【假一罚四】龙芯嵌入式系统软硬件平台设计符意德
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作者符意德
出版社人民邮电出版社
ISBN9787115601001
出版时间2023-03
装帧平装
开本16开
定价79.9元
货号31691626
上书时间2024-10-07
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作者简介
符意德毕业于西安交通大学。现为南京理工大学计算机科学与工程学院副教授、硕士生导师。长期从事本科生教学及教学方法研究，主讲过“微机原理及接口”“数字信号处理”“嵌入式系统”“硬件课程设计II”等课程。教学成果显著：获得南京理工大学教学成果二等奖，获批教育部产学合作协同育人项目一项；指导本科生参加第三届“龙芯杯”大学生计算机系统能力培养大赛，并在总决赛中获二等奖一项、三等奖一项。编著的《嵌入式系统设计原理及应用（第2版）》入选普通高等教育“十一五”国家级规划教材，还主编了《嵌入式系统软硬件协同设计教程基于XilinxZynq-7000》。
目录
前言 xvii
第01章 嵌入式系统简介
1.1 嵌入式系统设计的特征002
1.1.1 什么是嵌入式系统002
1.1.2 嵌入式系统的设计要求003
1.1.3 嵌入式系统设计需考虑的问题004
1.2 嵌入式系统的发展及应用005
1.2.1 嵌入式系统硬件发展阶段005
1.2.2 嵌入式系统软件平台008
1.2.3 嵌入式系统应用领域012
1.3 嵌入式系统的设计方法015
1.3.1 需求分析与规格说明016
1.3.2 体系结构设计017
1.3.3 构件设计018
1.3.4 系统集成019
1.4 嵌入式系统的开发工具019
1.4.1 LoongIDE简介020
1.4.2 LoongIDE的操作界面021
1.4.3 LoongIDE工具中的项目基本操作026
1.4.4 LoongIDE工具中的项目编译和调试033
第02章 硬件平台一：核心板设计
2.1 核心板的组成结构041
2.1.1 核心板的硬件总体结构041
2.1.2 电源电路042
2.1.3 时钟电路043
2.1.4 复位电路044
2.1.5 调试接口电路044
2.2 龙芯1B微处理器体系结构048
2.2.1 龙芯微处理器芯片的系列及特点048
2.2.2 龙芯1B芯片的总体结构049
2.2.3 龙芯1B芯片的处理器核寄存器组050
2.2.4 龙芯1B微处理器的中断机制055
2.3 板级总线060
2.3.1 总线的基本功能060
2.3.2 龙芯1B芯片的信号引脚061
2.3.3 板级总线标准062
2.4 存储器芯片分类及接口电路设计063
2.4.1 存储器芯片分类064
2.4.2 SROM类存储器接口电路设计方法066
2.4.3 DRAM类存储器接口电路设计方法069
2.4.4 NAND Flash类存储器接口电路设计方法071
2.4.5 DDR类存储器接口电路设计方法073
第03章 硬件平台二：常用接口设计
3.1 接口部件的基本原理076
3.1.1 接口的控制方式077
3.1.2 接口的寻址方式079
3.2 GPIO部件081
3.2.1 龙芯1B芯片的GPIO081
3.2.2 GPIO的应用示例084
3.3 UART部件086
3.3.1 异步串行通信的概念086
3.3.2 异步串行通信协议087
3.3.3 龙芯1B芯片的UART部件090
3.3.4 UART部件的应用示例094
3.4 SPI部件095
3.4.1 SPI基本原理095
3.4.2 龙芯1B芯片的SPI部件096
3.5 I2C部件098
3.5.1 I2C总线协议结构098
3.5.2 龙芯1B芯片的I2C部件100
3.6 定时部件103
3.6.1 定时部件的工作原理103
3.6.2 PWM部件104
3.6.3 RTC部件105
3.6.4 看门狗部件107
第04章 硬件平台三：人机接口设计
4.1 键盘接口设计110
4.1.1 按键的识别方法110
4.1.2 键盘接口设计示例112
4.2 LED显示器接口设计115
4.2.1 LED显示器控制原理115
4.2.2 LED显示器接口设计示例118
4.3 LCD接口设计122
4.3.1 LCD显示器的基本原理123
4.3.2 龙芯1B芯片中的LCD控制器124
4.4 OLED显示器接口设计126
4.4.1 OLED工作原理126
4.4.2 OLED显示器接口设计示例129
第05章 软件平台一：汇编编程及启动引导程序
5.1 汇编程序的编写规范134
5.1.1 龙芯1B芯片的汇编指令集134
5.1.2 汇编的伪指令及指示符137
5.1.3 汇编程序示例139
5.2 嵌入式系统应用软件结构142
5.2.1 应用软件复杂度142
5.2.2 应用软件结构143
5.3 启动引导程序146
5.3.1 启动引导程序架构146
5.3.2 龙芯1B芯片的启动147
5.3.3 PMON介绍149
5.3.4 PMON的代码解析150
5.3.5 PMON的编译与烧写162
5.4 其他启动引导程序164
第06章 软件平台二：操作系统移植及驱动设计
6.1 操作系统概述166
6.1.1 操作系统的功能组成166
6.1.2 实时操作系统的概念167
6.1.3 单内核与微内核170
6.1.4 内核移植172
6.2 RT-Thread操作系统173
6.2.1 RT-Thread概述173
6.2.2 RT-Thread的架构175
6.2.3 RT-Thread移植176
6.3 RT-Thread的驱动编程182
6.3.1 设备驱动程序原理183
6.3.2 驱动编程的任务183
6.3.3 RT-Thread驱动的架构184
6.3.4 RT-Thread驱动编程示例187
第07章 综合示例
7.1 示例的需求描述191
7.1.1 系统需求191
7.1.2 规格说明192
7.2 示例系统体系结构设计195
7.2.1 软件结构195
7.2.2 硬件结构197
7.3 示例系统构件设计197
7.3.1 硬件构件设计197
7.3.2 软件构件设计199
7.4 示例系统集成202
7.4.1 系统工程建立202
7.4.2 测试及调试216
附录 UML元素、关系、符号和图
A.1 UML元素218
A.2 UML关系218
A.3 UML符号218
A.4 UML的图219
内容摘要
嵌入式系统是一个面向应用、高度裁减的专用计算机系统。随着应用场景的不断丰富，嵌入式系统越发重要。龙芯1号是龙芯中科技术股份有限公司（简称龙芯中科）推出的低功耗、低成本专用微处理器芯片，其面向嵌入式专用应用领域。掌握嵌入式系统的软硬件平台设计，不仅是从业者的需求，也是龙芯中科构建自主创新生态体系不可或缺的一环。
本书第01章概要性地介绍嵌入式系统设计的特征，嵌入式系统的发展及应用、设计方法，并详细介绍了龙芯1B的开发工具。第02~04章介绍核心板、常用接口、人机接口这三大硬件平台。第05章和第06章分析嵌入式软件平台，包括汇编编程及启动引导程序、操作系统移植及驱动设计。第07章通过一个综合示例，带领读者实践从需求分析到软硬件平台设计的全流程。
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