"ARM嵌入式系统基础教程"
嵌入式系统是现代电子设备中的核心组成部分,它们在汽车、家电、医疗设备、智能手机等众多领域扮演着至关重要的角色。ARM架构作为32位嵌入式系统的主要平台,因其高效能、低功耗的特点,已经在业界占据了主导地位。本教程旨在为初学者提供一个全面了解ARM嵌入式系统的入口。
在过去的几十年里,嵌入式系统的计算能力需求不断增长,从早期的8位微控制器逐渐过渡到16位,再到如今的32位系统。8位系统由于其架构限制,在处理能力上存在瓶颈;而16位系统虽然在性能上有所提升,但在成本和性能比方面并未显示出显著优势。因此,32位系统成为了嵌入式微控制器发展的必然趋势,尤其是基于ARM架构的系统。
ARM(Advanced RISC Machines)是一个精简指令集计算机(RISC)架构,以其高度可定制性和广泛授权模式著称。ARM公司不直接生产芯片,而是设计核心,然后由其他公司如PHILIPS(现在的NXP半导体)等制造并集成到他们的微控制器产品中。LPC2000系列是PHILIPS推出的一款性价比极高的32位ARM微控制器,它推动了32位系统在嵌入式领域的广泛应用。
市面上有关ARM的图书大致分为三类:第一类是针对芯片设计者的,详细阐述ARM内核的设计原理;第二类是芯片应用指南,通常由芯片制造商或代理商编写,为应用工程师提供具体使用指导;第三类是围绕特定ARM开发板的图书,提供实验和项目实践的参考。然而,这些书籍并不完全适用于大学本科的教学,因为它们往往过于专业化或侧重某一特定领域。
为了满足高等教育的需求,本书作为基础教程,专注于ARM应用开发的教学,同时也考虑到了嵌入式系统所涵盖的广泛知识领域。作者计划推出一系列配套图书,以帮助学生深入学习和扩展知识。本书内容涵盖了嵌入式系统的基本概念、ARM架构的特性、开发工具的使用以及实际项目案例,为读者提供了一个系统学习ARM嵌入式系统开发的框架。
第1章将介绍嵌入式系统的概述,包括定义、分类、应用领域以及与传统计算机系统的区别。后续章节将逐步深入,讲解ARM处理器的结构、指令集、中断系统、存储管理、外设接口、实时操作系统(RTOS)的使用,以及软件开发流程等关键主题。通过学习本书,读者不仅可以掌握ARM嵌入式系统的基础知识,还能具备实际项目开发的能力。