进行快速开发的开发人员。 作 者 2014年3月

目 录 第1章 ARM处理器概述 1 1.1 ARM处理器的应用领域和特点 1 1.1.1 ARM处理器的应用领域 1 1.1.2 ARM处理器的特点 3 1.2 主流的ARM处理器介绍 3 1.2.1 ARM体系结构的命名规则 4 1.2.2 ARM Cortex应用程序处理器 4 1.2.3 ARM Cortex嵌入式处理器 6 1.2.4 经典ARM处理器 9 1.2.5 ARM专家处理器 12 1.2.6 其他ARM处理器 13 1.3 S5PV210处理器简介 14 1.3.1 AMBA、AHB、APB总线介绍 15 1.3.2 存储器子系统 16 1.3.3 多媒体 17 1.3.4 时钟和电源管理 19 本章小结 23 第2章 ARM汇编语言基础 24 2.1 编程模型介绍 24 2.1.1 ARM处理器模式 24 2.1.2 ARM寄存器组介绍 25 2.2 ARM处理器寻址方式 27 2.2.1 立即寻址 27 2.2.2 寄存器寻址 27 2.2.3 寄存器间接寻址 27 2.2.4 寄存器偏移寻址 28 2.2.5 基址变址寻址 28 2.2.6 多寄存器寻址 28 2.2.7 堆栈寻址 29 2.3 ARM指令集 29 2.3.1 ARM指令的格式和分类 29 2.3.2 跳转指令 31 2.3.3 数据处理指令 32 2.3.4 程序状态寄存器传输指令 37 2.3.5 Load/Store指令 39 2.3.6 协处理器指令 40 2.3.7 异常中断产生指令 42 2.4 Thumb指令集 43 2.4.1 Thumb指令集简介 43 2.4.2 Thumb指令集和ARM指令集的区别 43 2.5 ARM伪指令 44 2.5.1 小范围地址读取——ADR伪指令 44 2.5.2 中等范围地址读取——ADRL伪指令 45 2.5.3 大范围地址读取——LDR伪指令 46 2.5.4 空操作——NOP伪指令 47 2.6 ARM汇编语言的伪操作和宏指令 48 2.6.1 符号定义伪操作 48 2.6.2 数据定义伪操作 50 2.6.3 汇编控制伪操作 52 2.6.4 杂项伪操作 54 2.6.5 GNU ARM汇编伪操作 58 2.7 ARM汇编实例 62 2.7.1 汇编语句格式 62 2.7.2 汇编语言的程序结构 63 2.7.3 程序实例 63 本章小结 65 第3章 ARM中的C语言和汇编混合编程 66 3.1 ATPCS介绍 66 3.1.1 寄存器的使用规则 66 3.1.2 数据栈使用规则 67 3.1.3 参数传递规则 68 3.2 内嵌汇编 69 3.2.1 内嵌汇编的语法格式 69 3.2.2 内嵌汇编指令的特点 69 3.2.3 内嵌汇编指令注意事项 71 3.2.4 内嵌汇编指令举例 73 3.3 ARM中的汇编和C语言相互调用 74 3.3.1 从汇编程序中访问C程序变量 74 3.3.2 C程序调用汇编程序 75 3.3.3 汇编程序调用C程序 76 本章小结 77 第4章 GPIO接口 78 4.1 GPIO概述 78 4.1.1 GPIO简介 78 4.1.2 GPIO寄存器 79 4.1.3 IO操作的步骤 80 4.2 按键控制LED实例 80 4.2.1 硬件原理图 80 4.2.2 实例测试 83 4.2.3 跑马灯实例 84 本章小结 86 第5章 存储器接口设计与应用 87 5.1 存储器概述 87 5.1.1 存储器分类 87 5.1.2 存储器的层次结构 89 5.1.3 ARM存储器系统 90 5.2 SDRAM内存管理 90 5.2.1 S5PV210地址空间 90 5.2.2 SDRAM工作原理 92 5.2.3 SDRAM存储控制器的使用 95 5.3 SDRAM存储器接口实例 95 5.3.1 SDRAM硬件接口电路 95 5.3.2 SDRAM控制器使用分析 97 5.3.3 程序设计及分析 99 5.3.4 实例测试 103 本章小结 103 第6章 中断系统原理与应用 104 6.1 中断的基本概念 104 6.1.1 中断的基本概念和处理过程 104 6.1.2 中断源、中断信号和中断向量 105 6.1.3 中断优先级和中断嵌套 106 6.1.4 中断响应条件与中断控制 106 6.2 S5PV210的中断系统 107 6.2.1 S5PV210的中断源 107 6.2.2 S5PV210的中断控制 108 6.3 S5PV210中断编写实例 112 6.3.1 中断控制程序编写步骤 112 6.3.2 中断实例 115 6.3.3 实例测试 123 本章小结 123 第7章 串口通信原理与应用 124 7.1 串口通信原理 124 7.1.1 串口通信的重要参数 124 7.1.2 串行通信接口 125 7.1.3 通用异步接收器和发送器（UART） 126 7.2 S5PV210的UART功能寄存器 129 7.2.1 UART控制寄存器 129 7.2.2 UART 操作寄存器 132 7.3 UART通信实例（一） 133 7.3.1 查看电路连接图 133 7.3.2 翻查数据手册 134 7.3.3 确定关键定义 135 7.3.4 编写程序 135 7.3.5 实例测试 141 7.4 UART通信实例（二） 141 本章小结 144 第8章 ADC和触摸屏接口与应用 145 8.1 ADC工作原理 145 8.2 触摸屏结构和工作原理 146 8.2.1 触摸屏的工作原理 147 8.2.2 触摸屏的主要类型 147 8.3 S5PV210中的触摸屏接口 150 8.3.1 ADC工作模式 151 8.3.2 触摸屏接口模式 152 8.4 硬件连接 153 8.5 ADC及触摸屏接口特殊寄存器 154 8.6 触摸屏控制实例 155 8.7 滑动变阻器控制实例 160 本章小结 164 第9章 I2C接口与应用 165 9.1 I2C总线协议 165 9.2 S5PV210的I2C总线控制器 166 9.2.1 S5PV210的I2C接口的主要特性 167 9.2.2 S5PV210的I2C总线接口 168 9.2.3 I/O描述 170 9.2.4 I2C总线控制相关寄存器 170 9.2.5 S5PV210的I2C总线操作方法 173 9.3 I2C总线应用实例 176 9.3.1 I2C接口和AT24C02的连接 176 9.3.2 读写AT24C02程序设计及分析 177 9.3.3 测试实例 179 本章小结 181 第10章 系统时钟与定时器 182 10.1 S5PV210的时钟体系 182 10.1.1 系统时钟概述 182 10.1.2 时钟声明 183 10.1.3 时钟的产生 185 10.1.4 每个子块最大工作频率 187 10.1.5 时钟配置过程 187 10.1.6 系统时钟相关寄存器 187 10.2 实时时钟RTC 200 10.2.1 实时时钟概述 200 10.2.2 实时时钟操作 200 10.3 PWM定时器 201 10.3.1 PWM定时器概述 201 10.3.2 PWM定时器操作 202 10.3.3 PWM定时器特殊寄存器 206 10.4 WATCHDOG定时器 207 10.5 定时器使用实例 209 10.5.1 PWM编程实例 209 10.5.2 WATCHDOG编程实例 211 本章小结 213 第11章 LCD接口设计与应用 214 11.1 LCD介绍 214 11.2 S5PV210的LCD控制器介绍 217 11.2.1 S5PV210显示控制器概述 217 11.2.2 显示控制器的主键特性 218 11.2.3 显示控制器的功能描述 219 11.2.4 数据流 219 11.2.5 接口 220 11.2.6 颜色数据概要 221 11.2.7 颜色空间转换(CSC) 230 11.2.8 调色板的使用 232 11.2.9 窗口混合 233 11.2.10 图像增强 238 11.2.11 VTIME控制器操作 240 11.2.12 设置的命令 242 11.2.13 虚拟显示 244 11.2.14 RGB接口说明 244 11.2.15 LCD iNDIRECT i80系统接口 248 11.2.16 LCD控制器特殊功能寄存器 250 11.3 TFT LCD 显示实例 254 11.3.1 硬件电路的连接 254 11.3.2 程序设计与分析 257 11.3.4 测试实例 262 本章小结 263 第12章 IIS接口控制与应用 264 12.1 数字音频信号（IIS）介绍 264 12.2 S5PV210的IIS接口 266 12.2.1 发送接收模式 266 12.2.2 音频串行接口格式 267 12.2.3 IIS总线接口寄存器 269 12.3 S5PV210 IIS控制程序编写实例 273 12.3.1 设备驱动程序简介 273 12.3.2 IIS总线接口实例 273 本章小结 292 第13章 DMA接口与应用 293 13.1 DMA的基本概念 293 13.1.1 DMA系统组成 293 13.1.2 DMA工作原理 294 13.1.3 DMA传输方式 294 13.1.4 DMA传输特点 294 13.2 S5PV210的DMA控制器 295 13.2.1 S5PV210的DMA概述 295 13.2.2 DMA控制器的主要特性 295 13.2.3 S5PV210的DMA特殊寄存器 297 13.3 S5PV210 DMA控制编写实例 298 13.3.1 DMA代码分析 298 13.3.2 DMA测试实例 300 本章小结 301 第14章 NAND Flash控制接口与应用 302 14.1 NOR Flash和NAND Flash 302 14.1.1 Flash闪存 302 14.1.2 NOR和NAND的比较 303 14.2 NAND Flash的物理结构 305 14.3 S5PV210的NAND Flash控制器 309 14.3.1 NAND Flash控制器的特性 309 14.3.2 NAND Flash的模块图 309 14.3.3 NAND Flash的引脚配置 309 14.3.4 NAND Flash存储器配置 310 14.3.5 NAND Flash寄存器 310 14.4 NAND Flash操作实例 313 14.4.1 NAND Flash读的步骤 313 14.4.2 NAND Flash写的步骤 316 14.4.3 NAND Flash读写程序设计实例 316 14.4.4 测试实例 322 本章小结 324 参考文献 325

http://www.hxedu.com.cn/hxedu/fg/book/bookinfo.html?code=TN227500