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内容简介本书是关于ARM无线通信系统开发的实践指导书,详细介绍了ARM嵌入式无线通信系统开发的基础知识和大量的典型实例。全书共分8章,第1~4章讲述了ARM处理器的内部结构、开发平台、芯片特点、开发语言与环境、ARM体系调试系统及无线通信系统开发的一般流程;第5~8章,重点介绍了4个典型实例,内容涉及串行数据无线传输系统、无线数据采集系统、蓝牙应用系统、GPRS应用系统等方面,这些实例几乎涵盖了无线通信系统开发的所有类型,具有代表性、技术领先性及应用广泛性等特点,是作者多年开发经验的推广与总结。." B$ S) w! H6 W' N1 R
本书语言简洁,结构清晰,不仅讲述了实例开发过程,而且对系统开发的许多细节做了详细解释。本书附有光盘一张,包括丰富的实例原理图文件和程序源代码,方便读者学习和参考使用。.
" {. i K; \" V- z本书适合计算机、电子信息、通信及相关专业在校大学生,以及从事ARM嵌入式开发的初、中级设计人员使用。 ... ) d) k) ~4 [- |6 u6 S
3 E) }2 x* B5 T5 H
2 U" J: ?! _. ]: |% R! d# I5 `* B5 j2 \4 X3 R1 e
目录基 础 篇
; [) I4 Y" z6 X" g, h第1章 基于ARM的嵌入式系统 2
6 h+ Z* \+ V0 [8 Z1.1 ARM微处理器概述. 3 7 s' `: a" Y. i% F6 P7 d$ u
1.2 ARM微处理器内部结构及工作原理 7 $ L0 `9 Q6 d6 r8 p9 R' a
1.2.1 ARM7系列微处理器结构 7
+ i) D7 \6 d, \% A1.2.2 ARM9系列微处理器结构 10
) B' _/ [$ U8 p4 `1 q6 |% W1.2.3 常用微处理器的结构与工作原理 11
) _( M9 h, K# N% C2 p1.3 基于ARM的嵌入式硬件开发平台 15 - |$ x' L5 S7 E5 N
1.3.1 嵌入式系统硬件体系 15
% M# R5 W* ^6 U" [: ^1.3.2 嵌入式系统硬件系统设计 18 3 K7 F( V4 ?& G6 h
1.3.3 通用嵌入式系统开发板设计 20 : |& @- Z9 N: I- L- \" D/ N; }
1.4 典型嵌入式操作系统介绍 21
4 |6 }+ y1 N0 v2 ?) \1.4.1 C/OS操作系统 22 ! \ y+ [4 Z# i1 P) I
1.4.2 CLinux操作系统 24
4 n4 Q' S2 e9 J1.4.3 其他嵌入式操作系统 25 / Z' Z" U5 n( o
1.5 基于ARM的嵌入式系统软硬件结构 27
2 j* h# c9 |4 w1.6 ARM主流微处理器芯片特点介绍 28 ( {: l O5 m9 Z
1.6.1 Atmel公司带ARM核的芯片 28 2 j. z8 d7 \" {' [ h
1.6.2 ADMtek公司带ARM核的芯片 37 : r" G( I; ?( w( w
1.6.3 Cirrus Logic公司带ARM核的芯片 38
% J P/ K. \5 [$ _1 N! T2 N) D.1.6.4 Intel公司带ARM核的芯片 39
5 C7 M# o/ X3 s3 w1.6.5 Linkup公司带ARM核的芯片 41
4 e, T$ A2 h$ \" z; T/ `$ \" i8 O1.6.6 NetSilicon公司带ARM核的芯片 43
% v; c8 K- n' Z9 W2 Y9 Q1.6.7 Samsung公司带ARM核的芯片 48 " s3 C' r0 V s$ A' L5 \1 v
1.6.8 TI公司带ARM核的芯片 50 # x4 C% s2 t( E
1.6.9 Triscend公司带ARM核的芯片 52
v- _; w- g" O第2章 ARM嵌入式系统开发语言及环境 55 # O- ?" v: W! s, L$ U1 } X' x
2.1 ARM的编程模型及存储系统 55
$ N7 { a, |. n! D2.1.1 编程模型 56 . ~9 i0 V: M8 v& z8 q4 O! E
2.1.2 存储系统 66 . x- V: ~& }$ S7 ~9 c9 e6 P
2.2 ARM微处理器的指令系统 70
* g6 j* P G% d" @, }! v& M2.2.1 ARM指令的寻址方式 70 8 S: j5 ^, g+ N2 k
2.2.2 指令系统总述 72 ) X6 }9 T- G3 X6 j3 G
2.2.3 ARM指令集 74
- R, s3 X9 {: s) z% ^2.2.4 ARM伪指令 90
5 U: `/ k* p, _8 ]2.3 ARM嵌入式系统语言编程 107 2 o! m5 K- c4 p* y$ `$ f
2.3.1 ARM嵌入式系统汇编语言编程 108
6 ~! u1 p/ ?& v2 r) g: h0 G2.3.2 ARM嵌入式系统C语言编程 112 + J7 p& L' X# i8 ~3 o" Z
2.4 基于ARM的嵌入式系统程序开发要点 117 * J: z6 C, b5 {# e& X6 g
2.4.1 嵌入式系统设计的一般方法 117 ! K" l' @+ B/ n
2.4.2 嵌入式系统设计模块 119 4 t/ \: D j* C; _/ F
2.4.3 嵌入式系统开发流程 119
0 b7 k J5 G/ {+ A- _ o2.5 嵌入式开发环境SDT 124 : ^1 @0 B/ E6 o) h' B- U
2.5.1 SDT开发环境及特点 124 ' P/ D9 v* k- U) G0 t
2.5.2 SDT调试环境 124
6 `' |( t" Z e0 @- j2.5.3 利用SDT软件编程实例 125
) d$ k/ |" n& ~, h# d, G& ]2.6 嵌入式开发环境ADS 129 0 S) Q1 q- E2 f/ j0 s' K q
2.6.1 ADS软件概述 129
+ v+ X4 }% \! T3 H1 k/ d- l2.6.2 ADS功能及特点 130
6 I0 v0 [9 q8 v2.6.3 利用ADS软件编程实例 131 & j+ a' C' H( l4 u3 d
第3章 ARM体系中的调试系统 136 * z" Y, s" j1 w3 Q
3.1 ARM体系中调试系统概述 136 + R; \0 u F3 D2 p+ x7 V8 K& X
3.2 建立自己的项目 138
, B' P' c0 R: K- {3.2.1 建立一个新项目 138 + }# n( u& o3 P, [( V# o. @3 k1 u
3.2.2 加入源程序 139 / h, m& h4 [( C. U& w
3.2.3 设置编译和链接选项 141
6 y7 E3 k/ Y$ ?" J) J+ f3.2.4 编译和链接项目 143
: Y3 s! P) q/ \5 l3.3 用仿真器调试系统 143
7 t' h4 o8 A% S& Y. t! F3.3.1 初始化存储器 144 & u+ L4 t6 |! F1 l! m- g# z8 I
3.3.2 在线仿真 145
" V$ L, G5 p6 R+ d+ f3.4 基于Angel的调试系统 147 0 z. k6 {) I2 A( s* L: b/ T
3.4.1 基于Angel的调试系统概述 147 4 [/ H7 N1 _ B3 U" A9 |
3.4.2 使用Angel开发应用程序 151 # ~5 Z2 c8 e" h, x' _* V: |% R
3.4.3 Angel执行的操作 156
# f0 q3 W, _4 g* ]3.4.4 将Angel移植到特定的目标系统 158 + v& t# y3 G3 a$ ]# i' `5 t
3.5 基于JTAG接口的调试系统 178 + x2 w2 m1 \& P( f# X- ^
3.5.1 调试接口JTAG介绍 178
5 t6 M" x' w& h, Z% V7 w) u4 N$ v3.5.2 基于JTAG接口的调试系统特点 181 + a. p, e& Q' m( P; W. n
3.5.3 基于JTAG接口的调试系统结构 181
: N* W# {: {( A# w4 T3.5.4 目标系统中的调试功能扩展部件 183 " Q0 o8 C) i1 i# H8 n
3.5.5 基于JTAG接口的调试过程 184 # \0 ?/ ^- C! `. \
第4章 基于嵌入式系统的无线通信系统设计 186 % O5 `# n, N6 A5 R, q" f+ b% d
4.1 无线通信系统简介 186 . j* r: K7 y- P8 r- E' r2 ^! b6 d
4.1.1 无线电频谱资源管理 186 ( a- q2 U) j1 q; E; q* s( [
4.1.2 无线通信系统组成 188
6 Q7 U* R- h, z& W& t) x2 N3 {4.1.3 无线通信系统分类 189
2 ~9 e( u; b# R8 C9 n; A$ x" Q4.1.4 无线通信系统应用领域 190
# [; ^5 C( |9 g2 d! M4.2 应用于无线通信系统的嵌入式技术 190
1 z' q7 U* o- h) R. v3 l4.2.1 基于嵌入式的无线通信系统软硬件协同设计 190
* k2 B' A5 g5 A7 C# k. b4.2.2 基于ARM嵌入式设备的CLinux系统开发 193
( j: q5 a; h$ u, f( \4.2.3 主流嵌入式软件代码压缩技术 195
: M7 ^8 b& a2 B7 ?* v, U4.3 无线通信系统的硬件实现技术 197
, P) q+ f6 v0 h3 T4.3.1 系统传输距离设计 197 1 S, y( D+ M+ p1 W0 z
4.3.2 系统硬件结构.. 198
1 F9 k4 `' N8 \& O4.3.3 嵌入式控制器的输入端口设计分析 199
* e% U* Y6 K! |, w q, N; @4.3.4 硬件设计中的注意事项 200 5 [1 }+ H* I# S- W8 S
4.4 无线通信系统的软件设计 202
# X. M* g& m6 ]4 ~2 X9 X4.4.1 无线通信流程设计 202 * G/ g5 p' \9 K6 `6 B# G* G4 g
4.4.2 ARM内核的中断技术 203 $ W% J) ~ O) Y* O5 O# O
4.4.3 系统的低功耗时序设计 206
; t+ X1 Y6 v/ J+ ]+ @& K; p4.4.4 微控制器的抗干扰软件编程方法 207
+ V4 [4 V0 P2 K实 例 篇
; ?6 w5 x) `( C9 q9 ]/ _" O, u6 Y第5章 基于ARM的串行数据无线传输系统设计 212 ; Z6 F/ ]% o( @6 _
5.1 无线串行数据传输概述 212
/ @# V& s: L9 g! Q0 T5.2 无线串行数据传输系统技术分析 215
- W- f+ g! m6 T" P# s5.2.1 串行数据传输技术规范 216
3 C8 x9 n+ G" a5.2.2 无线串行数据传输系统技术参数 221 ' R& s- j0 Q6 @7 W
5.3 基于ARM嵌入式系统的数据传输系统 223
7 t' {! L# ~: ~* z; c5 k8 n5.3.1 系统模型(基于ARM的串行通信系统框图) 224
7 o2 U; }# O5 R ]1 A# @4 f5.3.2 系统功能模型设计 225
* ^4 o! Z% q, X8 r6 w. }) c3 u5.4 硬件系统设计 226 $ x0 u" ^ p2 s7 j0 q; r% F5 E
5.4.1 无线射频芯片功能描述及选用原则 226 / {1 r$ w0 ^; m* s" Q( Y6 h
5.4.2 高性能ARM(S3C44B0X)芯片介绍 231
3 D, D1 ]7 n7 Z5.4.3 系统硬件电路设计 236 # ]2 Y3 |7 v# @$ q3 O
5.4.4 系统硬件互连及各部分功能实现 239
1 r1 ]3 z! G' L d5.5 软件系统设计 240
! t: I, ]' k; `5.5.1 基于ARM的无线数据传输系统程序设计 241 $ M0 e# P8 Z6 l: s
5.5.2 UART编程模型 243
4 @, r" R6 j2 u8 B; n5.6 部分源代码详解 245
: k, \- O' ^* h F5.6.1 SIO源代码程序 245 / u6 ~. ^4 E1 v) p1 V1 m- I
5.6.2 UART 246 3 q$ i, D7 ~/ h' U; _+ B6 O6 \* ~
第6章 基于ARM的无线数据采集系统设计 250
2 j; `! d* K7 @& k- d6.1 无线数据采集系统概述 250
z, R; U: K6 c/ T" o$ A7 J0 h8 B6.2 无线数据采集系统技术分析 251
% ^8 g& O* C& y' s6.2.1 数据采集技术综述 251 ' ^4 }+ }5 H( {- f/ ~
6.2.2 点对多点通信硬件技术应用 254
! W1 _8 c8 {: G# d- ^" N6.2.3 点对多点通信软件技术应用 256
8 \$ t0 N' g5 ]* J6.2.4 系统框架设计 259 . V# S( d& X9 {# K2 w% C! g6 R+ P
6.3 系统硬件设计 261 + P; U3 n2 ? d( A3 w0 N
6.3.1 单片高速无线收发芯片nRF903 261
" d: j! _& P3 Y/ Z5 R" s6.3.2 基于ARM9内核嵌入式处理器S3C2410 264
7 d' T; h3 Z# G) k4 I6.3.3 系统硬件电路设计 266 6 H; n( P! i$ x' p
6.4 系统软件设计 268
- a* O/ r9 s% c1 e7 U6.4.1 串行通信的编程技术 268 9 \1 Y4 x6 m/ q2 Z
6.4.2 主机发送、分机接收通信方式 269
3 q: w; g# c5 Q; h6.4.3 分机发送、主机接收通信方式 271
& m) O8 v; T; [6.5 部分源代码详解 272
; I# M1 D) j2 C) L6.5.1 星状点对多点通信主程序设计 274 ; ^; B8 `# k4 |1 [0 N; a# v; ~" V0 Y
6.5.2 打包程序部分源代码详解 275
, `/ i: Z3 ]/ Q J4 R6.5.3 解包程序部分源代码详解 276 8 @4 s7 I6 {) q3 [( t/ |& S
第7章 基于ARM的蓝牙应用系统设计 280 ) H! \$ v+ f& o
7.1 蓝牙产品应用概述 281
% l! @7 l0 s6 ]. p: n) B% Z' V. G! }7.1.1 基本术语介绍 281 1 ]( S+ C$ M& ?& g9 a, {5 i, A: l% x* y, m
7.1.2 蓝牙技术和产品应用领域 282 9 a% A# j, \( G# L5 u: O+ U
7.2 蓝牙应用系统技术分析 284
3 S+ f( ?1 ]8 M+ U6 g3 @7.2.1 蓝牙无线传输技术分析 285
: \* d0 w/ g, p! p: L7.2.2 蓝牙系统基本结构分析 287 + G* i5 ?8 k' t$ T. h( M& y4 z
7.2.3 蓝牙数据传输技术分析 288
# m0 b8 l: `, u7.2.4 蓝牙网络传输技术分析 291 7 Q* H0 {$ ]8 O' Y5 E8 N. w. `
7.2.5 蓝牙软件结构分析 295
t) Y0 R* b0 @7.3 蓝牙应用系统协议分析 296 $ b6 V- o$ l$ D
7.3.1 蓝牙协议栈的体系结构 296 6 J& ~& y7 x( r
7.3.2 蓝牙的底层模块 297
5 [6 z( \: j* @7.3.3 主机控制器接口HCI协议 298
% a0 `/ g* d/ F% E- D7.3.4 中间协议层应用技术 299
3 C+ ?+ A" p3 h5 K! u7.3.5 高端应用层应用技术 300 & n& P/ A/ D4 f! h9 _+ c0 D+ v/ p
7.3.6 蓝牙应用层可靠性传输技术 301
4 I# F" q7 z; d3 K8 x7.4 蓝牙硬件的实现 303 & ^' N: ?/ @1 F3 P; y! C2 {
7.4.1 蓝牙硬件结构分析 303
$ {# X$ U+ B/ @! T7.4.2 基于蓝牙技术的用户系统设计方法 305 $ I! `+ v5 ]% |
7.4.3 接口设计中的有关技术问题及解决方法 306
2 @( E+ Y$ ^6 w& q4 ?' s1 k7.5 基于ARM的蓝牙音频网关的设计实现 307 6 A, R) t8 u5 D# V7 J+ P
7.5.1 蓝牙音频网关硬件电路设计 307 " n3 x, q" g; e* k* d* ^9 H
7.5.2 蓝牙音频网关软件设计 312
b7 y. |6 i$ c% {7.5.3 部分源代码详解 315
; ~0 D3 m8 |; l* T7 o; M& ~4 G/ n第8章 基于ARM的GPRS应用系统设计 321
, k/ I$ t; z& u/ C& z8.1 GPRS应用系统概述 322
5 ?' Q7 O; `8 O% ^8.1.1 GPRS标准和业务的发展 322
& T2 i9 x) [ t8.1.2 GPRS技术综合分析 322
* }! ` Q* \. j6 E- z) ^! o8.1.3 GPRS技术应用 326 1 G6 U, F1 {7 m( V. E
8.2 GPRS系统结构分析 327 ( M- G( f1 f* i; g- j& c: G7 e
8.2.1 GPRS总体结构 327 ( T/ b9 Z: S- o' h$ w
8.2.2 GPRS逻辑体系结构 328 ' j5 v, j6 T% T. T6 p
8.3 硬件系统设计 330 3 G0 J; H" l' s% |( N. A3 D+ O! N8 \) a
8.3.1 硬件系统结构设计 330 8 ]/ I) n; z; v5 E/ n. d1 i. e" B& E
8.3.2 射频部分设计 330
3 Z, a9 a8 k. [2 c2 r) E8.3.3 音频部分设计 331
1 E! v, N8 ]; w* s( |8.3.4 SIM卡接口 335 ' s" G( ^9 I9 C2 n1 `$ ]2 s/ B3 B
8.3.5 与ARM接口部分设计 335 6 P6 o3 e5 [5 g% l. i$ q
8.3.6 电气特性 338 ! v* g7 B) F8 h- `: b
8.4 软件部分设计 339 6 R; d7 y% D( }+ s" ?3 Z
8.4.1 AT命令软件开发示例 339
) v5 I3 S$ q3 o, |8.4.2 函数说明 344 * m: H2 L1 L1 K; R f. X2 ], C
8.5 部分源代码注释... 346 / V$ o7 j& d9 s% S9 T4 J+ g. N
附录A ARM7系列微处理芯片资料汇编 350 |
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