ARM处理器与C语言开发应用

ARM处理器与C语言开发应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:北京航空航天大学
作者:范书瑞//赵燕飞//高铁成
出品人:
页数:324
译者:
出版时间:2008-8
价格:38.00元
装帧:
isbn号码:9787811244359
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

《高等院校规划教材•ARM处理器与C语言开发应用》以S3C2410A各个模块的应用为主线,全面介绍嵌入式系统开发过程。具体内容包括:ARM微处理器概述、ARM编程模型和指令集介绍、ARM程序设计基础、S3C2410A处理器硬件结构、存储系统设计、时钟和定时器、通用端口和中断设计、串行接口设计、LCD接口设计、ADC和触摸屏接口设计、引导程序设计、嵌入式操作系统及其应用开发。书中从部件编程到嵌入式应用程序设计,都通过完整的实例讲解。书中所提供的程序均已在目标板上调试通过。在设计ARM控制系统时,使用C语言编程开发ARM应用程序,可以达到事半功倍的效果。《高等院校规划教材•ARM处理器与C语言开发应用》在设计Samsung公司的S3C2410A控制系统时,启动代码采用汇编语言,应用程序大量使用C语言程序,大大加快了开发进度。《高等院校规划教材•ARM处理器与C语言开发应用》内容实用易懂,可作为嵌入式开发人员的参考书,也可作为相关专业本科生和研究生教材及参考书。

ARM处理器与C语言开发应用:掌控嵌入式世界的强大力量 在数字化浪潮席卷全球的今天,嵌入式系统已经渗透到我们生活的方方面面,从智能手机、汽车导航到工业自动化、医疗设备,无不闪烁着嵌入式技术的智慧光芒。而在这片蓬勃发展的领域中,ARM处理器凭借其卓越的能效比、强大的性能以及广泛的应用生态,早已成为当之无愧的王者。与此同时,C语言作为一门经典而强大的编程语言,以其高效、灵活和贴近硬件的特性,在嵌入式开发领域占据着不可撼动的地位。 本书《ARM处理器与C语言开发应用》正是聚焦于ARM处理器架构和C语言在嵌入式开发中的深度结合,旨在为广大嵌入式开发者、计算机科学与技术专业的学生以及对嵌入式系统感兴趣的工程师们提供一套系统、实用且前沿的学习指南。本书并非仅仅停留在理论的层面,而是着力于将理论知识转化为实际的开发技能,帮助读者深入理解ARM处理器的内部机制,熟练掌握C语言在嵌入式环境下的编程技巧,并最终能够独立完成各类嵌入式产品的开发与创新。 本书内容概述: 本书内容设计严谨,逻辑清晰,循序渐进,从基础概念到高级应用,全面覆盖ARM处理器与C语言开发的各个关键环节: 第一部分:ARM处理器架构与工作原理 ARM处理器家族概览: 深入介绍ARM处理器不同指令集架构(如ARMv7, ARMv8)及其主要特点,如Cortex-M系列(适用于微控制器)、Cortex-A系列(适用于应用处理器)等,帮助读者理解不同应用场景下ARM处理器的选择依据。 ARM处理器核心架构: 详细剖析ARM处理器的指令流水线、寄存器组织、存储器管理单元(MMU/MPU)、中断控制器等核心组成部分,让读者透彻理解处理器是如何执行指令、管理内存和响应外部事件的。 ARM指令集详解: 重点讲解ARM汇编语言的基本语法、寻址模式、常用指令(数据传输、算术运算、逻辑运算、分支跳转等),并结合实际示例演示汇编与高级语言的协同作用,为理解底层操作打下坚实基础。 内存管理与中断机制: 深入阐述ARM处理器的内存访问模型,包括内存映射、缓存机制、以及异常和中断的产生、向量表、中断处理流程等,这是进行高效嵌入式系统设计和调试的关键。 第二部分:C语言在嵌入式开发中的应用 嵌入式C语言基础回顾与提升: 针对嵌入式开发的特点,重新审视C语言的基础知识,如数据类型、运算符、控制结构、函数、指针等,并重点强调在资源受限的嵌入式环境中编写高效、可靠C代码的最佳实践。 指针与内存操作: 深入讲解C语言中指针的强大功能及其在嵌入式开发中的重要性,包括指向变量、数组、函数指针,以及内存分配与释放,如何安全有效地操作内存是嵌入式开发的核心技能。 结构体、联合体与位域: 讲解如何使用结构体、联合体和位域来组织和访问硬件寄存器、定义数据结构,以及如何通过位操作进行硬件控制,这是与硬件交互的常用方法。 输入/输出(I/O)操作: 详细介绍嵌入式系统中常见的I/O接口(如GPIO, UART, SPI, I2C)的工作原理,以及如何使用C语言来配置和操作这些硬件接口,实现与外部设备的通信和数据交换。 中断服务程序(ISR)编写: 教授如何编写高效、短小的中断服务程序,以及在ISR中处理事件和更新全局变量的注意事项,保证系统的实时响应能力。 嵌入式C语言的优化技巧: 探讨在资源受限的嵌入式环境中,如何通过代码优化(如选择合适的数据类型、避免不必要的函数调用、利用位操作等)来提高代码的执行效率和减小程序体积。 第三部分:ARM开发环境与实践 交叉编译工具链(Cross-compilation Toolchain): 介绍交叉编译的概念,以及如何安装和配置主流的ARM交叉编译工具链(如GNU Arm Embedded Toolchain),搭建完整的开发环境。 集成开发环境(IDE)与调试器: 推荐和讲解常用的ARM嵌入式开发IDE(如Keil MDK, IAR Embedded Workbench, STM32CubeIDE等),以及如何利用调试器(如JTAG, SWD)进行代码调试、断点设置、变量监视和性能分析,这是解决开发难题的必备工具。 嵌入式操作系统(RTOS)基础: 介绍实时操作系统(RTOS)在嵌入式系统中的作用和优势,如任务管理、进程间通信(IPC)、信号量、互斥锁等,并提供使用RTOS进行应用程序开发的入门指导。 实际项目案例分析: 通过一系列精心设计的实际项目案例,如LED闪烁、按键输入处理、LCD显示、UART通信、ADC数据采集、DAC输出控制等,将理论知识与实际操作紧密结合,帮助读者在实践中巩固所学,快速上手。 本书的特色与优势: 理论与实践并重: 本书在深入讲解ARM处理器核心概念和C语言嵌入式编程技巧的同时,提供了大量实际操作案例和代码示例,确保读者不仅理解“是什么”,更能掌握“怎么做”。 面向实际应用: 案例设计紧贴嵌入式开发的常见需求,覆盖了从基础硬件交互到简单系统功能的实现,为读者后续独立开发打下坚实基础。 架构清晰,易于掌握: 内容组织结构合理,语言通俗易懂,即使是初学者也能逐步理解并掌握复杂的概念。 前沿技术视野: 紧跟ARM处理器技术和嵌入式开发发展趋势,为读者提供具有前瞻性的技术指导。 通过学习本书,您将能够: 深入理解ARM处理器的内部工作原理,为更底层的系统优化和问题排查提供基础。 熟练运用C语言进行嵌入式系统的软件开发,编写出高效、可靠、易于维护的代码。 掌握使用交叉编译工具链和调试器进行嵌入式软件的开发、调试和部署。 理解和应用中断、内存管理等核心概念,提升嵌入式系统的性能和稳定性。 能够独立完成各种嵌入式硬件接口的驱动开发和应用层软件设计。 为进一步深入学习嵌入式操作系统、通信协议、以及更复杂的嵌入式系统开发奠定坚实基础。 无论是渴望踏入嵌入式开发领域的初学者,还是希望提升技能的在职工程师,亦或是对底层硬件控制充满好奇的学生,《ARM处理器与C语言开发应用》都将是您不可或缺的学习伙伴。让我们一同开启这段掌控嵌入式世界强大力量的旅程!

作者简介

目录信息

第1章 ARM微处理器概述 1.1 ARM概念 1.2 ARM体系结构及扩展技术 1.3 ARM微处理器系列 1.4 应用领域和选型第2章 ARM编程模型和指令集介绍 2.1 ARM编程模型 2.2 ARM处理器的指令格式 2.3 ARM指令寻址方式 2.4 ARM指令集介绍 2.5 Thumb指令及应用 2.6 DSP扩展指令第3章 ARM程序设计基础 3.1 ARM汇编器所支持的伪操作 3.2 汇编语言程序设计 3.3 C语言和汇编语言混合程序设计 3.4 编译器的使用 3.5 程序设计示例 3.6 MDK配置向导 3.7 微处理器软件架构工具第4章 S3C2410A处理器硬件结构 4.1 S3C2410A处理器概述 4.2 引脚介绍 4.3 特殊功能寄存器 4.4 最小应用系统设计 4.5 JTAG调试接口设计第5章 存储系统设计 5.1 存储器控制器 5.2 地址线接口设计 5.3 Nor Flash接口设计 5.4 Nand Flash接口设计 5.5 SDRAM接口电路设计第6章 时钟和定时器 6.1 时钟和功耗管理 6.2 PWM定时器 6.3 实时时钟 6.4 看门狗第7章 通用端口和中断设计 7.1 I/O端口控制寄存器 7.2 S3C2410A中断控制器第8章 串行接口设计 8.1 UART接口及编程实例 8.2 IIC总线接口及编程实例 8.3 SPI接口及编程实例第9章 LCD接口设计 9.1 LCD控制器的特性 9.2 STN LCD控制器基本操作 9.3 TFT LCD控制器基本操作 9.4 LCD控制器的使用 9.5 LCD编程实例第10章 ADC和触摸屏接口设计 10.1 A/D转换器 10.2 触摸屏原理 10.3 ADC和触摸屏接口 10.4 ADC和触摸屏接口编程实例第11章 引导程序设计 11.1 引导机理分析 11.2 ARM9初始化代码分析 11.3 引导程序配置向导分析第12章 嵌入式操作系统及其应用开发 12.1 嵌入式操作系统概况 12.2 Linux发展支柱和开发基础 12.3 嵌入式Linux的移植 12.4 应用程序的开发 12.5 网络编程实例附录参考文献
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读后感

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用户评价

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阅读《ARM处理器与C语言开发应用》的过程,本身就是一次系统性的学习体验。书中循序渐进的知识体系,从基础概念的铺垫,到核心技术的剖析,再到高级应用的实践,每一个环节都设计得恰到好处。作者在讲解每一个新的概念或技术时,都会先简要回顾相关的背景知识,然后逐步深入,并辅以大量的代码片段和实际案例来印证。这种“温故而知新”的学习方式,使得我在面对复杂的技术问题时,能够更加游刃有余。例如,在介绍内存管理和移植 RTOS 时,书中不仅讲解了页表、TLB 的原理,还给出了详细的移植步骤和注意事项,这对于我这样需要进行底层系统移植的开发者来说,简直是雪中送炭。

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这本书最让我惊喜的,莫过于其在 C 语言开发应用方面的深度和广度。许多同类书籍往往将 C 语言开发部分处理得比较简单,仅仅提及一些基础语法,然后就草草带过。但《ARM处理器与C语言开发应用》则不然,它将 C 语言与 ARM 平台的结合进行了深入的探讨。从裸机开发中的寄存器操作、位操作,到驱动程序的编写,再到 RTOS 应用的开发,书中都给出了详实的代码示例和详细的讲解。作者在介绍如何利用 C 语言高效地访问 ARM 硬件资源,如何优化 C 代码以适应 ARM 平台的资源限制,以及如何进行嵌入式系统的调试方面,都展现了其深厚的功底。我尤其喜欢书中关于中断服务函数(ISR)编写的指导,以及如何有效地利用 ARM 的特权级机制来保护关键代码段,这些都是在实际嵌入式开发中至关重要的技能。

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从这本书中,我学习到了许多关于嵌入式系统性能优化的技巧。ARM 处理器本身就以其高性能和低功耗著称,但如何在 C 语言层面进一步挖掘其潜力,是许多开发者关心的问题。《ARM处理器与C语言开发应用》在这方面提供了宝贵的经验。书中详细讲解了如何利用 ARM 的指令集特性,如何进行代码重构以提高执行效率,如何优化内存访问以减少缓存失效,以及如何有效地利用编译器提供的优化选项。这些内容对于我正在进行的一个对性能要求极高的项目来说,具有非常重要的指导意义,帮助我找到了提升系统响应速度和降低功耗的关键点。

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总而言之,《ARM处理器与C语言开发应用》是一本集理论深度、实践指导、工程化理念和精美设计于一体的优秀著作。它不仅能够帮助我扎实地掌握 ARM 处理器架构和 C 语言开发的核心技术,更能启发我在嵌入式系统设计和开发过程中,形成更加系统化、工程化的思维方式。我强烈推荐这本书给所有对 ARM 处理器和嵌入式开发感兴趣的朋友,相信你一定会从中获益匪浅,如同我一样,在这本书的引领下,开启一段更加精彩的嵌入式开发之旅。

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在阅读过程中,我发现书中对于不同 ARM 处理器家族(如 Cortex-M 系列、Cortex-A 系列)的差异化特点也做了较为清晰的区分。虽然书中以某个特定系列为例进行深入讲解,但其介绍的通用原理和开发方法,都能够灵活地迁移到其他 ARM 处理器平台上。作者在阐述过程中,会适时地指出不同系列在指令集、内存模型、外设接口等方面的区别,并提供相应的注意事项。这使得本书的应用范围更加广泛,无论是初学者还是有经验的开发者,都能从中找到适合自己的内容。

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作为一名在嵌入式领域摸爬滚打多年的开发者,我一直对ARM处理器及其C语言开发有着浓厚的兴趣。然而,市面上关于这方面的书籍,要么过于理论化,要么过于浅显,很难找到一本既能深入讲解 ARM 架构精髓,又能切实指导 C 语言开发的实践性著作。《ARM处理器与C语言开发应用》这本书的出现,无疑填补了这一市场空白。 首先,我非常欣赏这本书对 ARM 处理器架构的详尽阐述。它并没有停留在“ARM是一个32位/64位处理器”这样泛泛而谈的层面,而是深入剖析了ARMv7、ARMv8等主流指令集架构的特点,包括Thumb、Thumb-2指令集、流水线机制、中断处理、内存管理单元(MMU)以及缓存机制等等。作者用清晰的语言和精美的图示,将这些原本抽象的概念具象化,让我得以窥见 ARM 处理器高性能的内在逻辑。尤其是在讲解多核处理器协同工作、低功耗设计策略以及实时操作系统(RTOS)与 ARM 平台的结合时,书中提供的大量实例和分析,都让我受益匪浅,仿佛亲身在 ARM 的世界中遨游,感受其精妙的设计。

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《ARM处理器与C语言开发应用》在嵌入式软件工程化方面也提供了很多有价值的见解。书中不仅仅关注于 C 语言的代码编写,还深入探讨了嵌入式项目的软件架构设计、模块化开发、版本控制以及单元测试等关键环节。作者分享了如何构建一个可维护、可扩展的嵌入式软件系统,如何有效地进行代码审查和调试,以及如何利用交叉编译工具链进行高效的开发。这些内容对于提升开发效率和保证软件质量都至关重要,尤其是在团队协作开发大型嵌入式项目时,这些工程化的理念更是不可或缺。

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这本书的排版和图示设计也给我留下了深刻的印象。清晰的章节划分,合理的段落布局,以及高质量的插图和图表,都使得阅读过程更加顺畅和愉悦。对于 ARM 处理器架构的讲解,书中使用了大量的流程图、时序图和内存模型图,这些图示生动形象地展示了数据的流动和指令的执行过程,极大地帮助了我理解复杂的硬件原理。同时,代码示例的格式也十分规范,易于阅读和理解。这种精心设计的细节,充分体现了作者对读者的尊重和负责任的态度。

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我特别赞赏书中对实际项目开发的指导性。它不仅仅是理论知识的堆砌,更侧重于将这些理论转化为可行的开发实践。书中提供了许多实际项目开发的案例,比如温度传感器的数据采集与显示、LED 闪烁控制、串口通信等,这些案例都具有很强的代表性,能够帮助读者快速掌握 ARM 平台下 C 语言开发的基本流程。更重要的是,作者在分析这些案例时,不仅仅给出了代码,还深入解释了代码背后的设计思路、优化方法以及可能遇到的问题和解决方案。这使得读者能够理解“为什么这么做”,而不仅仅是“怎么做”,从而培养独立解决问题的能力。

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这本书给我最大的启发,在于它让我看到了 C 语言在 ARM 嵌入式开发中的强大生命力。尽管现在有各种高级语言和框架层出不穷,但 C 语言凭借其高效、灵活和对硬件的直接控制能力,在嵌入式领域依然扮演着核心角色。《ARM处理器与C语言开发应用》这本书,正是将 C 语言的这种强大能力发挥到了极致。它教会了我如何用 C 语言去“驯服”强大的 ARM 处理器,如何将软件逻辑与硬件特性完美结合,从而创造出高性能、低功耗的嵌入式应用。这不仅仅是一本书,更是一把开启嵌入式开发新世界大门的钥匙。

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