微机原理与接口技术:基于ARM Cortex-M4(第3版)
定 价:40.7 元
丛书名:教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会推荐教材 , “十二五”普通高等教育本科国家级规划教材
- 作者:田辉,北京邮电大学计算机原理与应用课程组 编
- 出版时间:2020/11/1
- ISBN:9787040537833
- 出 版 社:高等教育出版社
- 中图法分类:TP36
- 页码:312
- 纸张:胶版纸
- 版次:3
- 开本:16开
《微机原理与接口技术:基于ARM Cortex-M4(第3版)》是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。该书基于ARM CoItex-M4介绍“微机原理与接口技术”课程的基本内容,包括微型计算机系统、ARM微处理器、ARM指令系统、ARM汇编语言程序设计、半导体存储器、总线技术、中断系统与Cortex-M微处理器的异常、输入输出接口技术。
《微机原理与接口技术:基于ARM Cortex-M4(第3版)》可以作为高等院校电子信息类、自动化类等专业的计算机硬件技术基础课程的教材,也可以作为ARM技术培训和自学参考书。
“微机原理与接口技术”作为高等学校工科电子信息类、自动化类等专业的一门重点课程,目的在于加强学生对微型计算机硬件组成的理解,提高计算机硬件应用,甚至硬件开发的能力。它的基本内容包括三个部分:微型计算机组成和工作原理、指令系统和汇编语言程序设计、接口技术。
移动互联网、物联网的发展和SG在垂直行业中的应用使我们的生活存在着各种各样的智能设备,而每个智能设备都包含嵌入式微控制器或微控制器。本书第三版以嵌入式ARMCortex-M4核为例来介绍微机原理以及应用,与第二版的主要区别是:
1.在突出共性技术的基础上,以ARM Cortex-M4核为模型介绍微处理器的工作原理、寻址方式、指令系统。
2.以ARM Cortex-M4核为例介绍汇编语言程序设计,同时考虑到实际开发的需求,增加了C语言程序与汇编程序的相互调用。
3.增加STM32存储器结构的介绍。考虑到主存储器的存取速度已成为计算机系统的瓶颈,双端口存储器是解决瓶颈的方法之一,所以本版存储器部分增加了双端口存储器工作原理的介绍。
4.完善了总线部分内容,增加了对SPI、I2C以及ARM总线的介绍。
5.中断部分在介绍概念及中断的处理过程后,删去8088/8086中断系统的内容,增加了ARM Cortex-M4微处理器中异常及异常处理机制的介绍。
6.输入输出接口技术部分删去原来的Intel 8255、Intel 8251、Intel 8253等接口芯片的内容,改为介绍STM32F407中的GPIO模块、USART模块、定时器模块、D/A模块、A/D模块及其应用。
7.在第4章ARM汇编语言程序设计中加入了二维码,读者通过扫描二维码可以获得新建并配置Keil集成开发环境工程的过程演示以及在C语言程序中调用汇编函数和在汇编程序中调用C函数的过程演示。
ARM Cortex-M4微处理器比之前的Intel 8086微处理器复杂很多,要讲清楚相同的概念和微处理器及接口的工作原理、工作过程需要涉及较多的内容。另外,嵌入式处理器是将CPU、内存、接口、总线等封装在一个芯片上的,对学习者是不可见的,如何根据课程目标组织和优化教材内容是我们继续努力做的事情。同时欢迎广大师生和读者将意见和建议告诉我们,便于我们进一步改进。
本书由田辉主编,北京邮电大学计算机原理与应用课程组的老师参加编写,他们是田辉、许桂平、杜秀川、苏放、孙学斌、聂高峰、刘瑞芳、吴晓非、禹可、张春红、侯延昭、何元和王化兰。感谢课程组的全体老师牺牲假期以及平时的休息时间在时间紧、资料少的情况下撰写讲义、编写和调试本书中的例题,不辞辛苦地备课、准备课程实验。感谢实验中心的王化兰、葛顺明、刘海洋、张媛媛和赵一超老师,他们与任课教师一起讨论,给出需求,积极联系厂家定制课程实验箱,设计实验案例,指导实验课等。感谢倪万里、卢德鹏、袁晓旭、曹蕾蕾和张力为同学为本书的编写查找资料及卢德鹏同学为本书做的排版工作。
感谢国防科技大学的邹逢兴教授,他对本书进行了认真审阅,在对内容进行肯定的同时给出了很多建设性意见,在此表示衷心感谢。
同时感谢为本书的出版付出辛苦劳动的高等教育出版社的编辑及其他工作人员。
本书是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。本书可以作为高等学校工科电子信息类、自动化类等专业计算机硬件技术基础课程的教材,也可以作为ARM技术培训和自学参考书。
如果以Intel 8088/8086 CPU为模型讲述微处理器与接口技术的话,那么可以继续使用本书第二版教材。
书中存在的不足之处,欢迎广大师生批评指正。编者的邮箱是tianhui@bupt.edu.cn。
第1章 微型计算机系统
1.1 概述
1.2 微处理器及相关概念
1.3 微型计算机
1.3.1 冯·诺依曼结构
1.3.2 微型计算机的组成
1.3.3 微型计算机的分类
1.4 微型计算机系统
1.5 嵌入式系统及ARM微处理器体系
1.5.1 嵌入式系统的概念
1.5.2 ARM微处理器的体系
1.6 计算机中数的表示与编码
1.6.1 计算机中常用的数制及其转换
1.6.2 带符号数的表示
1.6.3 数的定点表示与浮点表示
1.6.4 计算机中常用的编码
习题
第2章 ARM微处理器
2.1 ARM微处理器特点及功能结构
2.1.1 ARM微处理器特点
2.1.2 ARM微处理器功能结构
2.2 经典ARM微处理器编程模型
2.2.1 ARM微处理器工作状态
2.2.2 ARM微处理器工作模式
2.2.3 ARM微处理器支持的数据类型和存储格式
2.2.4 ARM微处理器的寄存器
2.2.5 ARM微处理器的I/O组织
2.3 Cortex-M4微处理器
2.3.1 Cortex-M4微处理器工作状态和模式
2.3.2 Cortex-M4微处理器的寄存器组织
2.3.3 Cortex-M4微处理器的存储组织
2.3.4 Cortex-M4微处理器的异常和中断
2.3.5 复位和复位流程
2.4 STM32F407芯片
2.4.1 概述
2.4.2 总线架构和存储器
习题
第3章 ARM指令系统
3.1 ARM指令系统简介
3.1.1 体系架构与指令系统
3.1.2 指令格式
3.2 ARM指令的寻址方式
3.2.1 立即寻址
3.2.2 寄存器直接寻址
3.2.3 寄存器移位寻址
3.2.4 寄存器间接寻址
3.2.5 基址变址寻址
3.2.6 多寄存器直接寻址
3.2.7 堆栈寻址
3.3 ARM核心指令
3.3.1 数据传送指令
3.3.2 存储器访问指令
3.3.3 算术运算指令
3.3.4 逻辑运算指令
3.3.5 移位和循环指令
3.3.6 符号扩展指令
3.3.7 字节调序指令
3.3.8 位域处理指令
3.3.9 比较和测试指令
3.3.10 子程序调用与无条件转移指令
3.3.11 饱和运算指令
3.3.12 其他指令
3.3.13 伪指令
习题
第4章 ARM汇编语言程序设计
4.1 ARM汇编语言程序格式
4.2 复位后程序加载启动过程与调试验证
……
第5章 半导体存储器
第6章 总线技术
第7章 中断系统与Cortex-M微处理器的异常
第8章 输入输出接口技术
参考文献