出版社 ARM体系结构与编程 第3版 第三版 陈长生 9787302694281 清华大学出版社F

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开本:16开
纸张:胶版纸
包装:平装
是否套装:否
国际标准书号ISBN:9787302694281
所属分类:图书>计算机/网络>硬件外部设备维修
深入架构,剖析精髓;掌握技术,解锁计算之魂!编辑推荐

对处理器的体系结构、指令系统和开发工具进行了比较全面的介绍,可以使读者掌握开发基于的应用系统的各方面的知识。

内容简介

处理器是一种位的高性能、低成本、低功耗的嵌入式微处理器,由公司设计,然后授权给各半导体厂商生产,它目前已经成为应用最为广泛的嵌入式处理器。《体系结构与编程(第版)》分为章,对处理器的体系结构、指令系统和开发工具进行了较全面的介绍。其中包括体系结构、程序设计模型、汇编语言程序设计、编译器、连接器的使用、集成开发环境及高性能调试工具的使用。此外还介绍一些典型的基于体系的嵌入式应用系统设计的基本技术。最后讲述了微控制器应用开发和自动驾驶系统应用开发。通过阅读《体系结构与编程(第版)》,读者可以掌握开发基于应用系统各方面的知识。《体系结构与编程(第版)》可作为学习技术的材料,也可作为嵌入式系统开发人员的参考手册。

作者简介

陈长生,河南省教育厅学术技术带头人,河南省文明教师;数据安全与恢复竞赛指导、评委;河南省高职高专院校电工电子示范性实训基地建设项目负责人;主要从事电子技术和嵌入式物联网技术的研究和教学工作。先后发表论文篇,出版专著、教材部,参与省部级以上科研项目项。

目 录
目 录

第章 概述及其基本编程模型
技术的应用领域及其特点
技术的应用领域
技术的特点
体系结构的版本及命名方法
体系结构的版本
体系的变种
体系版本的命名
格式
处理器系列
系列
系列 目 录

第章 概述及其基本编程模型
技术的应用领域及其特点
技术的应用领域
技术的特点
体系结构的版本及命名方法
体系结构的版本
体系的变种
体系版本的命名
格式
处理器系列
系列
系列
系列
系列
系列
处理器的运行模式
寄存器介绍
通用寄存器
程序状态寄存器
体系的异常中断
中异常中断的种类
处理器对异常中断的
响应过程
从异常中断处理程序中返回
体系中的存储系统
体系中的存储空间
存储器格式
非对齐的存储访问操作
指令预取和自修改代码
第章 指令分类及其寻址方式
指令集概述
指令的分类
指令的一般编码格式
指令的条件码域
指令的寻址方式
数据处理指令的操作数的寻址
方式
字及无符号字节的
指令的寻址方式
杂类指令的寻址
方式
批量指令的寻址
方式
协处理器指令的
寻址方式
第章 精通指令集
指令集
跳转指令
数据处理指令
乘法指令
杂类的算术指令
状态寄存器访问指令
内存访问指令
批量 内存访问
指令
信号量操作指令
异常中断产生指令
协处理器指令
一些基本的指令代码段
算术逻辑运算指令的应用
跳转指令的应用
指令的应用
批量指令的
应用
信号量指令的应用
与系统相关的一些指令
代码段
指令概述
第章 汇编语言程序设计
伪操作
符号定义伪操作
数据定义伪操作
汇编控制伪操作
数据帧描述伪操作
信息报告伪操作
其他的伪操作
汇编语言伪指令
汇编语言语句的格式
汇编语言中的符号
汇编语言中的表达式
汇编语言程序及子程序调用的
格式
汇编语言程序的格式
汇编语言子程序调用的
格式
汇编编译器的使用
汇编程序设计举例
中伪操作的实例
汇编程序的实例
第章 的存储系统
存储系统概述
中用于存储管理的系统控制
协处理器
访问寄存器的指令
中的寄存器
存储器管理单元
存储器管理单元
概述
禁止使能
中的地址变换过程
中的存储访问权限
控制
中的域
关于快表的操作
中的存储访问失效
高速缓冲存储器和写缓冲区
基本概念
的工作原理和地址
映像方法
的分类
的替换算法
缓冲技术的使用注意事项
存储系统的一致性问题
内容锁定
与和写缓冲区相关的
编程接口
快速上下文切换技术
快速上下文切换技术原理
快速上下文切换技术编程
接口
与存储系统相关的程序设计指南
地址空间
存储器的格式
非对齐的存储访问操作
指令预取和自修改代码
技术
存储器映射的空间
存储系统的实例
的存储系统概述
中的
中的
第章 规则
概述
基本
寄存器的使用规则
数据栈的使用规则
参数的传递规则
几种特定的
支持数据栈限制检查的

支持只读段位置无关

支持可读写段位置无关

支持程序和程序
混合使用的
处理浮点运算的
第章 程序和程序混合
使用
概述
在汇编语言程序中通过用户代码
支持
可以实现程序状态切换的
指令
与程序状态切换相关的
伪操作
进行状态切换的汇编程序
实例
在程序中实现
在汇编语言程序中通过连接器
支持
利用实现汇编程序
间的程序状态切换
利用实现汇编程序
与程序间的程序状态
切换
第章 以及汇编语言的混合
编程
内嵌汇编器的使用
内嵌的汇编指令用法
内嵌的汇编器和的
区别
在程序中使用内嵌的
汇编指令
内嵌汇编指令应用举例
从汇编程序中访问程序变量
汇编程序、程序以及程序的
相互调用
在程序中使用程序
头文件
汇编程序、程序以及
程序的相互调用举例
第章 异常中断处理
中的异常中断处理概述
体系中的异常中断
种类
异常中断向量表及异常中断
优先级
异常中断使用的寄存器
进入和退出异常中断的过程
处理器对异常中断的
响应过程
从异常中断处理程序中
返回
在应用程序中安排异常中断处理
程序
在系统复位时安排异常中断
处理程序
在程序中安排异常中断
处理程序
异常中断处理程序
异常中断处理程序的
实现
异常中断调用
和异常中断处理程序
异常中断处理
程序
异常中断处理程序
举例
复位异常中断处理程序
未定义指令异常中断
指令预取中止异常中断处理程序
数据访问中止异常中断处理程序
第章 编译器
编译器概述
编译器及语言库
介绍
编译器中与搜索路径
相关的一些基本概念
编译器命令行格式
过程调用标准
设置源程序语言类型
指定搜索路径
设置预处理选项
设置输出文件的类型
指定目标处理器和
体系版本
生成调试信息
代码生成的控制
控制警告信息的产生
编译时进行的一些额外
检查
控制错误信息
编译器中的
编译器特定的关键词
用于声明函数的关键词
用于声明变量的关键词
用于限定数据类型的
关键词
编译器支持的基本数据
类型
编译器中的预定义宏
中的库
中的运行时库
概述
建立一个包含运行时
库的应用程序
建立不包含运行时库的
应用程序
裁剪运行时库以适应
特定的目标运行环境
第章 连接器
映像文件
映像文件的组成
映像文件的入口点
输入段的排序规则
连接器概述
连接器生成的符号
连接器生成的与域相关的
符号
连接器生成的与输出段
相关的符号
连接器生成的与输入段
相关的符号
连接器的优化功能
运行时库的使用
运行时库与目标
文件
查找需要的
运行时库
选择合适种类的
运行时库
扫描运行时库
从一个映像文件中使用另一个映像
文件中的符号
文件
建立文件
文件的使用
隐藏或者重命名全局符号
文件的格式
文件中的命令
连接器的命令行选项
使用文件定义映像文件的
地址映射
文件概述
文件中各部分的
介绍
文件使用举例
第章 设计嵌入式应用程序案
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前 言
前 言

嵌入式系统是指以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统并不是最近出现的新技术,只是随着微电子技术和计算机技术的发展,微控制芯片功能越来越强大,嵌入微控制芯片的设备和系统也越来越多,从而使得这种技术越来越引人注目。嵌入式系统与通用的计算机系统既有相似之处,也有明显的区别。通常,嵌入式系统中的系统程序包括操作系统与应用程序是浑然一体的,这些程序被编译连接成一个可执行的二进制映像文件,这个二进制映像文件被固化在系统中,在系统复位后自动执行。嵌入式系统的开发系统与实际运行的系统并不相同,需要交叉编译系统和适当的调试系统。前 言

嵌入式系统是指以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统并不是最近出现的新技术,只是随着微电子技术和计算机技术的发展,微控制芯片功能越来越强大,嵌入微控制芯片的设备和系统也越来越多,从而使得这种技术越来越引人注目。嵌入式系统与通用的计算机系统既有相似之处,也有明显的区别。通常,嵌入式系统中的系统程序包括操作系统与应用程序是浑然一体的,这些程序被编译连接成一个可执行的二进制映像文件,这个二进制映像文件被固化在系统中,在系统复位后自动执行。嵌入式系统的开发系统与实际运行的系统并不相同,需要交叉编译系统和适当的调试系统。
嵌入式处理器是一种高性能、低功耗的芯片。它由英国公司设计,世界上几乎所有的主要半导体厂商都生产基于体系结构的通用芯片,或在其专用芯片中嵌入相关技术。如、、、、、、、、、、、、 、和等公司都有相应的产品。目前芯片广泛应用于无线产品、、、网络、消费电子产品、及智能卡中,基于内核的处理器年产量突破亿个,已经成为业界的龙头。本书较全面地介绍基于技术的嵌入式应用系统的开发技术。
本书的主要读者
本书对处理器的体系结构、指令系统、开发工具做了较全面的介绍。并在此基础上讨论一些典型的基于体系嵌入式应用系统设计时的基本技术。通过阅读本书,读者可以掌握开发基于应用系统各方面的知识。它可作为学习技术的材料,也可作为嵌入式系统开发人员的参考手册。
本书的主要内容
本书以可执行的二进制映像文件为中心,介绍基于微处理器的嵌入式系统的开发过程所涉及的知识,主要包括以下几部分内容。
文件的“原材料”,包括、、、及文件。这些文件包括操作系统,通常以形式提供,也有一些操作系统附属的源代码,可以是、、;其实也是操作系统的一部分,因为它对于不同的计算机主板是不同的,这里将其单独列出,它通常为、、;语言库如语言运行库,通常为;用户自己的应用程序,通常为、、。
本书将对应地介绍体系结构;指令系统;汇编语言,对应于文件; 语言的独特部分与标准相同的部分这里不再介绍,对应于;编程指南;编译器使用。
本书还将介绍公司提供的集成开发环境 的使用方法。
文件各部分的组织方法以及在内存中的安排。
本书将对应地介绍格式映像文件的组成、连接器的使用、程序在 中的存放技术。
文件中各部分的功能。
本书将对应地介绍一个嵌入式系统各部分的功能,着重介绍系统启动部分的设计。这部分内容是嵌入式系统涉及的难点,将通过一些实例来介绍。
的调试。
本书主要介绍公司的调试工具的使用方法,同时将介绍嵌入式系统的基本调试方法。
本书的结构安排
全书包括章。各章主要内容说明如下。
第章简要介绍公司的情况以及基于技术的嵌入式系统的应用情况,比较详细地介绍了系列处理器及其特点,并介绍了的寄存器及其使用方法、的存储系统和异常中断等知识。通过对本章的学习,读者可以对技术有一个总体了解。
第章简要介绍了指令集和主要寻址方式。通过学习本章,读者能够详细了解指令集的相关知识,同时能够掌握指令的寻址方式,为下一章学习各种指令集打下坚实的基础。
第章详细介绍了指令集。通过介绍各指令的编码格式、语法格式、执行的操作以及应用方法,向读者全面阐述了指令集的用法,同时通过介绍一些常用的指令代码段,帮助读者进一步理解各指令的应用方法,从而使读者能够快速理解和掌握指令的应用,为进行嵌入式编程积累经验。
第章介绍汇编语言程序设计的基本方法以及汇编器的使用方法。其中包括汇编语言中的伪操作、宏指令、汇编语言格式、的使用方法以及一些汇编语言程序示例。通过这些介绍,读者可以掌握汇编语言设计的方法。
第章介绍体系的存储系统。在一个嵌入式系统中,存储系统是非常重要的一部分。这里将介绍体系中用于存储管理的协处理器、存储管理单元、写缓冲以及高速缓存、快速上下文切换技术,还将介绍有关存储系统的程序设计。并以公司处理器芯片中的存储系统为例,介绍存储系统的设计技术。其中没有介绍存储保护单元,这是因为更简单,而的应用更为广泛。本章对于虚拟存储技术、缓冲技术以及高速缓存技术都将做比较详细的介绍,使那些从事基于低端单片机应用的开发人员更容易理解体系中存储系统的设计技术。
第章介绍过程调用的标准。为了能使单独编译的语言程序和汇编程序之间能够相互调用,必须为子程序间的调用制定一定的规则。规定了程序和程序中子程序调用的基本规则。这些基本规则包括子程序调用过程中寄存器的使用规则、数据栈的使用规则和参数的传递规则等。同时,该章还将介绍支持数据栈检查的以及与代码数据位置无关的。
第章介绍程序和程序混合使用的方法。如果程序遵守支持程序和程序混合使用的,则程序中的子程序和子程序可以相互调用。对于源程序而言,只要在编译时指定 选项,编译器生成的代码就遵守支持程序和程序混合使用的。而对于汇编源程序而言,用户必须编写的代码遵守支持程序和程序混合使用的。该章还将介绍相关的选项和编程技术。
第章介绍汇编程序以及程序之间相互调用的技术。其中将介绍编译器中内嵌的汇编器的使用方法。
第章详细介绍体系中的异常中断技术。其中包括异常中断处理的过程,各种异常中断处理的进入和返回机制,在应用程序中使用异常中断处理的方法以及各种异常中断的详细使用技术。
第章主要介绍体系中语言程序设计的基本知识。其中包括 语言的一些特性、 编译器的使用方法,以及 运行时库的使用方法。通过这些介绍,可以使读者掌握开发嵌入式应用程序的基本知识和方法,进一步了解嵌入式应用系统的特点。
第章介绍如何由目标文件以及库文件得到可执行的映像文件。其中包括格式的可执行映像文件的组成、连接器的使用方法,以及连接过程所执行的各种操作。最后通过一些实例介绍在
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