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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。.
3 ?0 @+ I0 A. k/ g; o8 O1 S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。./ X; y% R; o1 K6 P" ?
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。 ... ' {; O6 w/ z, ]" O7 p( F3 v v
" v3 V: @- i+ `
& L$ x1 ~" |9 k" k' X0 W' G( j3 W4 C S/ s2 ]" c5 h) t3 P
目录基 础 篇 6 a$ e& p7 J5 d" e! v$ e. N" ?
第1章 基于ARM的嵌入式系统 2 7 s# U- k# b0 [7 D* ~% j
1.1 ARM微处理器概述. 3
7 [) Q: z) p8 h1.2 ARM微处理器内部结构及工作原理 7 8 U; [' Y: v) _
1.2.1 ARM7系列微处理器结构 7 , f3 n" w/ e8 r. O2 S# N
1.2.2 ARM9系列微处理器结构 10 ; h- I. L2 @5 H" D1 ?
1.2.3 常用微处理器的结构与工作原理 11 2 o7 E% a( i" _# z3 w9 S+ U; p/ {- |
1.3 基于ARM的嵌入式硬件开发平台 15 ! X# ?2 e% Z& K3 y- f0 `
1.3.1 嵌入式系统硬件体系 15
1 O2 R% R; ^4 l# Q# e1.3.2 嵌入式系统硬件系统设计 18 7 n) Q5 {+ N: z9 A# H' O; X
1.3.3 通用嵌入式系统开发板设计 20
* p) y. h5 ~1 @# m$ i7 k1.4 典型嵌入式操作系统介绍 21
2 C7 L( V; [" s; i9 U1.4.1 C/OS操作系统 22
) K; d% s: g9 x7 v1.4.2 CLinux操作系统 24
6 f0 A0 [# g. G" j& C" O' S1.4.3 其他嵌入式操作系统 25 * P8 ^: ~0 @# z) ^- ]
1.5 基于ARM的嵌入式系统软硬件结构 27 ( ~! p6 c" p2 @1 f3 P# U
1.6 ARM主流微处理器芯片特点介绍 28 4 F4 D5 m9 _ z5 Q4 }# Q( h
1.6.1 Atmel公司带ARM核的芯片 28
9 J4 ^8 Y+ b; A$ W5 ^/ E1.6.2 ADMtek公司带ARM核的芯片 37 , ~9 `- h3 |* |4 K, p, H
1.6.3 Cirrus Logic公司带ARM核的芯片 38 8 G5 L: X( Q# {/ X! B) d
.1.6.4 Intel公司带ARM核的芯片 39
& J# ]4 H* v+ ]1 f& I1.6.5 Linkup公司带ARM核的芯片 41 0 o8 ^3 b' V1 } u# b1 {& q
1.6.6 NetSilicon公司带ARM核的芯片 43 5 b0 l. X# m, G) C( w, [% m$ N
1.6.7 Samsung公司带ARM核的芯片 48
# S3 P# y& ?) a1.6.8 TI公司带ARM核的芯片 50 : S7 c: M- G- n& B& b5 x9 L
1.6.9 Triscend公司带ARM核的芯片 52
8 J( ?1 R+ b- d第2章 ARM嵌入式系统开发语言及环境 55
4 Z) E+ w- `8 a" l5 V" i# I2.1 ARM的编程模型及存储系统 55 5 m: m9 w: I, ]6 J6 i4 N
2.1.1 编程模型 56 $ L- t5 B# p9 j# k2 [
2.1.2 存储系统 66
. ~6 J" \, |0 }; ^2.2 ARM微处理器的指令系统 70 * W4 t# M7 u3 n% ]3 }
2.2.1 ARM指令的寻址方式 70
T/ d# O0 m3 y. N( I& {2.2.2 指令系统总述 72
/ O* K1 b* C2 I6 m$ W; G4 E2.2.3 ARM指令集 74 4 i: c# M- B1 C; n' q% w6 H
2.2.4 ARM伪指令 90 ! R/ I% ?6 {' {- f% s/ i. h" n
2.3 ARM嵌入式系统语言编程 107 # u/ O/ R( ~* c( |$ m* Q( a9 i5 k
2.3.1 ARM嵌入式系统汇编语言编程 108
5 p* N1 M5 \2 N& k2.3.2 ARM嵌入式系统C语言编程 112
# n) a1 s: p. G% b! w6 J$ ?/ `+ \( n( e2.4 基于ARM的嵌入式系统程序开发要点 117
* {, Q: i1 X C: o. a2.4.1 嵌入式系统设计的一般方法 117 0 q9 r9 n/ f H( r
2.4.2 嵌入式系统设计模块 119
( g9 @$ W5 C, x Q/ P% N+ l' ~0 |1 d2.4.3 嵌入式系统开发流程 119
$ q1 G/ X3 x- l$ c- [4 T3 H2.5 嵌入式开发环境SDT 124
4 C7 B9 Y0 n5 x2 g1 X2.5.1 SDT开发环境及特点 124
- E7 `1 F" H$ I( w2.5.2 SDT调试环境 124 ; g" T. M2 z+ ]7 @6 S" o
2.5.3 利用SDT软件编程实例 125 7 V- \: K3 X6 U' Y" n
2.6 嵌入式开发环境ADS 129
5 L! Z5 E( n6 r% c! k) J5 U2.6.1 ADS软件概述 129 A; R# s& N1 B1 r! }* n
2.6.2 ADS功能及特点 130 X7 ?5 D1 s2 Y2 o
2.6.3 利用ADS软件编程实例 131
% w8 h4 ?2 l% r; R7 o$ q% @2 f第3章 ARM体系中的调试系统 136 ( k& f+ G* d% y8 q- h$ A' v* _! y
3.1 ARM体系中调试系统概述 136
! W( E6 ?. `$ s) j5 j4 f1 ?3.2 建立自己的项目 138
% F% f& w! N x2 X: r+ b3.2.1 建立一个新项目 138
+ z& z) @" w" T4 b" @3.2.2 加入源程序 139 5 ~- t9 o( A ~* p* t, j; m
3.2.3 设置编译和链接选项 141 ' P9 Q5 m4 c7 \4 o1 A
3.2.4 编译和链接项目 143
; r J7 g, Q* h- S& G3.3 用仿真器调试系统 143 4 b$ {4 U [% B! D n, M
3.3.1 初始化存储器 144
; E! p5 d& ^1 D) Q; a3.3.2 在线仿真 145 7 [% R! _& R9 B7 ]; N! M f
3.4 基于Angel的调试系统 147
2 ~+ K N; k$ u% }* P! s. C( q. Y3.4.1 基于Angel的调试系统概述 147
5 E1 y" R) D+ h1 L, E9 ]; S3.4.2 使用Angel开发应用程序 151 6 A [% S; ], z/ B$ y) h
3.4.3 Angel执行的操作 156
" O3 x* K- ]! ^9 U3 x3.4.4 将Angel移植到特定的目标系统 158
. L& x6 h3 m! @' F) i9 x, P3.5 基于JTAG接口的调试系统 178
0 r0 b5 U1 d/ {# K3.5.1 调试接口JTAG介绍 178
. X! v" g/ L4 n( g3 J! z3.5.2 基于JTAG接口的调试系统特点 181 " c7 N* e5 c. `0 m
3.5.3 基于JTAG接口的调试系统结构 181 8 f1 a& K) G H
3.5.4 目标系统中的调试功能扩展部件 183
& R9 t! k! B6 i {/ o3.5.5 基于JTAG接口的调试过程 184 2 n( s5 S4 o: C; w# E
第4章 基于嵌入式系统的无线通信系统设计 186 6 E: F- K/ |& M7 q2 _% I- Z
4.1 无线通信系统简介 186
; p+ h" P" H- V6 @4 F" u4 W8 R( {6 S4.1.1 无线电频谱资源管理 186
8 M+ U5 i% f# k6 ~5 F4.1.2 无线通信系统组成 188 / { B' X. o+ e" |4 X3 S6 v6 h
4.1.3 无线通信系统分类 189
6 r \# _( Y% h5 i$ V4.1.4 无线通信系统应用领域 190
5 ]' t" Y. y$ K1 Q4.2 应用于无线通信系统的嵌入式技术 190 - N9 E( ^6 w( n$ \ u) q' b
4.2.1 基于嵌入式的无线通信系统软硬件协同设计 190
. j8 U( G' G& C. p4 ^3 g1 `4.2.2 基于ARM嵌入式设备的CLinux系统开发 193
" P# r. ?1 G$ {, I8 ]- r4.2.3 主流嵌入式软件代码压缩技术 195 7 Q- G" ^$ g: ?1 }3 D
4.3 无线通信系统的硬件实现技术 197
( I% N6 C* V' r4 Z4.3.1 系统传输距离设计 197 5 ^2 ]% W. u: Y W# a; \
4.3.2 系统硬件结构.. 198 " {* }5 {, M' I, m1 H6 k- J
4.3.3 嵌入式控制器的输入端口设计分析 199 , ~6 s& c5 U4 d) l) b
4.3.4 硬件设计中的注意事项 200 ! I. Q% z. T: q% j8 C. J
4.4 无线通信系统的软件设计 202
) f7 |% S8 w; P N4.4.1 无线通信流程设计 202 % D# C. j7 v7 X& I5 |3 {3 d( ?
4.4.2 ARM内核的中断技术 203
7 q* W, D- D Q$ q8 d* `3 q4.4.3 系统的低功耗时序设计 206
% G& k! o2 N, }: w" g8 J4.4.4 微控制器的抗干扰软件编程方法 207
: `9 D0 j) V8 y: b7 B$ u实 例 篇
- c- p! w3 h3 ~! G第5章 基于ARM的串行数据无线传输系统设计 212
2 ?. u0 ~% G& E" U5.1 无线串行数据传输概述 212
& N0 S4 Y4 K3 w) V+ E) w5.2 无线串行数据传输系统技术分析 215
9 }, T: P5 {/ R0 F5.2.1 串行数据传输技术规范 216 , T$ T2 q5 c0 ]$ T& O2 u
5.2.2 无线串行数据传输系统技术参数 221 ) {: d5 q' a" h2 a
5.3 基于ARM嵌入式系统的数据传输系统 223 5 n3 ]) m$ t- Y: X/ I! D& ?! O* y
5.3.1 系统模型(基于ARM的串行通信系统框图) 224 ) c" F, Y6 V, n) a
5.3.2 系统功能模型设计 225
& H; M E2 o! O5.4 硬件系统设计 226 : c3 W: a7 T; x9 K y( K# @
5.4.1 无线射频芯片功能描述及选用原则 226
: u# z' m, A& w& _5.4.2 高性能ARM(S3C44B0X)芯片介绍 231
5 i7 l" f- h* t- l! z+ w5 P3 S% W# w5.4.3 系统硬件电路设计 236 ! \1 K5 Z/ x, H
5.4.4 系统硬件互连及各部分功能实现 239
- u5 L# N4 V5 g! d, c3 X7 s Q4 N5.5 软件系统设计 240
' @, {, W* u2 J1 _5.5.1 基于ARM的无线数据传输系统程序设计 241
" k0 F* Z+ z- z" J6 v' {+ d5.5.2 UART编程模型 243 8 f* [, s# J; E* {
5.6 部分源代码详解 245 : M$ T* Q; z$ G
5.6.1 SIO源代码程序 245
" D; J5 u7 p8 ~' `9 [5.6.2 UART 246
; i" t+ b" ` _* q# J9 D) |第6章 基于ARM的无线数据采集系统设计 250
' I% Q f+ `# b. L! ?$ U' X, B6.1 无线数据采集系统概述 250 ! O; P% g! a/ H2 [: x
6.2 无线数据采集系统技术分析 251 8 Q4 p `3 i9 l8 C6 Q
6.2.1 数据采集技术综述 251
: }. x! L9 Z; ]. h# {+ P( `6.2.2 点对多点通信硬件技术应用 254
7 t6 c7 t( x) U4 i; m1 F2 i6.2.3 点对多点通信软件技术应用 256 * D3 G5 y$ V/ l" G: d" } I* m1 A
6.2.4 系统框架设计 259 ( V( i5 G" i3 ~3 Q4 z8 @6 e
6.3 系统硬件设计 261 ) y+ r3 J' a0 V" g* S8 a
6.3.1 单片高速无线收发芯片nRF903 261
8 f* Y+ C5 K9 [9 U& y4 M! T6.3.2 基于ARM9内核嵌入式处理器S3C2410 264
; }, P, @2 ^# Q* a6.3.3 系统硬件电路设计 266
; y4 `9 `: f* w) w/ y+ z8 b" Y( l6.4 系统软件设计 268
3 B S9 a, V- T0 G6.4.1 串行通信的编程技术 268 . L- G( c. F$ X( ^0 I+ l
6.4.2 主机发送、分机接收通信方式 269
2 h# R+ Z; y6 B- M6.4.3 分机发送、主机接收通信方式 271
1 _! R6 V* z( w' H# |( Z- G6.5 部分源代码详解 272 5 U* R4 P) ^# [6 n- v
6.5.1 星状点对多点通信主程序设计 274 ' y4 o5 ^# |9 W1 j/ q
6.5.2 打包程序部分源代码详解 275
7 M% W0 _6 A* t6.5.3 解包程序部分源代码详解 276
' B8 r9 Y6 l% o: Q第7章 基于ARM的蓝牙应用系统设计 280
+ N# g, n9 L# v3 h& D7.1 蓝牙产品应用概述 281 1 ^' h; `* l1 U8 |
7.1.1 基本术语介绍 281
* N: o* E3 i Z5 S) B; _! j7.1.2 蓝牙技术和产品应用领域 282
7 K, e) Y: h( M4 G9 q! U7 p% T7.2 蓝牙应用系统技术分析 284
4 t4 j& `, V. d) y) _6 x& E7.2.1 蓝牙无线传输技术分析 285
+ i) _7 W6 w2 v( q; S8 @7.2.2 蓝牙系统基本结构分析 287 - d" L8 f7 F. r. a. b
7.2.3 蓝牙数据传输技术分析 288
' r; `7 z$ ^: e+ G8 D: v7.2.4 蓝牙网络传输技术分析 291
+ `$ T0 K" X/ Y! N: _3 \7.2.5 蓝牙软件结构分析 295 : J- Q7 ^2 t9 m5 B( ]7 l
7.3 蓝牙应用系统协议分析 296
# x" ]6 b6 `, D+ S7.3.1 蓝牙协议栈的体系结构 296 ; \7 q8 q9 t+ |5 H
7.3.2 蓝牙的底层模块 297
& J7 ^1 R! L, \5 i% u1 A7.3.3 主机控制器接口HCI协议 298 0 H- H! w2 G5 U: k. w
7.3.4 中间协议层应用技术 299
+ C1 t g2 b! S* g' }/ K$ J6 b7.3.5 高端应用层应用技术 300 0 Y' @% q" B# B; e
7.3.6 蓝牙应用层可靠性传输技术 301
- r# e& x, X& [ I7 b7.4 蓝牙硬件的实现 303
8 d% t) y# c. I: Y' t7.4.1 蓝牙硬件结构分析 303
, U/ I m1 {% G7.4.2 基于蓝牙技术的用户系统设计方法 305 ) z9 `+ f3 m2 z
7.4.3 接口设计中的有关技术问题及解决方法 306
. n; m# k% ?4 [3 a H( }3 k3 L7.5 基于ARM的蓝牙音频网关的设计实现 307
# t9 D" {' [* K. a# J1 R7.5.1 蓝牙音频网关硬件电路设计 307
; v _0 U* w8 J; H. o6 B7.5.2 蓝牙音频网关软件设计 312 4 @; v2 A0 f. H$ [; u9 e) Z& x
7.5.3 部分源代码详解 315 5 Z& n- l' T& J" M( K' c
第8章 基于ARM的GPRS应用系统设计 321
" p0 R8 H/ Z a* Y: V9 d8.1 GPRS应用系统概述 322 7 y2 L* m. L2 G+ N0 _' C) ?# U
8.1.1 GPRS标准和业务的发展 322
' h1 b. y$ l* z8 K8.1.2 GPRS技术综合分析 322 * M8 ?7 s) |4 ~& u4 E
8.1.3 GPRS技术应用 326
0 l' m$ F! s' W9 D8.2 GPRS系统结构分析 327
* Y# \; ^3 C( p' a" s5 M8.2.1 GPRS总体结构 327 # i6 Y, E" {! Q# ?
8.2.2 GPRS逻辑体系结构 328 $ H: c$ @9 ~$ p4 g) r2 d v2 k
8.3 硬件系统设计 330 : g/ s0 U. U) D& b$ ?" h! k6 W
8.3.1 硬件系统结构设计 330
v1 ^- X5 h0 ~9 l* @8 V8.3.2 射频部分设计 330
9 i) A+ o. u6 |# N/ s8.3.3 音频部分设计 331
) o! [( `5 a" a& `3 i8 y5 u, ~1 I8.3.4 SIM卡接口 335
6 t5 D- V" T4 r( H8.3.5 与ARM接口部分设计 335
( P, ?$ }* n' S& B1 N8 d8.3.6 电气特性 338 7 @" h7 p. M: c6 Q/ M
8.4 软件部分设计 339
0 i: G1 y5 g; k! s8.4.1 AT命令软件开发示例 339
) B# b+ c7 i; _4 H+ [2 X5 C0 p8.4.2 函数说明 344
% y1 v0 C: b7 W2 k. N8.5 部分源代码注释... 346 : x) v0 |; y$ ]$ s: C8 ~# e8 [
附录A ARM7系列微处理芯片资料汇编 350 |
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