ARM嵌入式系统应用开发基础

第1章嵌入式系统概论
1.1嵌入式系统的概念
1.1.1我们身边的嵌入式系统
1.1.2嵌入式系统的定义
1.1.3嵌入式系统的特点
1.1.4嵌入式系统的应用
1.2嵌入式系统的基本组成
1.2.1嵌入式系统硬件平台
1.2.2嵌入式系统的软件结构
1.3嵌入式系统的发展趋势
1.4嵌入式系统学习的指南
1.5本章小结
1.6强化练习
第2章ARM7体系结构与指令系统简介
2.1ARM简介
2.1.1ARM公司与ARM微处理器
2.1.2ARM体系结构发展
2.1.3ARM微处理器系列
2.2ARM7的体系结构
2.2.1ARM7 TDMI功能框图
2.2.2ARM处理器的工作状态
2.2.3ARM处理器的工作模式
2.2.4ARM内部寄存器
2.2.5指令长度及数据类型
2.2.6存储器格式
2.2.7三级流水线
2.2.8异常处理
2.3ARM指令系统简介
2.3.1ARM指令系统概述
2.3.2ARM处理器的寻址方式
2.3.3ARM 指令分类及功能一览表
2.4本章小结
2.5强化练习
第3章ARM微处理器硬件结构
3.1LPC2000系列微处理器简介
3.1.1处理器的特性
3.1.2处理器内部结构框图
3.1.3处理器的外部引脚
3.2存储器管理
3.2.1片内存储器
3.2.2片外存储器
3.2.3存储器映射
3.2.4存储器重映射与引导块
3.3本章小结
3.4强化练习
第4章ARM应用程序开发和电路仿真环境
4.1嵌入式系统的开发流程和开发环境
4.1.1嵌入式系统开发流程
4.1.2嵌入式系统的硬件和软件开发
4.2基于ARM的应用程序开发套件RealView MDK
4.2.1RealView MDK开发套件简介
4.2.2Keil μVision集成开发环境的使用步骤
4.2.3基础实训（1）ARM C程序的编译连接
4.3嵌入式系统电路设计与仿真软件Proteus
4.3.1Proteus电路仿真软件简介
4.3.2基础实训（2）Proteus电路设计与仿真快速入门
4.4本章小结
4.5强化练习
第5章GPIO模块及其应用
5.1输入/输出设备与片内外设
5.1.1概述
5.1.2通用输入/输出端口GPIO
5.2LPC2114的引脚功能连接模块
5.2.1引脚功能连接模块的作用
5.2.2引脚功能连接模块的相关寄存器
5.2.3引脚功能连接模块的应用编程
5.3LPC2114的通用输入/输出模块GPIO
5.3.1GPIO端口的基本结构和工作原理
5.3.2GPIO相关寄存器的详细说明
5.3.3GPIO输出控制编程
5.3.4基础实训（1）蜂鸣器输出控制
5.3.5GPIO输入检测编程
5.3.6基础实训（2）单个LED显示单个按键的状态
5.4本章小结
5.5强化练习
第6章GPIO的应用——显示接口设计
6.1嵌入式系统的人机接口
6.1.1什么是人机接口
6.1.2嵌入式系统常用的人机输入/输出设备
6.2LED显示器
6.2.18段LED数码管的结构和原理
6.2.2字符显示的控制
6.3数码LED显示输出系统的设计
6.3.1基础实训（1）单个数码LED的显示输出系统设计（1）
6.3.2基础实训（2）单个数码LED的显示输出系统设计（2）
6.3.3基础实训（3）两个LED显示二位数（静态显示）
6.3.4基础实训（4）两个LED显示二位数（动态显示）
6.4本章小结
6.5强化练习
第7章GPIO的应用——键盘接口设计
7.1嵌入式系统的人机输入设备
7.2.1按键
7.2.2键盘
7.2按键和键盘的类型
7.2.1点式按键
7.2.2独立式键盘
7.2.3矩阵式键盘
7.3键盘输入系统的设计
7.3.1基础实训（1）单个按键的输入系统设计（1）
7.3.2基础实训（2）单个按键的输入系统设计（2）
7.3.3基础实训（3）独立式键盘的输入系统设计
7.3.4基础实训（4）矩阵式键盘的输入系统设计
7.4完整人机接口系统的设计
7.4.1系统组成
7.4.2系统功能
7.4.3软件系统任务概要
7.4.4系统的核心问题
7.5完整人机接口系统的软件设计
7.5.1基础实训（5）4×4矩阵键盘和2路LED显示系统（1）
7.5.2基础实训（6）4×4矩阵键盘和2路LED显示系统（2）
7.6本章小结
7.7强化练习
第8章综合实训（1）简单计算器
8.1计算器的电路设计和功能定义
8.2计算器的工作过程分析
8.2.1工作的基本流程
8.2.2程序的基本架构
8.3计算器系统的设计
8.3.1一位数计算器设计
8.3.2两位数计算器设计
8.4本章小结
8.5强化练习
第9章中断系统与VIC
9.1中断
9.1.1中断的基本概念
9.1.2中断处理过程
9.2向量中断控制器（VIC）
9.2.1概述
9.2.2程序状态寄存器CPSR与VIC的关系
9.2.3中断源
9.2.4中断分类
9.2.5VIC的主要管理功能
9.3VIC的结构、功能及相关寄存器
9.3.1控制寄存器
9.3.2参数设置寄存器
9.3.3状态寄存器
9.3.4保护使能寄存器
9.3.5IRQ中断过程实例分析
9.3.6VIC基本使用方法
9.3.7VIC编程要点小结
9.4应用编程举例
9.4.1快速中断FIQ
9.4.2向量IRQ
9.4.3非向量IRQ
9.4.4多个中断设置
9.5本章小结
9.6强化练习
第10章外部中断
10.1外部中断概述
10.1.1外部中断源
10.1.2LPC2124的外部中断触发信号
10.1.3边沿触发中断
10.1.4电平触发中断
10.2外部中断的相关寄存器
10.2.1相关寄存器汇总
10.2.2外部中断标志寄存器(EXTINT)
10.2.3外部中断唤醒寄存器(EXTWAKE)
10.2.4外部中断方式控制寄存器(EXTMODE)
10.2.5外部中断极性控制寄存器(EXTPOLAR)
10.2.6外部中断引脚设置
10.2.7注意要点
10.3外部中断与VIC
10.3.1外部中断与VIC的关系
10.3.2外部中断的设置
10.4实例分析
10.4.1基础实训（1）一个外部中断（按键）控制单个LED
10.4.2基础实训（2）两个外部中断控制两个LED状态
10.4.3基础实训（3）三个外部中断控制按键计数
10.5本章小结
10.6强化练习
第11章定时计数器
11.1定时计数器0/1
11.1.1特性
11.1.2定时器结构及工作原理
11.1.3功能简介
11.2定时计数器的相关寄存器
11.2.1分频器结构描述
11.2.2控制寄存器TCR
11.2.3中断标志寄存器IR
11.2.4匹配功能寄存器描述
11.2.5捕获功能寄存器描述
11.3定时器与中断系统
11.3.1定时器与VIC的关系
11.3.2匹配中断
11.3.3捕获中断
11.3.4使用定时器的注意要点
11.4定时器操作示例
11.4.1操作流程
11.4.2示例1——定时器0初始化
11.4.3示例2——用定时器测量脉冲宽度
11.4.4示例3——匹配输出
11.4.5示例4——定时器捕获
11.5案例设计
11.5.1基础实训（1）使用定时器0实现1s IRQ定时中断控制LED闪烁
11.5.2基础实训（2）使用定时器1实现比较匹配输出控制LED闪烁
11.5.3基础实训（3）定时器控制的流水灯
11.6本章小结
11.7强化练习
第12章综合实训（2）电子钟
12.1电子钟的功能定义与电路设计
12.2电子钟的工作过程分析
12.2.1工作的基本流程
12.2.2程序的基本架构
12.3电子钟系统的程序设计
12.4本章小结
12.5强化练习
第13章A/D转换器
13.1A/D转换器的基本概念
13.2LPC2114/2124的A/D转换器
13.2.1特性
13.2.2A/D转换器描述
13.2.3A/D转换器内部结构
13.3A/D转换器寄存器描述
13.3.1控制寄存器ADCR
13.3.2数据寄存器ADDR
13.4ADC与中断
13.4.1ADC中断与VIC的关系
13.4.2ADC中断说明
13.4.3使用A/D转换器的注意要点
13.5A/D转换器操作示例
13.5.1操作流程
13.5.2应用举例
13.6基础实训 单路模拟信号采集
13.7本章小结
13.8强化练习
第14章综合实训（3）数字电压表
14.1数字直流电压表的功能定义
14.2数字直流电压表电路设计
14.3数字直流电压表系统的软件设计
14.4本章小结
14.5强化练习
第15章UART串行通信口及应用
15.1串行通信基本知识
15.1.1串行通信基本概念
15.1.2串行通信基本通信方式
15.2LPC2000系列的UART
15.2.1基本特性
15.2.2UART结构与原理
15.3UART0寄存器描述
15.3.1UART0接收器缓存寄存器(U0RBR）
15.3.2UART0发送器保持寄存器(U0THR）
15.3.3UART0除数锁存LSB寄存器(U0DLL）
15.3.4UART0除数锁存MSB寄存器(U0DLM）
15.3.5UART0线控制寄存器(U0LCR）
15.3.6UART0线状态寄存器(U0LSR）
15.3.7UART0 FIFO控制寄存器(U0FCR）
15.4UART应用示例
15.4.1连接方式
15.4.2操作流程
15.4.3UART0初始化编程
15.4.4UART0收发数据编程
15.5UART0应用编程举例
15.6应用实例
15.6.1基础实训（1）LPC2000处理器与PC之间的通信
15.6.2基础实训（2）基于UART串口通信的多路数据采集系统
15.7本章小结
15.8强化练习
第16章SPI同步串口模块
16.1SPI接口
16.1.1SPI总线
16.1.2LPC2000系列的SPI接口
16.1.3SPI数据传输
16.2SPI寄存器描述
16.2.1SPI控制寄存器(S0SPCR，S1SPCR)
16.2.2SPI状态寄存器(S0SPSR，S1SPSR）
16.2.3SPI数据寄存器(S0SPDR，S1SPDR）
16.2.4SPI时钟计数寄存器(S0SPCCR，S1SPCCR）
16.2.5SPI中断寄存器(S0SPINT，S1SPINT）
16.3SPI操作模式
16.3.1主机操作
16.3.2从机操作
16.3.3异常状况
16.4基础实训 主机模式SPI接口发送数据
16.5本章小结
16.6强化练习
第17章I2C同步串口
17.1I2C接口描述
17.2I2C寄存器描述
17.2.1I2C控制置位寄存器(I2CONSET）
17.2.2I2C控制清零寄存器(I2CONCLR）
17.2.3I2C状态寄存器(I2STAT）
17.2.4I2C数据寄存器(I2DAT）
17.2.5I2C从地址寄存器(I2ADR）
17.2.6I2C SCL占空比寄存器(I2SCLL和I2SCLH）
17.3I2C操作模式
17.3.1主模式I2C
17.3.2从模式I2C
17.4基础实训I2C主机模式发送数据
17.5本章小结
17.6强化练习
参考文献