《嵌入式系统原理及接口技术》课后习题答案

近年来，国内教学科研单位使用的教学实验开发平台，基于S3C2410A微处理器的较为广泛，在产品开发中也较为常用。本书系统地讲述了采用ARM公司ARM920T处理器核的S3C2410A嵌入式微处理器的指令系统、汇编语言、芯片内部主要功能模块的组成和原理以及与开发应用相关的知识，例如与功能模块连接的处理器芯片引脚的信号含义及使用方法，特殊功能寄存器的含义及编程使用等。另外通过举例，讲述了S3C2410A微处理器与其他芯片或设备的接口方法，并给出了相应的程序，便于读者加深理解。

本书主要内容可分为五部分：第1章对嵌入式系统做了一般性介绍，并对ARM系列处理器核做了简单介绍；第2章介绍S3C2410A微处理器组成及程序员模型；第3章和第4章讲述指令系统和汇编语言；第5章介绍存储器控制器、Nand Flash控制器以及存储器和Nand Flash存储器组成实例；第6章到第12章介绍S3C2410A芯片内部主要功能模块原理及接口技术。

本书内容新颖，实用性强，书中有大量的图、表、例和程序，每章都附有习题，便于读者学习。

本书适用于高等院校计算机、软件、电子、自动化、通信等专业的本科生作为《嵌入式系统原理及接口技术》课程教材使用，也可作为研究生的参考教材；同时可供从事嵌入式系统设计、开发的工程技术人员参考或作为培训教材使用。

目录

• 第1章 嵌入式系统概述及ARM系列微处理器简介1
• 1.1 嵌入式系统简介1
• 1.1.1 嵌入式系统定义1
• 1.1.2 嵌入式系统发展历程2
• 1.1.3 嵌入式系统应用举例3
• 1.1.4 嵌入式系统特点3
• 1.2 嵌入式系统组成5
• 1.2.1 嵌入式系统硬件组成举例5
• 1.2.2 嵌入式系统软件组成简介5
• 1.3 嵌入式微处理器6
• 1.3.1 嵌入式微处理器分类6
• 1.3.2 主流嵌入式微处理器介绍8
• 1.4 嵌入式操作系统简介10
• 1.4.1 嵌入式操作系统主要特点11
• 1.4.2 主流嵌入式操作系统简介12
• 1.5 ARM系列嵌入式微处理器简介14
• 1.5.1 ARM系列处理器核的命名规则与性能14
• 1.5.2 ARM指令集结构版本和变异17
• 1.6 本章小结20
• 1.7 习题20
• 第2章 S3C2410A微处理器组成及程序员模型21
• 2.1 S3C2410A微处理器概述21
• 2.2 S3C2410A微处理器组成与引脚信号22
• 2.2.1 S3C2410A微处理器组成22
• 2.2.2 S3C2410A芯片封装、引脚编号与引脚信号名26
• 2.2.3 S3C2410A特殊功能寄存器简介30  2.3 ARM920T核30
• 2.3.1 ARM920T简介30
• 2.3.2 ARM920T指令系统特点31
• 2.3.3 ARM920T功能模块32
• 2.4 ARM920T的程序员模型33
• 2.4.1 处理器操作状态34
• 2.4.2 存储器格式和数据类型34
• 2.4.3 处理器操作方式36
• 2.4.4 寄存器36
• 2.4.5 程序状态寄存器39
• 2.4.6 异常41
• 2.4.7 中断延迟45
• 2.4.8 Reset46
• 2.5 本章小结46
• 2.6 习题46
• ◆嵌入式系统原理及接口技术目 录第3章 ARM920T指令系统48
• 3.1 ARM指令集概述48
• 3.1.1 ARM指令集概述48
• 3.1.2 ARM指令集全部指令编码及条件域简介50
• 3.2 ARM指令52
• 3.2.1 分支并且转换状态指令(BX)52
• 3.2.2 分支、分支并且连接指令(B、BL)53
• 3.2.3 数据处理指令54
• 3.2.4 程序状态寄存器传送指令（MRS、MSR) 65
• 3.2.5 乘、乘累加指令（MUL、MLA) 68
• 3.2.6 长乘、长乘累加指令（MULL、MLAL) 69
• 3.2.7 单个数据传送指令（LDR、STR) 71
• 3.2.8 半字、带符号字节/半字传送指令（LDRH、STRH、
• LDRSB、LDRSH) 74
• 3.2.9 块数据传送指令（LDM、STM) 78
• 3.2.10 单个数据交换指令（SWP) 83
• 3.2.11 软件中断指令（SWI) 84
• 3.2.12 协处理器介绍86
• 3.2.13 协处理器数据操作指令（CDP) 87
• 3.2.14 协处理器数据传送指令（LDC、STC) 87
• 3.2.15 协处理器寄存器传送指令（MRC、MCR) 90
• 3.2.16 未定义指令91
• 3.3 本章小结91
• 3.4 习题91
• 第4章 ARM汇编语言特性与编程基础96
• 4.1 ARM汇编语言特性96
• 4.1.1 行格式、预定义名和内建变量96
• 4.1.2 ARM伪指令与Thumb伪指令98
• 4.1.3 符号（symbols）与指示符（directives) 102
• 4.1.4 与代码有关的指示符106
• 4.1.5 与数据定义有关的指示符109
• 4.1.6 符号定义指示符116
• 4.1.7 汇编控制指示符    123
• 4.1.8 报告指示符127
• 4.1.9 表达式和操作符128
• 4.2 ARM汇编语言编程基础131
• 4.2.1 汇编语言和汇编器131
• 4.2.2 调用子程序132
• 4.2.3 条件执行132
• 4.2.4 装入常数到寄存器133
• 4.2.5 装入地址到寄存器137
• 4.2.6 装入和存储多个寄存器指令141
• 4.2.7 多路分支143
• 4.3 本章小结143
• 4.4 习题143
• 第5章 存储器控制器及Nand Flash控制器147
• 5.1 存储器控制器147
• 5.1.1 S3C2410A与存储器相关的特性147
• 5.1.2 与存储器芯片连接的S3C2410A引脚信号及使用149
• 5.1.3 存储器总线周期举例155
• 5.1.4 存储器控制器特殊功能寄存器159
• 5.2 存储器组成举例164
• 5.2.1 使用Nor Flash芯片作为引导ROM165
• 5.2.2 使用SDRAM芯片举例169
• 5.3 Nand Flash芯片工作原理179
• 5.3.1 两种引导模式179
• 5.3.2 Nand Flash概述179
• 5.3.3 K9F2808U0C Nand Flash芯片工作原理180
• 5.4 Nand Flash控制器185
• 5.4.1 Nand Flash控制器185
• 5.4.2 Nand Flash控制器特殊功能寄存器188
• 5.4.3 Nand Flash控制器与Nand Flash芯片连接举例189
• 5.5 本章小结189
• 5.6 习题189
• 第6章 时钟与电源管理、DMA与总线优先权192
• 6.1 时钟与电源管理192
• 6.1.1 时钟与电源管理概述192
• 6.1.2 功耗管理概述193
• 6.1.3 时钟与电源管理用到的S3C2410A引脚信号193
• 6.2 时钟发生器194
• 6.2.1 时钟与电源管理结构框图194
• 6.2.2 时钟源的选择195
• 6.2.3 锁相环196
• 6.2.4 时钟控制逻辑197
• 6.3 电源管理199
• 6.3.1 电源管理模式的转换199
• 6.3.2 4种电源管理模式200
• 6.3.3 S3C2410A电源引脚204
• 6.4 时钟与电源管理特殊功能寄存器204
• 6.5 DMA207
• 6.5.1 DMA概述207
• 6.5.2 存储器到外设DMA传输举例207
• 6.5.3 DMA用到的S3C2410A引脚信号210
• 6.6 DMA操作210
• 6.6.1 硬件DMA请求与软件DMA请求210
• 6.6.2 用于DMA操作的有限状态机210
• 6.6.3 外部DMA请求/响应协议211
• 6.6.4 Unit/Burst传输、数据尺寸与自动重装213
• 6.6.5 外部DMA请求/响应协议传输举例214
• 6.7 DMA特殊功能寄存器215
• 6.8 总线优先权220
• 6.9 本章小结221
• 6.10 习题221
• 第7章 I/O端口及中断控制器223
• 7.1 I/O端口223
• 7.1.1 I/O端口概述223
• 7.1.2 与I/O端口及其他寄存器相关的S3C2410A引脚信号224
• 7.2 I/O端口控制225
• 7.3 I/O端口特殊功能寄存器226
• 7.3.1 端口A～端口H寄存器组226
• 7.3.2 其他寄存器234
• 7.4 I/O端口程序举例241
• 7.5 中断控制器概述244
• 7.6 中断控制器操作、中断源及中断优先权245
• 7.6.1 中断控制器操作245
• 7.6.2 中断源246
• 7.6.3 中断优先权产生模块247
• 7.7 中断控制器特殊功能寄存器248
• 7.8 中断程序举例255
• 7.9 本章小结262
• 7.10 习题262
• 第8章 PWM定时器、实时时钟及看门狗定时器265
• 8.1 PWM定时器265
• 8.1.1 PWM定时器概述265
• 8.1.2 PWM定时器操作267
• 8.1.3 PWM定时器特殊功能寄存器273
• 8.1.4 PWM定时器应用举例275
• 8.2 实时时钟277
• 8.2.1 RTC概述277
• 8.2.2 RTC组成与操作277
• 8.2.3 RTC特殊功能寄存器279
• 8.2.4 RTC程序举例283
• 8.3 看门狗定时器284
• 8.3.1 看门狗定时器概述284
• 8.3.2 看门狗定时器操作285
• 8.3.3 看门狗定时器特殊功能寄存器286
• 8.3.4 看门狗定时器程序举例288
• 8.4 本章小结291
• 8.5 习题291
• 第9章 UART及IIC、IIS、SPI总线接口293
• 9.1 UART293
• 9.1.1 UART概述293
• 9.1.2 UART操作295
• 9.1.3 UART特殊功能寄存器300
• 9.1.4 UART与RS-232C接口连接举例306
• 9.1.5 UART与红外收发器连接举例310
• 9.2 IIC总线接口313
• 9.2.1 IIC总线接口概述313
• 9.2.2 IIC总线接口组成与操作方式中的功能关系315
• 9.2.3 IIC总线接口4种操作方式318
• 9.2.4 IIC总线接口特殊功能寄存器321
• 9.2.5 IIC总线接口程序举例323
• 9.3 IIS总线接口327
• 9.3.1 IIS总线接口概述327
• 9.3.2 IIS总线接口组成和发送/接收方式329
• 9.3.3 音频串行接口数据格式330
• 9.3.4 IIS总线接口特殊功能寄存器332
• 9.3.5 IIS总线接口程序举例335
• 9.4 SPI总线接口337
• 9.4.1 SPI总线接口概述337
• 9.4.2 SPI总线接口组成和操作339
• 9.4.3 SPI传输格式与DMA方式发送/接收步骤341
• 9.4.4 SPI总线接口特殊功能寄存器343
• 9.4.5 SPI总线接口程序举例346
• 9.5 本章小结347
• 9.6 习题348
• 第10章 LCD控制器350
• 10.1 LCD控制器概述350
• 10.1.1 液晶显示基础知识350
• 10.1.2 S3C2410A LCD控制器概述355
• 10.1.3 S3C2410A LCD控制器特点355
• 10.1.4 S3C2410A LCD控制器外部接口信号356
• 10.1.5 S3C2410A LCD控制器组成356
• 10.2 LCD控制器操作（STN) 357
• 10.2.1 定时产生器（STN) 357
• 10.2.2 视频操作（STN) 359
• 10.2.3 抖动和FRC (STN) 360
• 10.2.4 显示类型（STN) 361
• 10.2.5 存储器数据格式（STN, BSWP=0) 363
• 10.2.6 定时请求(STN)364
• 10.3 LCD控制器操作（TFT) 365
• 10.3.1 定时产生器（TFT) 365
• 10.3.2 视频操作与存储器数据格式（TFT) 366
• 10.3.3 256色调色板使用（TFT) 369
• 10.3.4 16BPP显示类型不使用调色板数据格式（TFT) 370
• 10.3.5 TFT LCD时序举例371
• 10.4 虚拟显示与LCD电源允许（STN/TFT) 372
• 10.4.1 虚拟显示（STN/TFT) 372
• 10.4.2 LCD电源允许（STN/TFT) 373
• 10.5 LCD控制器特殊功能寄存器374
• 10.5.1 LCD控制器特殊功能寄存器374
• 10.5.2 特殊功能寄存器设置举例（STN) 381
• 10.6 LCD控制器初始化程序举例（STN) 382
• 10.7 本章小结385
• 10.8 习题386
• 第11章 ADC与触摸屏接口387
• 11.1 ADC与触摸屏接口基础知识387
• 11.1.1 ADC基础知识387
• 11.1.2 四线电阻式触摸屏接口基础知识388
• 11.2 S3C2410A ADC与触摸屏接口概述390
• 11.2.1 概述390
• 11.2.2 主要特点390
• 11.2.3 ADC与触摸屏接口用到的S3C2410A引脚信号390
• 11.3 ADC与触摸屏接口操作391
• 11.3.1 功能框图391
• 11.3.2 触摸屏应用举例391
• 11.3.3 功能描述392
• 11.4 ADC与触摸屏接口特殊功能寄存器394
• 11.5 ADC与触摸屏接口程序举例396
• 11.5.1 ADC程序举例396
• 11.5.2 ADC与触摸屏接口程序举例398
• 11.6 本章小结400
• 11.7 习题400
• 第12章 MMC/SD/SDIO主控制器402
• 12.1 MMC/SD/SDIO基础知识402
• 12.1.1 MMC/SD/SDIO卡介绍402
• 12.1.2 MMC/SD/SDIO主控制器组成405
• 12.1.3 MMC/SD总线协议406
• 12.1.4 MMC/SD卡初始化及数据传输410
• 12.2 S3C2410A MMC/SD/SDIO主控制器411
• 12.2.1 MMC/SD/SDIO主控制器概述411
• 12.2.2 主控制器组成与SDI操作412
• 12.2.3 SDI特殊功能寄存器413
• 12.3 MMC/SD/SDIO主控制器程序举例420
• 12.3.1 命令填充与命令发送程序举例420
• 12.3.2 MMC/SD主控制器及卡初始化程序举例421
• 12.3.3 MMC/SD卡写入数据程序举例423
• 12.4 本章小结426
• 12.5 习题426
• 附录A S3C2410A引脚信号名与对应功能描述汇总表427
• 附录B 英汉名词术语对照汇总表432
• 参考文献438