嵌入式基础教程
嵌入式软件开发入门指南
嵌入式软件开发入门指南嵌入式系统逐渐成为现代科技领域的关键组成部分，嵌入式软件开发也随之成为技术人员必备的技能之一。
嵌入式软件开发涉及的知识和技术非常广泛，为了帮助初学者顺利入门嵌入式软件开发，以下是一个简单的指南，介绍了入门嵌入式软件开发所需掌握的基本知识和技能。
1. 学习计算机体系结构和操作系统基础知识嵌入式系统是计算机科学和电子工程的交叉领域，了解计算机体系结构和操作系统的基本原理对于嵌入式软件开发至关重要。
学习计算机体系结构可以帮助开发者理解计算机硬件的工作原理，了解嵌入式系统的架构和组成部分。
同时，了解操作系统的基本原理可以帮助开发者理解嵌入式系统的任务调度和资源管理机制。
2. 掌握编程语言和数据结构算法在嵌入式软件开发中，掌握至少一种常用的编程语言是非常重要的。
C语言是嵌入式软件开发最常用的编程语言之一，因此学习和掌握C语言是入门嵌入式软件开发的必备技能。
此外，了解和掌握数据结构和算法也是非常重要的，这将帮助开发者优化代码并提高系统性能。
3. 学习硬件知识和电路设计嵌入式软件开发涉及与硬件交互的部分，因此了解硬件知识和电路设计是非常有益的。
了解嵌入式系统的常见硬件组件，例如微处理器、传感器和执行机构等，以及它们的工作原理和连接方式，可以帮助开发者更好地理解硬件和软件之间的交互过程。
4. 学习嵌入式系统开发工具和调试技术开发嵌入式软件需要使用特定的开发工具和调试技术。
学习和熟练掌握这些工具和技术可以帮助开发者更高效地进行软件开发和调试。
常见的嵌入式开发工具包括编译器、调试器、仿真器和IDE（集成开发环境）等。
了解如何使用这些工具和技术可以帮助开发者更快速地定位和解决软件问题。
5. 实践项目和参与开源社区最后，通过实践项目和参与开源社区活动，开发者可以锻炼自己的技能并扩展自己的知识。
选择一个感兴趣的嵌入式项目，例如基于Arduino或树莓派的项目，跟随在线教程或书籍进行实践。
同时，参与开源社区可以帮助开发者与其他嵌入式软件开发者交流经验和分享知识。
ARM嵌入式系统基础教程第二版课后习题答案
第1章嵌入式系统概述(1)举出3个本书中未提到的嵌入式系统的例子。
答：键盘、鼠标、扫描仪。
(2)什么叫嵌入式系统？答：嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统。
(3)什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？答：嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。
分为3类：1.注重尺寸、能耗和价格；2.关注性能；3.关注全部4个需求——性能、尺寸、能耗和价格。
(4)什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？答：嵌入式操作系统是操作系统的一种类型，是在传统操作系统的基础上加入符合嵌入式系统要求的元素发展而来的。
原因：1.提高了系统的可靠性；2.提高了开发效率，缩短了开发周期。
3.充分发挥了32位CPU的多任务潜力。
第2章 ARM7体系结构1.基础知识(1)ARM7TDMI中的T、D、M、I的含义是什么？答：T：高密度16位Thumb指令集扩展；D：支持片上调试；M：64位乘法指令；I：Embedded ICE硬件仿真功能模块。
(2)ARM7TDMI采用几级流水线？使用何种存储器编址方式？答：3级；冯·诺依曼结构。
(3)ARM处理器模式和ARM处理器状态有何区别？答：ARM处理器模式体现在不同寄存器的使用上；ARM处理器状态体现在不同指令的使用上。
(4)分别列举ARM的处理器模式和状态？答：ARM的处理器模式：用户模式、系统模式、管理模式、中止模式、未定义模式、中断模式、快速模式；ARM的处理器状态:ARM状态、Thumb状态。
(5)PC和LR分别使用哪个寄存器？答：PC:R15；LR:R14。
(6)R13寄存器的通用功能是什么？答：堆栈指针SP。
(7)CPSR寄存器中哪些位用来定义处理器状态？答：位31~28：N、Z、C、V，条件代码标志位；27~8：保留位；7~0：I、F、T、M4~0，控制标志位。
(8)描述一下如何禁止IRQ和FIQ的中断。
答：当控制位I置位时，IRQ中断被禁止，否则允许IRQ中断使能；当控制位F置位时，FIQ 中断被禁止，否则允许FIQ中断使能。
从零开始的嵌入式开发入门教程
从零开始的嵌入式开发入门教程嵌入式开发是一门涉及硬件和软件的技术领域，它主要包括对嵌入式系统的设计与开发。
嵌入式系统通常用于控制和操作其他设备，比如智能手机、汽车电子系统和家电等。
在本篇教程中，我们将从零开始，介绍嵌入式开发的基本概念、工具和步骤，以帮助初学者入门。
第一步：了解嵌入式系统在开始嵌入式开发之前，我们需要先了解嵌入式系统的基本概念。
嵌入式系统是指一种运行在专用硬件上、专门用于执行特定任务的计算机系统。
嵌入式系统的特点是体积小、功耗低、性能高、稳定性强。
嵌入式开发则是指针对这种嵌入式系统的软件开发过程。
第二步：选择开发板和开发环境选择合适的开发板和开发环境是进行嵌入式开发的关键步骤。
开发板是一种集成了处理器、存储器和输入输出接口的硬件平台，可用于开发和测试嵌入式系统。
常用的开发板包括Arduino、Raspberry Pi等。
开发环境则是一种用于编写、编译、调试和下载嵌入式软件的软件工具，比如Keil、IAR Embedded Workbench等。
第三步：学习编程语言和硬件接口在进行嵌入式开发之前，我们需要学习一种或多种编程语言，比如C、C++、Python等。
这些编程语言常用于嵌入式系统中的软件开发。
此外，还需学习硬件接口编程，比如GPIO（通用输入输出）、I2C（串行总线）和SPI（串行外设接口）等。
这些硬件接口用于实现与外部设备的通信和控制。
第四步：开始开发项目当我们完成前面的准备工作后，就可以开始开发自己的嵌入式项目了。
首先，我们需要确定项目的需求和目标，然后设计系统架构和硬件电路图。
接着，编写软件代码并进行编译、调试和测试。
最后，将程序下载到目标设备上并进行验证。
过程中可能会遇到各种问题，我们需要通过查阅资料和交流讨论来解决。
第五步：优化和调试完成基本功能的开发后，我们可以进一步优化和调试项目。
通过使用性能分析工具和调试器，我们可以查找和修复程序中的错误和缺陷。
此外，还可以对系统进行性能优化，提高系统的响应速度和资源利用率。
嵌入式系统开发基础教程——基于STM32F103系列课件第9章 集成电路总线I2C
ITEVFEN 和 ITBUFEN
总线错误 仲裁丢失(主) 响应失败 过载/欠载 PEC错误 超时/Tlow错误
BERR ARLO AF OVR PECERR TIMEOUT
ITERREN
SMBus提醒
SMBALERT
3. 中断请求
I2C中断映射图
第9章 集成电路总线I2C
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4. 中断寄存器
第9章 集成电路总线I2C
STM32的I2C特性与架构
第9章 集成电路总线I2C
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6.整体控制逻辑 整体控制逻辑负责协调整个I2C 外设，控制逻辑的工作模式根据我们配置的“控制寄存器（CR1/CR2 ）”的参数而改变。在外设工作时，控制逻辑会根据外设的工作状态修改“状态寄存器（SR1和SR2）” ，我们只要读取这些寄存器相关的寄存器位，就可以了解I2C的工作状态。除此之外，控制逻辑还根据要 求，负责控制产生I2C中断信号、DMA请求及各种I2C 的通讯信号（起始、停止、响应信号等）。 7.通讯过程 使用I2C外设通讯时，在通讯的不同阶段它会对“状态寄存器（SR1及SR2）”的不同数据位写入参数 ，我们通过读取这些寄存器标志来了解通讯状态。 8.主发送器 下图中的是“主发送器”流程，即作为I2C 通讯的主机端时，向外发送数据时的过程。
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在主模式时，I2C 接口启动数据传输并产生时钟信号。串行数据传输总是以起始条件开始和以停止条 件结束。当用START 位在总线上产生了起始条件，设备就进入了主模式。
以下是主模式所要求的时序： ● 在I2C_CR2 寄存器中设定外设时钟以产生正确的时序。 ● 配置时钟控制寄存器。 ● 配置上升时间寄存器。 ● 编程I2C_CR2 寄存器启动外设。 ● 置I2C_CR2 寄存器中的START 位为1，用于产生起始条件。 外设输入时钟频率必须至少是: ● 标准模式下为：2MHz。 ● 快速模式下为：4MHz。
嵌入式开发的基础步骤
嵌入式开发的基础步骤1.需求分析在进行嵌入式开发之前，首先要明确系统的需求。
这包括确定系统的功能、性能和可靠性要求，以及与外部设备和用户进行交互的接口要求。
2.系统设计系统设计是嵌入式开发的关键步骤之一、在系统设计阶段，开发人员需要确定系统的整体架构和硬件和软件的组成部分。
这包括选择适合的处理器、内存和其他外围设备，并设计系统的电路板布局。
3.硬件设计硬件设计是嵌入式开发中的重要环节。
在硬件设计阶段，开发人员需要根据系统设计的要求设计电路板，并确定各个芯片和接口的连接方式。
硬件设计还包括选择适当的传感器和执行器，并确定它们的接口和控制方式。
4.软件设计软件设计是嵌入式开发的核心步骤之一、在软件设计阶段，开发人员需要根据系统设计的要求编写软件代码。
这包括编写驱动程序、控制算法和用户界面等。
一般来说，嵌入式软件开发使用的编程语言包括C、C++和汇编语言等。
5.软硬件集成软硬件集成是将软件和硬件组合在一起，使其能够共同工作的过程。
在软硬件集成阶段，开发人员需要将编写的软件代码加载到嵌入式系统中，并通过调试和测试来确保软硬件的正确集成和协同工作。
6.系统测试系统测试是确保嵌入式系统按照设计要求正常运行的重要步骤。
在系统测试阶段，开发人员需要进行功能测试、性能测试和可靠性测试等。
这包括测试系统的输入输出功能、处理能力和稳定性等。
7.调试和优化在嵌入式开发的过程中，可能会遇到各种问题，例如软件错误、硬件故障和性能不足等。
在调试和优化阶段，开发人员需要通过分析和调试系统来解决这些问题，并进行性能优化以提高系统的稳定性和效率。
8.生产和部署在开发完成并经过测试后，嵌入式系统可以进入生产阶段。
在生产和部署阶段，开发人员需要将系统的硬件和软件复制到相应的设备中，并进行部署和安装。
这通常包括制造设备、编写用户手册和提供技术支持等。
总结起来，嵌入式开发的基础步骤包括需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计、软硬件集成、系统测试、调试和优化以及生产和部署。
《嵌入式系统基础》课程教学大纲
嵌入式系统基础课程教学大纲（EmbeddedMicroprocessorSystem）学时数：32其中：实验学时：0课外学时：0学分数：2适用专业：计算机科学与技术一、课程的性质、目的和任务本课程是计算机科学与技术专业本科生的一门专业选修课程。
通过本课程的学习，使学生掌握嵌入式系统的基础知识，熟悉典型的嵌入式微处理器及嵌入式操作系统，掌握嵌入式系统的一般设计方法与开发过程，具备初步的嵌入式系统的软硬件设计开发能力，为嵌入式系统的实际应用打下基础。
二、课程教学的基本要求（一）掌握嵌入式系统的基本概念、基本组成及发展、嵌入式处理器及嵌入式操作系统分类（二）掌握ARM嵌入式微处理器体系结构、ARM指令系统及ARM汇编语言（H）掌握嵌入式1inUX 操作系统内核结构及文件系统（四）掌握嵌入式系统的一般设计流程、典型开发环境及开发工具（五）掌握基于ARM嵌入式微处理器的典型接口设计（六）初步掌握基于嵌入式1inUX操作系统的软件设计三、课程的教学内容、重点和难点第一章嵌入式系统基础知识一、嵌入式系统简介二、嵌入式处理器第二章嵌入式系统一般设计方法一、嵌入式系统的层次结构二、嵌入式系统的设计流程第三章ARM处理器体系结构及指令系统一、ARM微处理器的体系结构二、指令系统三、基于ARM体系的汇编语言程序设计第四章基于ARM处理器的硬件平台设计一、基于微处理器的嵌入式系统的硬件设计二、存储系统的分析与设计三、通用I/O接口的设计第五章嵌入式1inux操作系统一、1i1IUX及其应用二、嵌入式1inux内核三、嵌入式1inUX文件系统第六章嵌入式1inux系统的Boot1oader设计一、Boot1oader的基本概念二、Boot1oader的具体实现重点：Boot1oader的基本概念难点：BOOt1Oader的具体实现第七章嵌入式1inux程序设计基础一、嵌入式1inUX开发基础二、1inUX的常用工具三、嵌入式1inUX操作系统的开发工具四、交叉开发环境重点：嵌入式1inUX操作系统的开发工具、难点：交叉开发环境第八章嵌入式1inux系统的驱动开发一、1inUX下的设备驱动程序简介二、设备驱动程序的开发过程三、典型设备驱动程序设计分析第九章嵌入式网络程序设计一、嵌入式以太网基础知识二、以太网接口设计三、1in1IX网络编程实现重点：以太网接口设计、1inUX网络编程实现难点：1inUX网络编程实现第十章嵌入式1inux图形用户界面编程一、1inux图形开发基础二、嵌入式1inIIX图形用户界面简介四、课程各教学环节要求（一）作业根据课程学习需要，安排适当课外作业。
嵌入式基础教程
嵌入式系统工业的主流SR。AM微控制器RO的M片上外中设断资源一般比较丰富，
适合于控制，因此称微部控件制器。 部件
部件
嵌入式微控制器目前的品种和数量最多，比较有代表性的通用
系列包括8051、P51XA、MCS-251、MCS-96/196/296、C166/167、
MC68HC05/11/12/16、68300、数目众多ARM芯片等。目前MCU
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• 基本概念 ——前后台系统
后台
前台
循环中调用 相应的函数完成 相应的操作，这 部分可以看成后 台行为，后台也 可以叫做任务级。 这种系统在处理 的及时性上比实 际可以做到的要 差。
中断服务程序 时
ISR
间
ISR ISR
ISR
中断服务程 序处理异步事件， 这部分可以看成 前台行为，前台 也叫中断级。时 间相关性很强的 关键操作一定是 靠中断服务程序 来保证的。
EEPROM等各种必要功能和外设。为适应不同的应用需求，一般一
个是机系一最列样大的的限单，度片不地机同和具 的 应有是用多存需复部种储求位件衍器相生和匹产外配看品设，部门，的功件狗每配能种置不衍及多晶部生封不振件产装少品。，的这从处样而理可减器以少内使功核单耗都片和
成本和。嵌入式微处理定器部时相件器比，微C控P制U核器的最部大I/O件特点是单片化，体积 大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器是目前
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• 嵌入式微处理器
嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。在应用中，将 微处理器装配在专门设计的电路板上，只保留和嵌入式应用有关的 母板功能，这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式 应用的特殊要求，嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基 本是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做 了各种增强。
stm32基础教程.pdf
理解嵌入式系统
– 嵌入式系统是与应用紧密结合的，是面 向用户、面向产品、面向应用的。
– 嵌入式系统是一个技术密集、资金密集、 高度分散、不断创新的知识集成系统。
– 嵌入式系统可定制、可裁减。 – 嵌入式系统中的软件一般都固化在存储
嵌入式系统的开发过程
芯片选择 配置硬件平台 Bootloader移植 操作系统裁减 操作系统移植 应用程序开发
如何成为嵌入式开发人员
– 要想成为一个比较优秀的嵌入式开发人 员，应该牢记“博、专、实践”的原则。
•博 •专 • 实践
嵌入式操作系统概述
– 嵌入式操作系统的发展历史
• 第一阶段（简单操作系统） • 第二阶段（通用的嵌人式实时操作系统） • 第三阶段（Intemet嵌入式系统）
器芯片或单片机本身中。 – 嵌入式系统本身不具备自主开发能力。
嵌入式系统的基本结构
• 嵌入式系统可以笼统地分为硬件和软 件两部分。
嵌入式处理器
– 嵌入式微处理器EMPU – 嵌入式微控制器MCU – 嵌入式数字信号处理器EDSP – 片上可编程系统SOPC
嵌入式系统的特点
– 嵌入式系统是与应用紧密结合的。 – 嵌入式系统具有很强的专用性，可定制、可裁减，且
stm32嵌入式开发
第一讲：嵌入式系统开发概述
课程安排
– 何为嵌入式系统 – 嵌入式系统的特点及发展趋势 – 嵌入式系统的开发过程 – 如何成为嵌入式开发人员
何为嵌入式系统
– 嵌入式系统，英文全称为Embeded System。 – IEEE 的定义：嵌入式系统是“控制、监视或
手把手教你入门嵌入式开发让硬件编程变得简单易懂
手把手教你入门嵌入式开发让硬件编程变得简单易懂嵌入式开发是当今信息技术领域中的一个重要分支，它将计算机技术与硬件设计相结合，用于开发各种智能设备和嵌入式系统。
对于初学者来说，入门嵌入式开发可能会感到有些困惑和复杂。
然而，只要按照正确的步骤进行学习和实践，嵌入式开发并不是难以理解的。
本文将手把手地教你如何入门嵌入式开发，让硬件编程变得简单易懂。
一、入门前的准备工作在开始学习嵌入式开发之前，首先需要进行一些准备工作。
以下是入门前的几个重要步骤：1.了解嵌入式系统的基本概念嵌入式系统是由微处理器、存储设备、传感器和执行器等硬件组件以及嵌入式操作系统、应用软件等软件组件组成的计算机系统。
了解嵌入式系统的基本概念是入门的第一步。
2.学习编程语言和硬件知识嵌入式开发常用的编程语言包括C、C++和Python等，同时，对硬件知识的了解也是必不可少的。
掌握这些基础知识将帮助你更好地理解和编写嵌入式程序。
3.选择合适的开发板和开发环境入门嵌入式开发需要选择合适的开发板和开发环境。
开发板是完成实验和项目的基础设备，开发环境是进行编程和调试的软件工具。
选择合适的开发板和开发环境对学习和开发工作至关重要。
二、学习开发基础知识入门嵌入式开发需要学习一些基础知识。
以下是几个重要的知识点：1.学习嵌入式系统的体系结构了解嵌入式系统的体系结构有助于理解系统的工作原理和硬件组成。
嵌入式系统的体系结构通常包括处理器、内存、输入输出接口等组件。
2.掌握嵌入式编程语言学习编程语言是入门嵌入式开发的关键。
C语言是嵌入式开发中最常用的编程语言之一，掌握C语言的语法和常用函数对于编写嵌入式程序至关重要。
3.了解嵌入式操作系统嵌入式操作系统是用于控制和管理嵌入式系统硬件和软件资源的系统软件。
学习嵌入式操作系统有助于开发更复杂的嵌入式应用。
三、实践项目学习嵌入式开发最重要的是进行实践项目。
通过实践项目，你可以将理论知识应用到实际项目中，提高自己的实际操作能力。
《嵌入式系统基础教程》第09讲第5章ARM指令集特点寻址方式和指令
标志
C＝1，Z＝0 C＝0，Z＝l
N＝V N!＝V Z=0，N=V Z＝1，N!=V 任何 ARMv3之前
含义
无符号数大于 无符号数小于或等于 有符号数大于或等于 有符号数小于 有符号数大于 有符号数小于或等于 无条件执行(指令默认条件) 该指令从不执行
2008年6月28日
《嵌入式系统基础教程》第09讲第5 章ARM指令集特点寻址方式和指令
《嵌入式系统基础教程 》第09讲第5章ARM指 令集特点寻址方式和指
令
2023/5/9
《嵌入式系统基础教程》第09讲第5 章ARM指令集特点寻址方式和指令
第5章 ARM指令集和汇编语言程序
l 本章主要介绍以下内容：
l ARM指令集的基本特点 l 与Thumb指令集的区别 l 与x86处理器的区别 l ARM指令格式
l 举例：
l SUB R1，R1，R2 ;R1－R2→R1 l MOV PC，R0 ;PC←R0，程序跳转到指定地址 l LDR R0，[R1]，－R2
;读取R1地址上的存储器单元内容并存入R0， ;且R1＝R1－R2，后索引偏移 l AND R0，R5，R2 ;R2中存放的是第2操作数 ;该数据属于寄存器方式的第2操作数
运算指令能够访问存储器
2008年6月28日
《嵌入式系统基础教程》第09讲第5 章ARM指令集特点寻址方式和指令
ARM指令集的编码格式
l 参看ARM指令集编码格式PDF文件
2008年6月28日
《嵌入式系统基础教程》第09讲第5 章ARM指令集特点寻址方式和指令
ARM指令集的语法
l 一条典型的ARM指令语法如下所示：
寄存器寻址
l 操作数的值在寄存器中，指令中的地址码字段指 出的是寄存器编号，指令执行时直接取出寄存器 值来操作。寄存器寻址指令举例如下：
《嵌入式系统基础》PPT课件
识集成系统。
今天嵌入式系统带来的工业年产值已超过了1万亿美元
嵌入式产品应用示例
themegallery
嵌入式Windows CE的应用领域
❖信息家电领域
❖移动计算领域
手机、PDA、掌上电脑。（以语音功能和数据处理
为中心）
❖工业控制领域
Company Logo
深刻理解Windows CE的重要组件及系统提供的可选特性，
并灵活运用Platform Builder的配置文
件.REG、.BIB、.DAT、.DB是定制适合目标平台的Windows
CE操作系统的关键。
Company Logo
themegallery
Platform Builder概况（2）
能够完成基本的控制任务，另外，还要向目标平台中加入外部
设备的驱动程序和一些附加的设置。但是，对于一些通用性较
强的嵌入式系统，如PDA、机顶盒、智能 等，微软都为其特
别定制了专用的操作系统，如SmartPhone、PocketPC 等。
开发者可以利用这些特定的操作系统，并在此基础上进行调整，
从而更快地定制出适合需要的目标操作系统平台。
特性。
导出SDK向导（Export SDK Wizard）：使用户
可以导出一个自定义的软件开发工具包（SDK）。即
可以将客户定制的SDK导出到特定的开发环境中（如
EVC）去。这样开发人员就可以使用特定的SDK写出
符合特定的操作系统平台要求的应用程序。
远程工具：可以执行同基于Windows CE的目标
甚至还能支持诸如手写体和声音识别、动态影像、
3D图形等特殊应用。
ARM9嵌入式系统设计基础教程课程设计
ARM9嵌入式系统设计基础教程课程设计课程背景随着科技的发展和人们对生活质量要求的提高，嵌入式技术（Embedded System）在各行各业中得到了越来越广泛的应用。
嵌入式系统作为一种特殊的计算机系统，已经在家电、汽车、医疗、工业控制等领域崭露头角。
ARM9嵌入式系统是目前应用最广泛的一种嵌入式系统，其性能稳定、易于开发、兼容性强等优点让它成为众多企业和开发者的首要选择。
本课程以ARM9嵌入式系统为主要研究对象，旨在教授ARM9嵌入式系统设计基础知识，为学生提供嵌入式系统开发的技术支持和实践操作经验。
教学目标1.掌握ARM9嵌入式系统设计的基础知识，包括ARM体系结构、ARM处理器、电路设计等；2.学习嵌入式系统开发所需的编程语言和工具，包括C语言、汇编语言和keil MDK等；3.学习ARM9嵌入式系统中常用的外设，包括串口、SPI、I2C等；4.掌握基本的嵌入式系统开发流程和调试方法。
教学内容第一章 ARM体系结构1.ARM体系结构概述2.ARM的寄存器组织与功能3.ARM的指令系统4.ARM的异常处理第二章 ARM处理器1.ARM的微架构和流水线结构2.ARM的存储访问方式3.ARM的中断和异常处理4.ARM的外设接口和总线控制器第三章嵌入式系统开发工具1.keil MDK介绍2.C语言编程基础3.汇编语言编程基础4.嵌入式系统的调试方法第四章 ARM9嵌入式系统外设的设计和应用1.串口应用2.SPI应用3.I2C应用4.中断应用实验环节1.ARM9嵌入式系统的基本操作2.嵌入式系统空中升级功能设计3.基于keil MDK的ARM9单片机系统串口通信模块驱动程序设计4.基于keil MDK的ARM9单片机系统SPI通信模块驱动程序设计5.基于keil MDK的ARM9单片机系统I2C通信模块驱动程序设计实际效果学生通过本课程的学习和实践，在ARM9嵌入式系统设计方面获得了基本的理论知识和实践经验，能够独立完成基于ARM9嵌入式系统的嵌入式系统设计开发，为企业和个人发展奠定了扎实的技术基础。
嵌入式系统基础教程第2版习题解答___
嵌入式系统基础教程第2版习题解答___本文档旨在介绍《嵌入式系统基础教程第2版题解答俞建新》一书的目的和内容概述。
该教程的目的是为了帮助读者更好地理解嵌入式系统的基础知识，并提供相关题的解答。
___书籍是嵌入式系统领域的专家，他在本书中结合了自己的经验和理论知识，为读者提供了一本全面而实用的题解答手册。
本书的内容涵盖了嵌入式系统的基本原理、硬件设计、软件开发、实时操作系统和嵌入式系统应用等方面。
每个章节都包含了大量的题，通过解答这些题，读者可以进一步巩固所学的知识并提升自己的实践能力。
在本文档中，将逐章介绍每个章节的主要内容和题类型。
读者可以根据自己的需求选择相应的章节进行研究和实践。
无论是学生、从业人员还是对嵌入式系统感兴趣的人，都可以从本书中获得丰富的知识和实用的经验。
希望本文档能够帮助读者更好地掌握嵌入式系统的基础知识，并在实践中取得进一步的提升和发展。
第一章：嵌入式系统概述第二章：处理器与内存第三章：外设接口与设备驱动第四章：实时操作系统第五章：嵌入式系统设计第六章：嵌入式系统应用以下章节内容继续）。
问题：什么是嵌入式系统？解答：嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它以特定的功能为目标，被嵌入到其他设备或系统中，常常包括硬件和软件的组合。
嵌入式系统通常具有实时性、可靠性和功耗低的特点，广泛应用于各个领域，如消费电子、汽车、医疗设备等。
问题：嵌入式系统的组成部分有哪些？解答：嵌入式系统主要由硬件和软件两部分组成。
硬件包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口等，它们负责数据的处理和交互。
软件包括操作系统、应用程序等，它们控制硬件的运行，并实现特定的功能。
问题：嵌入式系统相比通用计算机有哪些特点？解答：相比通用计算机，嵌入式系统具有以下特点：实时性要求高：嵌入式系统通常需要对任务的响应时间做出快速的反应，因此对实时性的要求较高。
可靠性要求高：嵌入式系统常用于一些关键应用领域，如交通、医疗等，因此其稳定性和可靠性要求较高。
嵌入式系统基础教程第01讲第1章绪论
嵌入式系统是“用于控制、监视或 者辅助设备、机器和车间运行的装 置。”
英文原文为：devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants.
顾名思义： 包含（安装）在电子装置（应用对象）内 部的计算机系统称为嵌入式系统。
基本描述： 专门用途的计算机系统 常常用于控制 广泛存在 包含硬件和软件
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嵌入式系统的释义
全称
嵌入式计算机 嵌入式计算机系统
简称
嵌入式系统
相关术语
嵌入式设备 嵌入式技术 有时还进一步简称为嵌入式
构、ARM嵌入式程序设计、uCOS-II操作系统、 设备驱动、 uCLinux操作系统。借用为宜。
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参考资料
Real-time Embedded Software Systems OSEK/VDX Operating System. Version 2.2.2.
July 5th, 2004. Charting Past, Present, Future Research in
嵌入式操作系统
Linux （源代码）
实验项目
8
实验系统的内容
配套8个实验项目，具体是：
开发环境建立实验：1个/平台 实时内核实验：7个
任务的基本管理 优先级反转 优先级继承 信号量：哲学家就餐问题的实现 消息队列 时钟中断 µC/OS-II的内存分配
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教材及参考资料
嵌入式系统基础教程，俞建新等主编，机械工业出版社. 嵌入式实时操作系统及应用开发，罗蕾主编，北京航空航天大学出版
嵌入式基础教程全面
嵌入式基础教程全面嵌入式系统是指将计算机硬件与软件嵌入到特定的控制系统中，以实现特定功能的系统。
它具有体积小、功耗低、性能强等特点，广泛应用于各个领域，例如智能家居、智能交通、工业自动化等。
嵌入式系统的基础知识包括硬件和软件两个方面。
在硬件方面，我们需要了解处理器、存储器、外设等基本组成部分。
处理器是嵌入式系统的核心，它负责执行程序指令。
处理器有多种类型，如ARM、MIPS等，每种类型都有自己的特点和应用领域。
我们需要学习处理器的架构、指令集、寄存器等基本概念。
存储器用来存储程序代码和数据。
常见的存储器有ROM和RAM，其中ROM用来存储不易改变的程序代码，RAM用来存储程序运行过程中产生的数据。
我们需要了解存储器的类型、工作原理以及如何使用。
外设包括输入设备和输出设备，用来与外界进行信息交换。
常见的输入设备有键盘、鼠标，输出设备有显示器、打印机等。
我们需要学习外设的接口标准、驱动程序开发等内容。
在软件方面，我们需要了解嵌入式操作系统、驱动程序和应用程序的开发。
嵌入式操作系统是一种专为嵌入式系统设计的操作系统，它具有实时性强、占用资源少等特点。
常见的嵌入式操作系统有实时操作系统（RTOS）和嵌入式Linux。
我们需要学习操作系统的架构、任务调度、内存管理等知识。
驱动程序是用来控制外设的软件模块，它与硬件之间进行数据交换。
我们需要学习驱动程序的开发流程、编程技巧等内容。
应用程序是嵌入式系统的具体功能实现，它是通过软件编程来实现的。
我们需要学习嵌入式编程语言（如C、C++）、算法设计等知识。
除了上述基础知识，还需要学习嵌入式系统的调试和测试技术。
调试是指在嵌入式系统开发过程中，找出和解决问题的过程。
测试是指验证嵌入式系统的功能是否符合要求的过程。
我们需要学习调试和测试的方法、工具等内容。
总之，嵌入式基础教程需要包括硬件和软件两个方面的内容，涵盖处理器、存储器、外设、操作系统、驱动程序、应用程序以及调试和测试等知识。
嵌入式系统开发入门教程
嵌入式系统开发入门教程嵌入式系统是现代科技领域中的重要组成部分，广泛应用于各个领域，如智能家居、汽车电子、医疗设备等。
作为一名初学者，了解嵌入式系统开发的基本概念和流程是非常重要的。
本文将为你介绍嵌入式系统开发的入门教程，帮助你快速掌握开发嵌入式系统的基本知识和技能。
首先，让我们了解什么是嵌入式系统。
简单地说，嵌入式系统是一种专门设计和制造的计算机系统，用于特定应用领域。
与传统的计算机系统不同，嵌入式系统通常具有小型化、低功耗、高效能和实时性的特点。
这是因为嵌入式系统往往用于执行特定的任务，并且需要在受限的资源条件下运行。
接下来，我们将了解嵌入式系统开发的基本概念。
在开发嵌入式系统之前，你需要掌握以下几个方面的知识：1. 编程语言：C语言是嵌入式系统开发中最常用的编程语言。
你需要学习C语言的语法和编程技巧，掌握嵌入式系统的开发和调试技术。
2. 微控制器：嵌入式系统通常使用微控制器来实现其功能。
你需要了解微控制器的工作原理、结构和接口。
常见的微控制器包括8051、AVR、PIC等。
3. 电路设计：了解电路设计的基本原理和常用元件。
熟悉使用电路设计软件，如Eagle、Altium Designer等。
4. 嵌入式操作系统：学习使用嵌入式操作系统，如FreeRTOS、uC/OS等。
了解操作系统的特点和使用方法，掌握任务调度、内存管理、驱动开发等技术。
5. 传感器和外设：嵌入式系统常常需要与各种传感器和外设进行交互。
学会选择和使用合适的传感器和外设，并了解它们的工作原理和接口协议。
当你掌握了上述基本概念后，就可以开始开发自己的嵌入式系统了。
下面是一个简单的嵌入式系统开发流程：1. 确定需求：明确你的嵌入式系统需要解决的问题和实现的功能。
编写需求文档，描述系统的基本功能和硬件要求。
2. 电路设计：根据需求文档设计电路。
选择合适的微控制器和外设，并进行连线和布局设计。
3. 嵌入式软件开发：使用C语言编写嵌入式系统的软件。
嵌入式系统基础教程第2版习题解答俞建新
《嵌入式系统基础教程第2版》习题和思考题解答要点提示版本：1.00版编写完成日期：2014年12月5日机械工业出版社《嵌入式系统基础教程第2版》习题和思考题解答要点提示目录目录简单说明 (1)第1章1.9节习题和思考题 (1)第2章2.5节习题和思考题 (4)第3章3.9节习题与思考题 (5)第4章4.8节习题和思考题 (8)第5章5.6节习题与思考题 (8)第6章6.11节习题与思考题 (13)第7章7.9节习题和实验题 (18)第8章8.7节习题与思考题 (20)第9章9.6节习题和思考题 (26)结束正文共31页 (31)简单说明1，从2014年4月初开始搜集资料、编写、整理、润色和修改，到2014年12月5日结束。
2，本文档给出的习题和思考题都是《嵌入式系统基础教程第2版》图书中各章最后一节段落中列出的习题和思考题。
为了描述简单起见，在文档正文中大多数情况下我们用“第2版教程”一词来代表《嵌入式系统基础教程第2版》图书。
3，对第2版教程中的大部分习题和思考题给出了解答要点提示，但是并非所有习题和思考题都是这样。
如果习题和思考题难度较大，或者需要技术成熟的开发板调试，或者需要较长时间的实验程序编写，对这样的习题和思考题我们不直接提供解答要点提示。
4，在这个文档中的插图编号我们采用“插图x-y”的形式。
其中x表示章号，y表示这一章的插图序号，例如：插图1-1、插图5-1、等。
5，本文档的编写者就是第2版教程的三名编写者，俞建新、王健、宋健建。
第1章1.9节习题和思考题习题1-1 试说明嵌入式系统和PC系统的主要差异在哪些方面？解答要点提示本道题目的解答可以从以下7个方面着手。
（1）嵌入式系统属于专用计算机系统，应用领域比较广泛，用户对象与嵌入式产品关系密切。
而PC 系统属于通用计算机系统，主要以个人用户需要为主，兼顾企业和事业单位的业务需要。
（2）嵌入式处理器的型号比较多，研发嵌入式产品时选型的余地比较大。
手把手教你入门嵌入式开发让硬件编程变得简单易懂
手把手教你入门嵌入式开发让硬件编程变得简单易懂在当今科技飞速发展的时代，嵌入式开发已成为计算机科学领域中备受关注的重要技术。
它将软件和硬件结合起来，通过编程控制硬件设备，实现各种应用功能。
对于那些刚刚接触嵌入式开发的初学者来说，这项技术可能会显得有些复杂和晦涩。
但是，只要掌握正确的方法和技巧，嵌入式开发就能变得简单易懂，就像手把手教你一样。
1. 硬件准备在开始嵌入式开发之前，首先需要做好硬件方面的准备。
准备嵌入式开发所需的硬件设备，例如开发板、传感器和其他外设。
这些硬件设备将为你提供各种学习和实践的机会。
2. 开发环境搭建接下来，需要搭建嵌入式开发的开发环境。
选择一款适合自己的集成开发环境（IDE），例如Arduino IDE、Keil等。
安装并配置好所选IDE，确保其能够正常地与硬件设备通信。
3. 学习基础知识在进行实际的嵌入式开发之前，需要先学习一些基础知识。
了解处理器架构、编程语言和常见的硬件接口等内容，为后续的开发工作打下坚实的基础。
4. 学习编程语言嵌入式开发中最常用的编程语言是C和C++。
因此，学习和掌握这两种编程语言是非常重要的。
可以通过参加培训课程、自学教材或在线教程来学习这些编程语言。
5. 掌握硬件编程嵌入式开发的核心是硬件编程。
掌握硬件编程的关键是理解各种硬件接口和协议的工作原理，并能够编写相应的驱动程序。
通过实际的练习和项目实践，逐渐提升自己的硬件编程能力。
6. 实际项目实践在理论知识的基础上，进行实际的项目实践是提高嵌入式开发能力的最佳方式。
选择一些简单的项目进行实践，例如LED灯控制、温湿度传感器应用等。
通过实践项目，不仅可以加深对嵌入式开发理论的理解，还能够锻炼自己的问题解决能力。
7. 参与开源社区参与开源社区是提升嵌入式开发能力的另一种途径。
加入嵌入式开发相关的论坛、社区或社交平台，与其他开发者交流经验和学习心得。
在开源社区中，可以学到更多实用的技术和最新的开发趋势。
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主要内容
1 ADS 1.2集成开发环境简介 集成开发环境简介 2 基于 基于ARM的汇编语言程序设计 的汇编语言程序设计 基于ARM的硬件启动程序 的硬件启动程序 3 基于 4 5 基于ARM的C语言与汇编语言混 的 语言与汇编语言混 基于 合编程
Delay subs r1, r1, #0x1 bne Delay //开中断 ;//开中断 ldr r0, =INTMSK [r0 ldr r1, [r0] and r1, r1, #0xefffffff [r0 str r1, [r0] MOV R5 , #127 ;设置要打印的字符的个数 MOV R1 , #0x0 ;设置要打印的字符
ARM系统硬件设计基础 第4章 ARM系统硬件设计基础
LOOP =UTRSTAT0 LDR R3 , =UTRSTAT0 [R3 LDR R2 , [R3] ,#0 TST R2 ,#0x04 ;判断发送缓冲区是否为空 为空则执行下边的语句， BEQ LOOP ;为空则执行下边的语句，不 为空则跳转到LOOP 为空则跳转到LOOP =UTXH0 LDR R0 , =UTXH0 ,[R0 STR R1 ,[R0];向数据缓冲区放置发送数据 ADD R1, R1, #1 ,R5 计数器减1 SUB R5 ,R5, #0x01 ;计数器减1 ,#0 CMP R5 ,#0x0 BNE LOOP
3
4.1.1 ADS 1.2集成开发环境下工程的创建
使用ADS创建工程的步骤 使用ADS创建工程的步骤 ： ADS File|New…” 新建工程 “File|New 设置目标及其参数 “Edit|Debug Settings…” Settings Files” 向工程中添加文件 “Project|Add Files
4.1.2 ADS1.2集成开发环境下进行仿真和调试的方法 集成开发环境下进行仿真和调试的方法
在Codewarrior中，工程编译成功，将产生一个后缀 Codewarrior中 工程编译成功， axf的映像文件 可以使用AXD Debugger进行调试 的映像文件， 进行调试。 为.axf的映像文件，可以使用AXD Debugger进行调试。 常用调试按钮
4.2.2 基于ARM的汇编语言语句格式
ARM汇编语言的语句格式 ARM汇编语言的语句格式 标号] [指令或伪指令 [;注释 指令或伪指令] 注释] [标号] [指令或伪指令] [;注释]
ARM系统硬件设计基础 第4章 ARM系统硬件设计基础
标号代表地址，必须顶格写，后不加冒号； 标号代表地址，必须顶格写，后不加冒号； 所有指令均不能顶格写。 所有指令均不能顶格写。 标识符的大小写敏感， 标识符的大小写敏感，标号及指令字母大小写 一致。 一致。 ARM指令 伪指令、 指令、 ARM 指令 、 伪指令 、 寄存器名等可以全部大写 或者小写，但不能大小写混合使用。 或者小写，但不能大小写混合使用。 长指令使用反斜杠字符“ 长指令使用反斜杠字符 “ \ ” 将其分成几行书 写。 每行从第一个分号开始到本行结束为注释内容。 每行从第一个分号开始到本行结束为注释内容。
举例
GBLA Test1
;定义一个名为 定义一个名为Test1的全局数值字变量 定义一个名为 的全局数值字变量
str DCB “This is a test”
;分配起始地址为 的一段连续字节存储单 分配起始地址为str的一段连续字节存储单 分配起始地址为 元存放字符串
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一个含有子程序调用的代码段的例子
Init，CODE， AREA Init，CODE，READONLY ENTRY FF5000 LDR R0, =0x3FF5000 LDR R1, 0x0f STR R1, [R0] [R0 LDR R0, =0x3F50008 LDR R1, 0x1 [R0 STR R1, [R0] BL PROC ；子程序调用 … PROC ；子程序开始 … MOV PC,LR ；从子程序返回 … END
印制电路板制作简介
6
4.2.1 ARM汇编器支持的伪指令
ARM系统硬件设计基础 第4章 ARM系统硬件设计基础
伪指令是一些特殊指令助记符， 伪指令是一些特殊指令助记符，与指令系统的 助记符不同，没有相对应的操作码， 助记符不同，没有相对应的操作码，它们所完成 的操作称为伪操作。 的操作称为伪操作。 作用是为完成汇编程序做各种准备工作的， 作用是为完成汇编程序做各种准备工作的，这 些伪指令仅在汇编过程中起作用，一旦汇编结束， 些伪指令仅在汇编过程中起作用，一旦汇编结束， 伪指令的使命就完成了。 伪指令的使命就完成了。 包括：符号定义伪指令、数据定义伪指令、 包括：符号定义伪指令、数据定义伪指令、汇编 控制伪指令、宏指令以及其他伪指令。 控制伪指令、宏指令以及其他伪指令。
2 基于ARM的汇编语言程序设计 基于ARM ARM的汇编语言程序设计 3 基于ARM的硬件启动程序 基于ARM ARM的硬件启动程序 4 5
基于ARM的 基于ARM的C语言与汇编语言混 ARM 合编程
印制电路板制作简介
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ARM系统硬件设计基础 第4章 ARM系统硬件设计基础
ARM系统硬件设计基础 第4章 ARM系统硬件设计基础
主要内容
1 ADS 1.2集成开发环境简介 集成开发环境简介 2 基于 基于ARM的汇编语言程序设计 的汇编语言程序设计 基于ARM的硬件启动程序 的硬件启动程序 3 基于 4 5 基于ARM的C语言与汇编语言混 的 语言与汇编语言混 基于 合编程
印制电路板制作简介
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ARM系统硬件设计基础 第4章 ARM系统硬件设计基础
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分类 符 号 定义 数 据 定义 汇 编 控制 宏 指 令 其他
指令
GBLA/GBLL/GBLS/LCLA/ LCLL/LCLS/SETA/SETL/S ETS/RLIST DCB/DCW/DCD/ DCFD/ DCFS/DCQ/ SPACE/ MAP/ FIELD IF/ELSE/ENDIF/ WHILE/WEND/
一个数据段的例子
ARM系统硬件设计基础 第4章 ARM系统硬件设计基础
ALIGN=2 AREA DataArea, DATA, NOINIT, ALIGN=2 DISPBUF SPACE 200 RCVBUF SPACE 200 …
其中DATA为数据段的标识。 其中DATA为数据段的标识。 DATA为数据段的标识
=UMCON0 禁用AFC ldr r0, =UMCON0 ;禁用AFC UMCON0 ]=0 ldr r1, =0x0； UMCON0[4]=0 [r0 str r1, [r0] =ULCON0 ldr r0, =ULCON0 ;设置线寄存器 正常模式, ldr r1, =0x3 ;正常模式,无奇偶校 一个停止位, 验,一个停止位,8个数据位 [r0 str r1, [r0] =UCON0 设置Uart Uart0 ldr r0, =UCON0 ;设置Uart0控制器 RX边沿触发 TX电平触 边沿触发, ldr r1, =0x245 ;RX 边沿触发 , TX 电平触 禁用延时中断,使用RX 错误中断, 发,禁用延时中断,使用RX 错误中断, 正常操作模式, ;正常操作模式,中断请求或表决模式
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4.2.4 基于ARM的汇编语言程序举例
举例：连续发送128个ASCII字符汇编语言的例子 举例：连续发送128个ASCII字符汇编语言的例子 128 b UART UART ldr r0, ldr r1, str r1, ldr r0, ldr r1, str r1, ldr r0, ldr r1, str r1, ;子程序开始 =GPHCON;设置GPIO(RxD ,TxD0引脚) GPIO(RxD0 =GPHCON;设置GPIO(RxD0,TxD0引脚) afaaa；UART0 为功能引脚； =0x2afaaa；UART0\1为功能引脚； [r0 [r0] =GPHUP =0x7ff [r0 GPH[10 10: [r0] ; ;GPH[10:0]禁止上拉 =UFCON0 禁用FIFO =UFCON0 ;禁用FIFO =0x0 [r0] [r0
str r1, ldr r0, ldr r1, 115200) / 115200) str r1, mov r1,
[r0 [r0] =UBRDIV0 设置波特率为115200 =UBRDIV0 ;设置波特率为115200 int(50700000 = 0x 1a ;int(50700000 / 16 1 = 26 [r0 [r0] #100
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第 4 章 ARM系统硬件设计基础 ARM系统硬件设计基础
ARM系统硬件设计基础 第4章 ARM系统硬件设计基础
主要内容
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ADS 1.2集成开发环境简介 集成开发环境简介
4.1 ADS 1.2集成开发环境简介
ADS的英文全称为 Suite， ADS的英文全称为 ARM Developer Suite， ARM公司推出的新一代ARM集成开发工具 公司推出的新一代ARM集成开发工具。 是ARM公司推出的新一代ARM集成开发工具。 ADS由六个部分组成，分别是： ADS由六个部分组成，分别是： 由六个部分组成 代码生成工具 集成开发环境 调试器 指令集模拟器 ARM开发包 ARM开发包 ARM应用库 ARM应用库
MACRO/MEND/ MEXIT
IF Test＝TRUE ;如果条件成立 ＝ 如果条件成立 指令序列1 执行指令序列 执行指令序列1 指令序列 ;执行指令序列 ELSE ;否则执行指令序列 否则执行指令序列2 否则执行指令序列 指令序列2 指令序列 ENDIF MACRO Seg 指令序列 MEND ;定义一个名为 的宏指令 定义一个名为Seg的宏指令 定义一个名为