ARC EM處理器嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與編程

目錄
序
前言
第1章　ARC嵌入式系統(tǒng)概述1
1.1　嵌入式系統(tǒng)簡介1
1.2　ARC處理器簡介2
1.3　ARC EM處理器系列4
1.4　ARC EM處理器開發(fā)環(huán)境9
1.4.1　ARChitect9
1.4.2　MetaWare開發(fā)套件9
1.4.3　embARC軟件平臺(tái)10
1.4.4　操作系統(tǒng)支持10
1.4.5　ARC EM Starter Kit開發(fā)板10
1.5　小結(jié)11
第2章　ARC EM處理器介紹12
2.1　ARC EM處理器特點(diǎn)12
2.2　可配置性及可擴(kuò)展性14
2.2.1　可配置性14
2.2.2　用戶可擴(kuò)展性15
2.3　ARC EM處理器結(jié)構(gòu)16
2.3.1　接口信號(hào)16
2.3.2　內(nèi)核結(jié)構(gòu)18
2.3.3　存儲(chǔ)系統(tǒng)20
2.3.4　存儲(chǔ)保護(hù)機(jī)制24
2.3.5　調(diào)試25
2.4　小結(jié)27
第3章　ARC EM編程模型28
3.1　概述28
3.2　尋址空間劃分30
3.3　數(shù)據(jù)類型30
3.3.1　32位數(shù)據(jù)31
3.3.2　16位數(shù)據(jù)31
3.3.3　8位數(shù)據(jù)32
3.3.4　1位數(shù)據(jù)32
3.4　尋址方式32
3.5　寄存器組32
3.5.1　核心寄存器組33
3.5.2　輔助寄存器組38
3.6　工作模式46
3.7　指令類型46
3.7.1　算術(shù)邏輯運(yùn)算指令46
3.7.2　數(shù)據(jù)傳輸指令47
3.7.3　控制流指令47
3.7.4　特殊指令47
3.7.5　擴(kuò)展指令集48
3.8　指令格式48
3.8.1　32位指令格式48
3.8.2　16位指令格式48
3.8.3　指令存儲(chǔ)方式49
3.8.4　條件執(zhí)行50
3.9　指令集應(yīng)用實(shí)例51
3.9.1　數(shù)據(jù)傳輸指令52
3.9.2　算術(shù)運(yùn)算指令52
3.9.3　比較指令54
3.9.4　邏輯運(yùn)算指令54
3.9.5　跳轉(zhuǎn)指令54
3.9.6　加載/存儲(chǔ)指令55
3.9.7　其他指令56
3.10　小結(jié)57
第4章　中斷及異常處理58
4.1　概述58
4.2　工作模式和權(quán)限58
4.3　中斷60
4.3.1　中斷單元特性61
4.3.2　配置中斷單元61
4.3.3　中斷單元編程62
4.3.4　中斷處理66
4.4　異常69
4.4.1　異常精確性69
4.4.2　異常向量及異常原因寄存器70
4.4.3　異常類型與優(yōu)先級(jí)72
4.4.4　異常檢測74
4.4.5　異常進(jìn)入75
4.4.6　異常退出75
4.4.7　異常與延遲槽指令75
4.5　中斷或異常服務(wù)程序返回指令RTIE75
4.6　小結(jié)77
第5章　匯編語言程序設(shè)計(jì)78
5.1　ARC匯編語言78
5.2　ARC匯編語言偽指令78
5.2.1　匯編語言偽指令簡介78
5.2.2　匯編語言偽指令79
5.3　ARC匯編語言語句格式82
5.3.1　匯編語言格式與例子82
5.3.2　匯編語言的字符集與標(biāo)識(shí)符85
5.3.3　匯編語言符號(hào)86
5.3.4　匯編語言標(biāo)號(hào)88
5.3.5　匯編語言的常量90
5.3.6　表達(dá)式91
5.3.7　宏92
5.4　ARC匯編語言程序設(shè)計(jì)93
5.4.1　匯編語言編程步驟93
5.4.2　程序設(shè)計(jì)類型94
5.5　ARC匯編語言程序?qū)嵗?7
5.6　ARC匯編語言與C/C++的混合編程98
5.6.1　ARC C/C++ 調(diào)用匯編程序98
5.6.2　ARC匯編調(diào)用C/C++101
5.6.3　ARC C/C++和匯編交叉調(diào)用實(shí)例101
5.7　小結(jié)103
第6章　ARC EM處理器的開發(fā)及調(diào)試環(huán)境104
6.1　MetaWare開發(fā)套件104
6.1.1　MetaWare mcc編譯器和ccac編譯器105
6.1.2　MetaWare ELF匯編器106
6.1.3　MetaWare ELF鏈接器106
6.1.4　MetaWare 運(yùn)行時(shí)庫107
6.1.5　MetaWare調(diào)試器110
6.1.6　MetaWare仿真器110
6.1.7　MetaWare IDE111
6.2　MetaWare IDE開發(fā)指南112
6.2.1　創(chuàng)建與管理工程112
6.2.2　配置工程116
6.2.3　編譯工程118
6.2.4　調(diào)試工程118
6.3　使用MetaWare調(diào)試器進(jìn)行性能分析122
6.4　MetaWare命令行模式126
6.4.1　MetaWare C/C++編譯命令126
6.4.2　MetaWare調(diào)試器調(diào)試命令127
6.5　ARC GNU介紹128
6.6　小結(jié)128
第7章MQX實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)129
7.1　實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)介紹129
7.2MQX內(nèi)核組件130
7.3MQX任務(wù)管理132
7.3.1任務(wù)調(diào)度133
7.3.2任務(wù)同步與通信135
7.4　MQX存儲(chǔ)管理139
7.4.1　可變大小存儲(chǔ)塊管理139
7.4.2　固定大小存儲(chǔ)塊管理140
7.4.3　高速緩存控制142
7.5　中斷處理142
7.5.1　中斷處理初始化143
7.5.2　裝載應(yīng)用程序定義的ISR143
7.5.3　針對(duì)ISR的限制144
7.5.4　修改默認(rèn)ISR146
7.5.5　異常處理146
7.5.6　ISR異常處理146
7.5.7　任務(wù)異常處理147
7.5.8　ISR裝載實(shí)例147
7.6　MQX配置148
7.6.1　配置選項(xiàng)149
7.6.2　MQX創(chuàng)建任務(wù)實(shí)例150
7.7　小結(jié)153
第8章ARC EM Starter Kit FPGA開發(fā)板154
8.1　概述154
8.2　ARC EM FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)155
8.2.1　FPGA系統(tǒng)概述155
8.2.2　EM內(nèi)核配置156
8.2.3　外圍設(shè)備控制160
8.2.4　FPGA系統(tǒng)時(shí)鐘164
8.2.5　FPGA系統(tǒng)中斷分配164
8.3　開發(fā)板的使用165
8.3.1　開發(fā)板上接口介紹165
8.3.2　Pmod的使用166
8.3.3　操作模式173
8.3.4軟件包介紹175
8.4　實(shí)例178
8.5　小結(jié)181
第9章開發(fā)實(shí)例：溫度監(jiān)測與顯示182
9.1　系統(tǒng)簡介182
9.2　系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)183
9.2.1　EM 內(nèi)核設(shè)置183
9.2.2　Pmod外設(shè)介紹184
9.2.3　Pmod與開發(fā)板的硬件連接185
9.3　系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)186
9.3.1　軟件設(shè)計(jì)186
9.3.2　代碼實(shí)現(xiàn)187
9.3.3　系統(tǒng)代碼詳解191
9.4　調(diào)試與運(yùn)行194
9.4.1　選擇FPGA映像194
9.4.2　編譯和運(yùn)行代碼195
9.4.3　運(yùn)行結(jié)果195
9.5　小結(jié)197
第10章ARC EM 可配置性198
10.1　可配置性優(yōu)點(diǎn)198
10.2　基準(zhǔn)模板199
10.3　配置模塊201
10.3.1　添加/刪除模塊201
10.3.2　配置模塊屬性203
10.3.3　與固定配置處理器比較203
10.4　可選模塊205
10.4.1　可選模塊簡介205
10.4.2　Cache實(shí)例206
10.5　軟硬件一致性208
10.5.1　什么是軟硬件一致性208
10.5.2　乘法器使用實(shí)例209
10.6　小結(jié)211
第11章APEX擴(kuò)展212
11.1　APEX 綜述212
11.2　為何添加APEX擴(kuò)展214
11.3　識(shí)別定制指令214
11.4　創(chuàng)建APEX擴(kuò)展216
11.4.1APEX擴(kuò)展命名216
11.4.2　配置擴(kuò)展內(nèi)容217
11.4.3　編輯選項(xiàng)219
11.4.4　編寫邏輯222
11.4.5　編寫測試代碼224
11.5　驗(yàn)證APEX擴(kuò)展226
11.6　使用APEX擴(kuò)展228
11.7　小結(jié)230
附錄A常用輔助寄存器快速參考231
附錄BARC指令速查表258
附錄C術(shù)語及縮略語262
參考文獻(xiàn)264