嵌入式系統原理與設計

本書以基於ARM和Linux的嵌入式系統為例，介紹了嵌入式系統原理與設計相關知識。主要內容包括嵌入式系統設計基礎、CPU組成與流水線設計、存儲系統組成與設計、總線與接口、基於ARM處理器的嵌入式硬件系統設計、ARM指令集及彙編程序設計、Linux操作系統、Linux下Shell命令與編程、Linux下程序設計工具，共9章。

本書在內容編寫上遵循從理論到實踐的過程，圍繞嵌入式系統的軟硬件基本原理，聯繫實際嵌入式系統，探討理論如何應用於實踐或如何用理論來解釋實踐。本書具有系統全面、層次清晰、重點突出、案例豐富等特點。

本書可以作為通信工程、信息工程、網絡工程、測控技術及儀器等專業高年級本科生、研究生嵌入式系統相關課程的教材，也可以作為相關專業技術人員的參考用書。 ^[1] 

第1章 嵌入式系統設計基礎

1．1 嵌入式系統概述

1．1．1 嵌入式系統的定義

1．1．2 嵌入式系統的特點

1．1．3 嵌入式系統的發展趨勢

1．2 計算機系統的組成

1．2．1 硬件系統

1．2．2 軟件系統

1．2．3 軟硬件系統的關係

1．3 計算機系統中的數據表示

1．3．1 數的r進製表示

1．3．2 原碼、反碼、補碼和移碼

1．3．3 浮點數的表示

1．3．4 非數值數據的編碼

1．4 計算機系統的性能

1．4．1 性能量化指標

1．4．2 性能預測的摩爾定律

1．4．3 性能改進的Amdahl定律

1．5 嵌入式處理器

1．5．1 單片機

1．5．2 微處理器

1．5．3 數字信號處理器

1．5．4 嵌入式片上系統

習題

第2章 CPU組成與流水線設計

2．1 CPU組成

2．1．1 CPU的基本結構

2．1．2 CPU的主要寄存器

2．1．3 CPU的基本功能

2．2 CPU性能量化

2．2．1 CPU性能公式

2．2．2 提高CPU性能

2．3 流水線技術

2．3．1 流水線的概念

2．3．2 流水線的分類

2．3．3 流水線性能分析

2．4 流水線相關及解決方案

2．4．1 結構相關

2．4．2 數據相關

2．4．3 控制相關

2．5 ARM流水線舉例

習題

第3章 存儲系統組成與設計

3．1 存儲器簡介

3．1．1 存儲原理

3．1．2 存儲器分類

3．1．3 存儲器性能指標

3．2 常用存儲器

3．2．1 ROM

3．2．2 RAM

3．2．3 閃存

3．2．4 磁表面存儲器

3．2．5 機械硬盤

3．2．6 固態硬盤

3．3 存儲系統設計

3．3．1 主存儲器的讀寫

3．3．2 存儲系統的大小端

3．3．3 存儲器字位擴展

3．3．4 分層存儲系統設計

3．4 高速緩存系統設計

3．4．1 基本原理

3．4．2 主存與Cache的地址映像規則

3．4．3 Cache的替換算法與寫策略

習題

……

第4章 總線與接口

第5章 基於ARM處理器的嵌入式硬件系統設計

第6章 ARM指令集及彙編程序設計

第7章 Linux操作系統

第8章 Linux下Shell命令與編程

第9章 Linux下程序設計工具

參考文獻 ^[2]