微處理器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)（第3版）

第1章 概述 (1)
1．1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 (1)
1．1．1 電子計(jì)算機(jī)技術(shù) (1)
1．1．2 普適計(jì)算與泛在通信 (2)
1．2 集成電路與SoC設(shè)計(jì) (6)
1．2．1 集成電路技術(shù) (6)
1．2．2 基于IP的SoC設(shè)計(jì) (6)
1．3 先進(jìn)處理器技術(shù) (9)
1．3．1 片上多核處理器 (9)
1．3．2 流處理器 (10)
1．3．3 存內(nèi)處理器 (11)
1．3．4 可重構(gòu)處理器 (12)
1．4 嵌入式系統(tǒng) (14)
1．4．1 嵌入式系統(tǒng)的概念 (14)
1．4．2 嵌入式系統(tǒng)的組成 (15)
1．4．3 嵌入式系統(tǒng)中的處理器 (16)
1．4．4 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 (17)
1．4．5 學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)的意義 (18)
習(xí)題 (18)
第2章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成與工作原理 (19)
2．1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與組成 (19)
2．1．1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次模型 (19)
2．1．2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組織與實(shí)現(xiàn) (21)
2．2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作原理 (22)
2．2．1 馮??諾依曼計(jì)算機(jī)架構(gòu) (22)
2．2．2 模型機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) (23)
2．2．3 模型機(jī)指令集 (26)
2．2．4 模型機(jī)工作流程 (27)
2．3 微處理器體系結(jié)構(gòu)的改進(jìn) (28)
2．3．1 馮??諾依曼結(jié)構(gòu)的改進(jìn) (29)
2．3．2 并行技術(shù)的發(fā)展 (33)
2．3．3 流水線結(jié)構(gòu) (34)
2．3．4 超標(biāo)量與超長指令字結(jié)構(gòu) (36)
2．3．5 多機(jī)與多核結(jié)構(gòu) (38)
2．4 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)分類 (40)
2．5 計(jì)算機(jī)性能評測 (42)
2．5．1 字長 (42)
2．5．2 存儲容量 (43)
2．5．3 運(yùn)算速度 (43)
習(xí)題 (44)
第3章 微處理器體系結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù) (46)
3．1 微處理器體系結(jié)構(gòu)及功能模塊 (46)
3．1．1 微處理器的基本功能 (46)
3．1．2 微處理器的基本結(jié)構(gòu) (47)
3．1．3 一個(gè)簡化的微處理器模型示例 (48)
3．2 微處理器設(shè)計(jì) (50)
3．2．1 微處理器的設(shè)計(jì)步驟 (50)
3．2．2 控制器的操作與功能 (51)
3．2．3 硬連邏輯控制器設(shè)計(jì) (53)
3．2．4 微程序控制器設(shè)計(jì) (55)
3．2．5 寄存器組設(shè)計(jì) (57)
3．3 指令系統(tǒng)設(shè)計(jì) (58)
3．3．1 機(jī)器指令系統(tǒng) (58)
3．3．2 指令格式 (59)
3．3．3 尋址方式 (60)
3．3．4 指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn) (64)
3．4 指令流水線技術(shù) (64)
3．4．1 流水線技術(shù)的特點(diǎn) (65)
3．4．2 流水線技術(shù)的局限性 (67)
3．4．3 指令流水線的性能指標(biāo) (70)
3．5 典型微處理器體系結(jié)構(gòu)簡介 (71)
3．5．1 ARM體系結(jié)構(gòu) (71)
3．5．2 Intel x86體系結(jié)構(gòu) (72)
習(xí)題 (74)
第4章 總線技術(shù)與總線標(biāo)準(zhǔn) (75)
4．1 總線技術(shù) (75)
4．1．1 概述 (75)
4．1．2 總線仲裁 (79)
4．1．3 總線操作與時(shí)序 (81)
4．1．4 串行總線 (85)
4．2 總線標(biāo)準(zhǔn) (88)
4．2．1 片上AMBA總線 (88)
4．2．2 PCI系統(tǒng)總線 (95)
4．2．3 PCI-E總線標(biāo)準(zhǔn) (105)
4．2．4 通用異步串行總線標(biāo)準(zhǔn) (114)
習(xí)題 (116)
第5章 存儲器系統(tǒng) (117)
5．1 存儲器件的分類 (117)
5．1．1 按存儲介質(zhì)分類 (117)
5．1．2 按讀寫策略分類 (120)
5．2 半導(dǎo)體存儲芯片的基本結(jié)構(gòu)與性能指標(biāo) (121)
5．2．1 隨機(jī)存取存儲器 (121)
5．2．2 只讀存儲器 (128)
5．2．3 存儲器芯片的性能指標(biāo) (132)
5．3 存儲系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) (133)
5．3．1 存儲系統(tǒng)的分層管理 (134)
5．3．2 虛擬存儲器與地址映射 (136)
5．3．3 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的多層次存儲體系結(jié)構(gòu) (139)
5．4 主存儲器設(shè)計(jì)技術(shù) (142)
5．4．1 存儲芯片選型 (143)
5．4．2 存儲芯片的組織形式 (143)
5．4．3 地址譯碼技術(shù) (148)
5．4．4 存儲器接口設(shè)計(jì) (152)
習(xí)題 (154)
第6章 輸入/輸出接口 (157)
6．1 輸入/輸出接口基礎(chǔ) (157)
6．1．1 輸入/輸出接口的功能與結(jié)構(gòu) (157)
6．1．2 輸入/輸出端口編址 (160)
6．2 接口地址譯碼 (161)
6．3 接口信息傳輸方式 (163)
6．3．1 程序查詢傳輸方式 (163)
6．3．2 程序中斷傳輸方式 (165)
6．3．3 直接存儲器訪問(DMA)傳輸方式 (172)
6．3．4 通道傳輸方式 (175)
6．4 并行接口 (176)
6．4．1 無聯(lián)絡(luò)信號的并行接口 (176)
6．4．2 帶聯(lián)絡(luò)信號的并行接口 (180)
6．4．3 可編程并行接口 (181)
6．5 串行接口 (185)
6．5．1 同步串行接口 (185)
6．5．2 異步串行接口 (188)
習(xí)題 (190)
第7章 ARM微處理器編程模型 (192)
7．1 ARM內(nèi)核體系結(jié)構(gòu) (192)
7．2 ARM編程模型 (195)
7．2．1 ARM微處理器工作狀態(tài) (195)
7．2．2 ARM微處理器工作模式 (195)
7．2．3 寄存器組織 (196)
7．2．4 數(shù)據(jù)類型和存儲格式 (200)
7．2．5 異常 (200)
習(xí)題 (204)
第8章 ARM匯編指令 (205)
8．1 ARM指令格式 (205)
8．1．1 ARM指令的一般編碼格式 (205)
8．1．2 ARM指令的條件碼域 (206)
8．1．3 ARM指令的第二源操作數(shù) (207)
8．2 ARM尋址方式 (209)
8．2．1 數(shù)據(jù)處理類操作數(shù)尋址方式 (209)
8．2．2 內(nèi)存操作數(shù)尋址方式 (210)
8．3 ARM指令集 (213)
8．3．1 數(shù)據(jù)處理指令 (214)
8．3．2 轉(zhuǎn)移指令 (223)
8．3．3 程序狀態(tài)寄存器訪問指令 (226)
8．3．4 加載/存儲指令 (227)
8．3．5 異常產(chǎn)生指令 (234)
8．3．6 偽指令 (235)
習(xí)題 (236)
第9章 ARM程序設(shè)計(jì) (237)
9．1 ARM匯編語言程序設(shè)計(jì) (237)
9．1．1 ARM匯編語言程序結(jié)構(gòu) (237)
9．1．2 ARM匯編語言程序設(shè)計(jì)實(shí)例 (238)
9．2 ARM匯編語言與C/C++的混合編程 (245)
9．2．1 C語言與匯編語言之間的函數(shù)調(diào)用 (246)
9．2．2 C/C++語言內(nèi)嵌匯編語言 (250)
習(xí)題 (253)
第10章 基于ARM微處理器的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì) (256)
10．1 基于ARM內(nèi)核的微處理器簡介 (256)
10．2 最小硬件系統(tǒng) (257)
10．2．1 電源模塊 (258)
10．2．2 時(shí)鐘模塊 (259)
10．2．3 復(fù)位模塊 (260)
10．2．4 JTAG調(diào)試接口模塊 (261)
10．2．5 存儲器模塊 (261)
10．3 人機(jī)交互接口 (264)
10．4 通信接口 (266)
10．4．1 UART接口 (266)
10．4．2 其他通信接口 (272)
10．5 嵌入式軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作流程 (272)
10．5．1 嵌入式軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu) (273)
10．5．2 嵌入式軟件系統(tǒng)的工作流程 (274)
10．6 嵌入式軟件系統(tǒng)的引導(dǎo)和加載 (274)
10．7 嵌入式Linux (276)
10．7．1 嵌入式Linux結(jié)構(gòu) (276)
10．7．2 Linux內(nèi)核文件 (279)
習(xí)題 (280)
第11章 基于ARM內(nèi)核的SoC設(shè)計(jì) (282)
11．1 SoC概述 (282)
11．2 SoC的組成結(jié)構(gòu) (283)
11．3 SoC的片上總線 (284)
11．3．1 片上總線的特點(diǎn) (284)
11．3．2 片上總線標(biāo)準(zhǔn) (285)
11．4 SoC的設(shè)計(jì)技術(shù) (286)
11．4．1 SoC設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù) (286)
11．4．2 SoC的系統(tǒng)級設(shè)計(jì) (289)
11．4．3 SoC的硬件設(shè)計(jì)流程 (290)
11．5 基于ARM內(nèi)核的SoC系統(tǒng)設(shè)計(jì) (291)
11．5．1 基于ARM內(nèi)核的SoC系統(tǒng)結(jié)構(gòu) (291)
11．5．2 基于ARM內(nèi)核的SoC系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)舉例 (295)
習(xí)題 (298)