嵌入式系统是软件和硬件的综合体，有人将其称为后PC时代和后网络时代的新秀。特别是近几年来，嵌入式产品强势占领了消费类电子产品市场，并开始在汽车电子、工业控制、航空航天、国防工业等领域得到全面应用。因此可以断言，面向嵌入式的信息时代已经到来。
本书作者在学生时代多次参加机器人大赛，工作后指导智能车控制大赛。最初设计机器人控制系统采用8位单片机，随着机器人控制功能的增强，原有的8位芯片很难满足功能要求，另外软件设计也越来越烦琐。在2002年，ARM技术产品开始大范围占领市场，基于ARM技术的嵌入式微控制器成为嵌入式开发的硬件支撑。世界上知名的半导体公司如Intel、Samsung、Motorola、Philips和Atmel相继推出了以ARM为核心的主流芯片，嵌入式开发成为信息领域研究与应用的热点。为了适应更加复杂的控制需求，作者当时选用ARM微控制器作为主控制单元，设计嵌入式机器人控制系统，在有限的几本书可供参考的情况下，面向应用裁剪硬件，移植嵌入式操作系统，从此与嵌入式结下不解之缘。近年来，全国各大高校纷纷建立嵌入式方向，经过几年来的教学实践，已经成功地培养出一批具备嵌入式设计与开发技能的毕业生，这些毕业生走向嵌入式开发的各个领域。本书正是在教学和实践的基础上进行编写的。
本书的编写力求将复杂问题简单化，为了说明一个问题，可能不惜篇幅，图表并用，并设有实例解析，使每一个嵌入式开发的初学者都能快速上手，为嵌入式系统开发打下坚实的基础。
本书的内容安排
第1章介绍嵌入式系统的发展历史，通过典型产品实例使读者体会嵌入式技术的研究方向和发展趋势。
第2章介绍ARM处理器的内核调试结构，重点介绍ARM7TDMIS、ARM9TDMI两种结构，并分析了ARM7和 ARM9的3级流水线运行机制和5级流水线运行机制。
第3~5章详细解析ARM指令寻址方式、ARM指令系统详细解析和Thumb指令系统。
第6、7章介绍ARM汇编语言伪指令、ARM汇编语言程序设计中所用的伪操作、汇编语言程序设计规范，并用大量的实例说明汇编语言程序设计方法。
第8章介绍嵌入式C语言的编程规范、嵌入式开发中常用的位运算与控制位域以及在嵌入式C程序设计中要注意的问题，也介绍了ARM汇编语言与嵌入式C语言进行相互调用的标准（AAPCS），并用大量的实例说明相互调用应注意的问题。
第9、10章介绍Samsung公司两款流行的ARM处理器芯片： S3C44B0是基于ARM7TDMI架构的，S3C2410/S3C2440是基于ARM920T架构的； 详细介绍基于这两款微控制器的存储系统、通用I/O、中断控制器、UART、I2C和LCD接口原理与应用开发。
本书配套资源丰富，包括教学大纲、教学课件、电子教案、习题答案和教学进度表，扫描封底的“课件下载”二维码，在公众号“书圈”下载； 本书还提供程序源码，扫描目录上方的二维码下载。
致谢
本书的编写参考和引用了国内外同行、专家、学者所撰写的大量文献以及网络技术论坛的精华资料，在此向相关作者表示衷心的感谢！
嵌入式系统发展非常迅速，新的技术成果不断涌现。书中难免存在不妥之处，恳请读者和同行批评指正。
邱铁
于天津大学北洋园
2020年8月
邱铁，博士，天津大学计算机学院教授，博士生导师，IEEE高级会员、美国计算机协会ACM高级会员和中国计算机学会CCF高级会员、计算机系统结构专业委员会委员。曾在美国爱荷华州立大学电子与计算机工程系作访问学者（2014-2015）。主要从事嵌入式物联网技术、智慧城市与移动计算等相关研究工作。目前为国际期刊IEEE Transactions on SMC: Systems和Elsevier Ad Hoc Networks等五个国际期刊编委，并担任过多个国际学术期刊的客座编辑。作为多个国际会议的大会主席、程序委员会主席及程序委员会成员。编写并出版专著及专业教材9部；现已获得授权国家发明专利10项，计算机软件著作权3项。已发表学术论文100多篇，部分论文发表在国际著名期刊IEEE/ACM ToN, TMC, TKDE, TII, TITS, TVT, TCY, COMST, COMMAG, IEEE IoT Journal等期刊和IEEE SMC, ICC, ACM MobiHoc, IEEE GlobalSIP等会议上，其中8篇论文被列为ESI高被引论文。
第1章绪论
1.1嵌入式系统定义
1.1.1嵌入式系统的发展历程
1.1.2嵌入式系统的定义与特点
1.2嵌入式操作系统
1.2.1嵌入式实时操作系统
1.2.2实时操作系统的典型应用
1.3嵌入式技术在工程领域的应用
1.4嵌入式技术的发展趋势
思考与练习题
第2章ARM技术与ARM体系结构
2.1ARM体系结构版本与内核
2.1.1ARM体系结构版本
2.1.2ARM内核版本命名规则
2.1.3主流ARM处理器内核系列与应用
2.2ARM内核模块
2.3ARM处理器的工作模式
2.4内部寄存器
2.4.1通用寄存器及其分布
2.4.2程序状态寄存器
2.5ARM异常处理
2.6存储方式与存储器映射机制
2.7ARM流水线技术分析
思考与练习题
第3章ARM指令集寻址方式
3.1ARM指令的编码格式
3.2数据处理指令寻址方式
3.3Load/Store指令寻址
3.3.1地址计算方法
3.3.2字、无符号字节寻址
3.3.3半字、有符号字节寻址
3.4批量Load/Store指令寻址方式
3.5协处理器指令寻址方式
思考与练习题
第4章ARM指令集系统
4.1数据处理指令
4.1.1基本数据处理指令
4.1.2乘法指令
4.1.3杂类的数据处理指令
4.2ARM分支指令
4.3加载/存储指令
4.3.1加载/存储字、无符号字节指令
4.3.2半字、有符号字节访问指令
4.4批量加载/存储指令
4.4.1基本批量字数据加载/存储指令
4.4.2用户模式下的批量字数据加载/存储指令
4.4.3带PSR操作的批量字数据加载指令
4.5交换指令
4.6程序状态寄存器访问指令
4.7协处理器操作指令
4.7.1协处理器数据操作指令
4.7.2协处理器加载/存储指令
4.7.3ARM寄存器与协处理器寄存器数据传输指令
4.8异常产生指令
思考与练习题
第5章Thumb指令
5.1Thumb数据处理指令
5.1.1寄存器移位指令
5.1.2低位寄存器算术运算指令
5.1.3ALU操作指令
5.1.4带高位寄存器操作的Thumb指令
5.1.5带SP/PC的算术运算指令
5.2Thumb存储器操作指令
5.2.1字节、半字和字的加载/存储指令
5.2.2批量加载/存储指令
5.3Thumb分支指令
5.3.1B分支指令
5.3.2带链接的分支指令
5.3.3带状态切换的分支指令
5.4Thumb软中断指令
5.5Thumb指令功能码段分析
5.5.1Thumb与ARM实现功能比较
5.5.2Thumb与ARM性能比较
思考与练习题
第6章ARM汇编伪指令与伪操作
6.1汇编语言伪指令
6.1.1ARM汇编语言伪指令
6.1.2Thumb汇编语言伪指令
6.2ARM汇编语言伪操作
6.3ARM汇编伪操作
6.3.1符号定义伪操作
6.3.2数据定义伪操作
6.3.3汇编代码控制伪操作
6.3.4汇编信息报告控制伪操作
6.3.5指令集类型标识伪操作
6.3.6文件包含伪操作
6.3.7其他类型伪操作
6.4GNU ARM汇编伪操作
6.4.1符号定义伪操作
6.4.2数据定义伪操作
6.4.3汇编与反汇编代码控制伪操作
6.4.4预定义控制伪操作
思考与练习题
第7章汇编语言程序设计
7.1ARM编译环境下汇编语句
7.1.1ARM编译环境下汇编语句格式
7.1.2ARM编译环境下汇编语句中的符号规则
7.2GNU环境下汇编语句与编译说明
7.2.1GNU环境下ARM汇编语句格式
7.2.2GNU环境下ARM汇编程序编译
7.3ARM汇编语言程序设计规范
7.4ARM汇编语言程序设计实例解析
思考与练习题
第8章ARM汇编语言与嵌入式C混合编程
8.1嵌入式C编程规范
8.2嵌入式C程序设计中的位运算
8.3嵌入式C程序设计中的几点说明
8.3.1volatile限制符
8.3.2地址强制转换与多级指针
8.3.3预处理的使用
8.4嵌入式C程序设计格式
8.5过程调用标准ATPCS与AAPCS
8.5.1寄存器使用规则
8.5.2数据栈使用规则
8.5.3参数传递规则
8.6ARM汇编语言与嵌入式C混合编程相互调用
8.6.1内嵌汇编
8.6.2ARM汇编语言与嵌入式C程序相互调用
思考与练习题
第9章S3C44B0/S3C2410/S3C2440硬件结构与关键技术分析
9.1处理器简介
9.2S3C44B0/S3C2410/S3C2440存储控制器
9.2.1S3C44B0存储控制与地址空间
9.2.2S3C2410/S3C2440存储控制与地址空间
9.2.3S3C44B0/S3C2410/S3C2440存储位宽控制
9.2.4S3C44B0/S3C2410/S3C2440存储器接口时序分析
9.2.5S3C44B0/S3C2410存储控制寄存器
9.2.6SDRAM接口电路设计
9.2.7S3C44B0存储器初始化实例
9.3S3C2410/S3C2440 NAND Flash控制器
9.4S3C44B0/S3C2410/S3C2440时钟与电源管理
9.4.1S3C44B0/S3C2410/S3C2440时钟管理
9.4.2S3C44B0/S3C2410/S3C2440电源管理
9.4.3S3C44B0/S3C2410/S3C2440时钟与电源管理专用寄存器
9.5S3C44B0/S3C2410/S3C2440通用 I/O端口
9.5.1端口控制描述
9.5.2端口寄存器
9.5.3通用I/O接口设计实例
9.6S3C44B0/S3C2410/S3C2440中断机制
9.6.1S3C44B0中断控制器
9.6.2S3C2410/S3C2440中断控制器
9.6.3S3C44B0/S3C2410/S3C2440中断控制特殊功能寄存器
9.6.4S3C44B0/S3C2410/S3C2440中断控制器设计实例
思考与练习题
第10章S3C44B0/S3C2410/S3C2440通信与LCD接口技术
10.1S3C44B0/S3C2410/S3C2440 UART
10.1.1UART原理
10.1.2S3C44B0/S3C2410/S3C2440 UART模块
10.1.3S3C44B0/S3C2410/S3C2440 UART操作
10.1.4UART中断与波特率的计算
10.1.5S3C44B0/S3C2410/S3C2440 UART专用功能寄存器
10.1.6S3C44B0/S3C2410 UART设计实例
10.2S3C44B0/S3C2410/S3C2440 I2C总线接口
10.2.1I2C总线原理
10.2.2S3C44B0/S3C2410/S3C2440 I2C总线功能模块
10.2.3S3C44B0/S3C2410/S3C2440 I2C总线操作
10.2.4S3C44B0/S3C2410/S3C2440 I2C专用功能寄存器
10.2.5S3C44B0/S3C2410/S3C2440 I2C总线设计实例
10.3S3C44B0/S3C2410/S3C2440 LCD控制器
10.3.1LCD简介
10.3.2S3C44B0/S3C2410/S3C2440 LCD控制器模块
10.3.3S3C44B0/S3C2410/S3C2440 LCD控制器专用功能寄存器
10.3.4S3C44B0/S3C2410/S3C2440 LCD控制器设计实例
思考与练习题
附录AS3C44B0/S3C2410/S3C2440封装与I/O复用信息
附录B链接定位与系统引导程序
附录C“ARM嵌入式系统结构与编程”课程考试标准试题
参考文献
新书资讯
