前言

随着计算机网络应用范围的不断扩展，无线网络技术的广泛应用，大量的机械制造设备、通信设备、控制设备等将使用32位的ARM处理器嵌入其中作为它们的控制中心。32位ARM处理器的性能和CPU的处理速度的发展日新月异，而低性能、低速度的嵌入式单片机已无法承担这些外围接口繁多、响应速度极快的处理任务。而且随着开发平台和开发软件的不断完善，开发的难度将会下降，将会有越来越多的科技人员投入到嵌入式系统产品的研发中，使我国科技人员嵌入式应用系统研发的水平和国际地位不断提高，从而研制出具有世界水准或超越世界水平的信息产品。

无论是进行嵌入式应用系统的裸机开发还是基于操作系统的开发，目前都很难找到一本书能够全面、系统地介绍嵌入式系统启动时或启动引导Bootloader所涉及的所有硬件电路工作原理以及程序设计。本书的撰写就是为了弥补这一缺憾，并且可在本书搭建的实验平台上实验，这将大幅提高广大学生的实际操作能力和学习兴趣。全书共分13章，各章的内容如下。

第1章介绍了嵌入式系统的概念与组成，嵌入式微处理器的结构与类型，精简指令集计算机（RISC）的特点和流水线技术，最后叙述了嵌入式应用系统的开发流程。

第2章介绍了ARM微处理器的结构、特点和应用选型，ARM的总线系统与接口，重点讲述了ARM9体系结构的存储器组织、ARM9微处理器的工作状态与运行模式、ARM9体系结构的寄存器组织、ARM9微处理器的异常。

第3章介绍了ARM9微处理器的指令格式与特点、寻址方式，分类讲述了ARM9指令的功能，并给出了大量的应用示例。

第4章主要讲述了ARM汇编伪指令、ARM汇编语言程序设计、ARM汇编语言与C语言混合编程以及子程序或函数之间的相互调用。

第5章主要讲述了微处理器S3C2410A的体系结构、内部组成、存储器控制器的特性与空间分布、复位电路、电源电路、时钟电路与电源功耗管理等。

第6章主要讲述了ARM9的软、硬件开发平台以及在实际应用中的配置。

第7章介绍了嵌入式存储器系统结构组成、MMU的功能与工作原理，重点讲述了存储器控制寄存器的功能及其实际应用中的设置编程、使用8位/16位/32位数据线存储器芯片扩展设计8位/16位/32位ARM总线系统的电路。

第8章简述了S3C2410A的I/O端口的功能，特殊功能寄存器的作用与配置。详细讲述了S3C2410A的中断系统以及实际应用的编程过程。

第9章讲述了S3C2410A的定时/计数器的工作原理，重点介绍了看门狗定时器、RTC实时时钟，Timer 0～Timer 4定时/计数器的工作原理、功能寄存器以及它们的设置与应用编程。

第10章详细地介绍了A-D转换器、LCD触摸屏与液晶显示器的工作原理，功能寄存器及其编程，特别阐述了TFT-LCD的应用程序设计。

第11章讲述了S3C2410A的UART、I2C、SPI总线的工作原理和功能寄存器，并结合实际使用的总线接口芯片进行了程序设计。

第12章为嵌入式应用程序设计举例，详细地介绍了S3C2410A启动程序的设计、数字温度传感器DS18B20的编程原理等，在此基础上完成了实时温度监测系统的设计。

第13章列出了实验项目与实验内容，通过实验可加深对课程内容的理解。

本课程授课需要48～64学时，教学过程中可以根据实际情况进行适当的调整。

本书主要由魏权利教授编写，并对全书的内容进行了审定。第9章由林粤伟博士编写。高级实验师李丽萍参与了本书的编写工作。第12章的实际应用程序在嵌入式实验开发平台上进行了调试，完成了整个程序的设计功能，该部分工作由乔方昭完成。

由于作者的学识、经验和水平有限，书中难免有错误和疏漏之处，欢迎广大读者批评指正。

编者