嵌入式軟件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)：基于ARM Cortex-M3（原書第2版）

出版者的話
譯者序
獻(xiàn)辭
前言
第1章　 導(dǎo)論
1.1　 什么是嵌入式系統(tǒng)
1.2　 嵌入式軟件設(shè)計(jì)的目標(biāo)有什么獨(dú)特性
1.3　 什么是實(shí)時(shí)系統(tǒng)
1.4　 什么是多線程
1.5　 嵌入式處理器到底有多強(qiáng)大
1.6　 如何使用編程語(yǔ)言
1.7　 構(gòu)建嵌入式應(yīng)用有什么不同之處
1.8　 典型的嵌入式程序有多大
習(xí)題
第2章　 數(shù)的表示
2.1　 固定精度二進(jìn)制數(shù)
2.2　 按位計(jì)數(shù)制
2.2.1　 二進(jìn)制到十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換
2.2.2　 十進(jìn)制到二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換
2.2.3　 十六進(jìn)制：二進(jìn)制的簡(jiǎn)寫
2.2.4　 固定精度、反轉(zhuǎn)與溢出
2.3　 整數(shù)的二進(jìn)制表示
2.3.1　 帶符號(hào)整數(shù)
2.3.2　 同一數(shù)量級(jí)的正數(shù)和負(fù)數(shù)表示
2.3.3　 解釋2的補(bǔ)碼的值
2.3.4　 改變具有整數(shù)和小數(shù)部分的數(shù)的符號(hào)
2.3.5　 二進(jìn)制加減法
2.3.6　 表示范圍與溢出
2.4　 實(shí)數(shù)的二進(jìn)制表示
2.4.1　 浮點(diǎn)表示的實(shí)數(shù)
2.4.2　 定點(diǎn)表示的實(shí)數(shù)
2.5　 文本的ASCII碼表示
2.6　 二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制
習(xí)題
第3章　實(shí)現(xiàn)算術(shù)運(yùn)算
3.1　 2的補(bǔ)碼與硬件復(fù)雜度
3.2　 乘法與除法
3.2.1　 有符號(hào)與無(wú)符號(hào)乘法
3.2.2　 通過對(duì)2的移位來實(shí)現(xiàn)乘或者除
3.2.3　 乘以任意常量
3.2.4　 除以任意常量
3.3　 定點(diǎn)實(shí)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算
3.3.1　 使用標(biāo)準(zhǔn)16.16格式的定點(diǎn)數(shù)
3.3.2　 使用標(biāo)準(zhǔn)32.32格式的定點(diǎn)數(shù)
3.3.3　 32.32定點(diǎn)實(shí)數(shù)乘法
3.3.4　 實(shí)例：4.4定點(diǎn)實(shí)數(shù)乘法
習(xí)題
第4章　C的整數(shù)類型及其使用
4.1　 整數(shù)數(shù)據(jù)類型
4.2　 布爾數(shù)據(jù)類型
4.3　 混合數(shù)據(jù)類型
4.4　 內(nèi)存中的位操作
4.4.1　 測(cè)試位
4.4.2　 設(shè)置、清除與反轉(zhuǎn)位
4.4.3　 提取位
4.4.4　 插入位
4.5　 I/O端口的位操作
4.5.1　 只寫I/O設(shè)備
4.5.2　 基于讀和寫的I/O設(shè)備
4.5.3　 基于串行訪問的I/O設(shè)備
4.5.4　 基于寫入數(shù)據(jù)位的I/O設(shè)備
4.6　 訪問內(nèi)存映射的I/O設(shè)備
4.6.1　 使用指針訪問數(shù)據(jù)
4.6.2　 數(shù)組、指針和取地址操作符
4.7　 結(jié)構(gòu)體
4.7.1　 封裝的結(jié)構(gòu)體
4.7.2　 位域
4.8　 變量訪問
4.8.1　 獲取對(duì)象的地址
4.8.2　 使用聯(lián)合體
習(xí)題
第5章　匯編程序設(shè)計(jì)Ⅰ：計(jì)算機(jī)組成
5.1　 內(nèi)存
5.2　 中央處理單元
5.2.1　 其他寄存器
5.2.2　 取指-執(zhí)行周期
5.3　 輸入/輸出
5.4　 ARM Cortex-M3 v7M體系結(jié)構(gòu)概述
5.4.1　 內(nèi)部組成
5.4.2　 指令流水線
5.4.3　 存儲(chǔ)模型
5.4.4　 位帶
5.5　 ARM匯編語(yǔ)言
5.5.1　 指令格式與操作數(shù)
5.5.2　 將匯編翻譯為二進(jìn)制
習(xí)題
第6章　匯編程序設(shè)計(jì)Ⅱ：數(shù)據(jù)操作
6.1　 將常量裝入寄存器
6.2　 將內(nèi)存數(shù)據(jù)裝入寄存器
6.3　 數(shù)據(jù)從寄存器存入內(nèi)存
6.4　 將簡(jiǎn)單的C賦值語(yǔ)句轉(zhuǎn)換為ARM匯編代碼
6.5　 內(nèi)存地址計(jì)算
6.6　 內(nèi)存尋址實(shí)例
6.6.1　 將C指針表達(dá)式翻譯為匯編代碼
6.6.2　 將C下標(biāo)表達(dá)式翻譯為匯編代碼
6.6.3　 將結(jié)構(gòu)體引用翻譯為匯編代碼
6.7　 棧指令
6.8　 數(shù)據(jù)處理指令
6.8.1　 在APSR中更新標(biāo)識(shí)
6.8.2　 算術(shù)運(yùn)算指令
6.8.3　 位操作指令
6.8.4　 移位指令
6.8.5　 位域操作指令
6.8.6　 混合位、字節(jié)和半字指令
習(xí)題
第7章　匯編程序設(shè)計(jì)Ⅲ：控制結(jié)構(gòu)
7.1　 指令序列
7.2　 實(shí)現(xiàn)判定
7.2.1　 條件分支指令
7.2.2　 if-then和if-then-else語(yǔ)句
7.2.3　 復(fù)合條件碼
7.2.4　 if-then指令
7.3　 實(shí)現(xiàn)循環(huán)
7.4　 函數(shù)的實(shí)現(xiàn)
7.4.1　 函數(shù)調(diào)用和返回
7.4.2　 寄存器使用
7.4.3　 參數(shù)傳遞
7.4.4　 返回值
7.4.5　 臨時(shí)變量
7.4.6　 保存寄存器值
習(xí)題
第8章　匯編程序設(shè)計(jì)Ⅳ：I/O編程
8.1　 Cortex-M3 I/O硬件
8.1.1　 中斷和異常
8.1.2　 線程和異常處理模式
8.1.3　 進(jìn)入異常處理程序
8.1.4　 從異常處理程序返回
8.1.5　 減少延遲
8.1.6　 優(yōu)先級(jí)與嵌套異常
8.2　 同步、傳輸率與延遲
8.3　 緩沖區(qū)與隊(duì)列
8.4　 評(píng)價(jià)I/O的執(zhí)行能力
8.4.1　 輪詢等待循環(huán)
8.4.2　 中斷驅(qū)動(dòng)的I/O
8.4.3　 直接內(nèi)存訪問
8.4.4　 不同方法的比較
習(xí)題
第9章　并發(fā)軟件
9.1　 前臺(tái)/后臺(tái)系統(tǒng)
9.1.1　 線程狀態(tài)與串行化
9.1.2　 延遲管理
9.1.3　 中斷溢出
9.1.4　 將工作轉(zhuǎn)移到后臺(tái)
9.2　 多線程編程
9.2.1　 獨(dú)立線程的并發(fā)執(zhí)行
9.2.2　 上下文切換
9.2.3　 非搶占（合作）多線程
9.2.4　 搶占式多線程
9.3　 共享資源與臨界區(qū)
9.3.1　 禁止中斷
9.3.2　 禁止任務(wù)切換
9.3.3　 自旋鎖
9.3.4　 互斥對(duì)象
9.3.5　 信號(hào)量
習(xí)題
第10章　調(diào)度
10.1　 線程狀態(tài)
10.2　 等待中的線程
10.3　 上下文切換
10.4　 輪轉(zhuǎn)調(diào)度
10.5　 基于優(yōu)先級(jí)的調(diào)度
10.5.1　 資源饑餓
10.5.2　 優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)
10.5.3　 優(yōu)先級(jí)上限協(xié)議
10.5.4　 優(yōu)先級(jí)繼承協(xié)議
10.6　 分配優(yōu)先級(jí)
10.6.1　 最后期限驅(qū)動(dòng)的調(diào)度
10.6.2　 速率單調(diào)的調(diào)度
10.7　 死鎖
10.8　 看門狗定時(shí)器
習(xí)題
第11章　存儲(chǔ)管理
11.1　 C語(yǔ)言中的對(duì)象
11.2　 作用域
11.2.1　 改進(jìn)局部作用域
11.2.2　 改進(jìn)全局作用域
11.3　 生命周期
11.4　 自動(dòng)分配
11.5　 靜態(tài)分配
11.6　 三個(gè)程序：區(qū)分靜態(tài)分配和自動(dòng)分配
11.6.1　 對(duì)象創(chuàng)建
11.6.2　 對(duì)象初始化
11.6.3　 對(duì)象銷毀
11.7　 動(dòng)態(tài)分配
11.7.1　 內(nèi)存碎片
11.7.2　 內(nèi)存分配池
11.8　 具有變量大小的動(dòng)態(tài)分配
11.9　 遞歸函數(shù)和內(nèi)存分配
習(xí)題
第12章　共享內(nèi)存
12.1　 確定共享對(duì)象
12.1.1　 共享全局?jǐn)?shù)據(jù)
12.1.2　 共享私有數(shù)據(jù)
12.1.3　 共享函數(shù)
12.2　 可重入函數(shù)
12.3　 只讀數(shù)據(jù)
12.4　 編程實(shí)踐需要避免的事項(xiàng)
12.4.1　 將內(nèi)部狀態(tài)保持在本地靜態(tài)對(duì)象的函數(shù)
12.4.2　 返回本地靜態(tài)對(duì)象地址的函數(shù)
12.5　 訪問共享內(nèi)存
12.5.1　 處理器體系結(jié)構(gòu)的影響
12.5.2　 只讀和只寫訪問
12.5.3　 類型限定符volatile
習(xí)題
第13章　系統(tǒng)初始化
13.1　 內(nèi)存層次
13.2　 CPU和向量表
13.3　 C運(yùn)行時(shí)環(huán)境
13.3.1　 將初始值從非易失性存儲(chǔ)器復(fù)制到數(shù)據(jù)區(qū)
13.3.2　 將未初始化的靜態(tài)變量歸零
13.3.3　 設(shè)置堆
13.4　 系統(tǒng)定時(shí)器
13.5　 其他外圍設(shè)備
部分習(xí)題答案
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