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[美] James A. Langbridge 著，陈青华 等 译

图书标签:

• ARM
• 嵌入式
• 开发
• 实战
• 单片机
• Cortex-M
• STM32
• 嵌入式系统
• 硬件
• 编程

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302396192

版次：1

商品编码：11703077

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名： 嵌入式系统经典丛书

开本：16开

出版时间：2015-05-01

用纸：胶版纸

页数：362

内容简介

　　进入嵌入式系统开发的世界
　　　无论是iPad、Surface平板电脑、iPhone还是任天堂的DS(双屏游戏机)，ARM微处理器技术都能支持它们运行。这些基于ARM的处理器仅用极少的能耗就提供了强有力的数值计算能力，这使得它们非常适用于移动设备。本指南将引导你进入嵌入式ARM开发的世界， 并指导你研究不同的系统常见的ARM处理器。本书探讨了嵌入式ARM开发的基础，包括处理器的概述、处理器使用的编程语言和很多程序设计示例。通过一步一步的详细讲解，你很快就能创建自己的第1个嵌入式应用程序。
　　主要内容
　　◆ 通过清晰地解释不同系统常见的ARM处理器，让你轻松进入嵌入式ARM开发的世界
　　◆ 研究嵌入式ARM系统开发所需的工具，包括开发板、软件和参考资料
　　◆ 让你快速熟悉汇编语言以便能开始低级系统编程和调试
　　◆ 展示如何进行优化以确保从大多数ARM处理器中获得快速的代码

前言/序言

前　　言


在嵌入式系统的领域内，不借助ARM CPU难以长期工作。ARM CPU因其较低的耗电量成为理想的移动嵌入式系统。自2012年以来，几乎所有PDA和智能手机都使用了ARM CPU，其占据了32位嵌入式系统75%和嵌入式RISC系统的90%的份额。2005年，售出的10亿多部手机中98%使用至少一个ARM处理器。ARM处理器使用在手机、平板计算机、MP3播放器、手持游戏机、计算器，甚至计算机外围设备，如蓝牙芯片和硬盘驱动器中。
每两个月都有超过10亿的ARM处理器被送到使用者手中。令人惊讶的是，ARM并非作为处理器而是作为设计内核被使用。ARM的合作伙伴们使用这些设计作为基础，添加自己的外部设备、外围设备，或修改ARM的原有速度和功耗功率，从而制成适合自己的处理器。通过与制造商合作，ARM创造了一个巨大的生态系统。结果是诞生了一系列非凡的处理器，可用于所有类型的设备。使用共同的架构，开发人员能够轻松地切换各个处理器。
ARM处理器不是只拥有有限的微型处理器性能。从用于最小系统的微控制器设备到运用64位处理器的服务器都可运用ARM处理器。
本书介绍嵌入式ARM系统，如何启动并运行该系统，如何在该平台上进行开发以及在此巨大的生态系统中可运用的设备。
本书适用对象
本书主要面向初入嵌入式领域的开发人员。对大多数例子来讲，需要基本了解C语言，但不需要掌握汇编语言的知识。
该书也便于开发人员更好地掌握处理器的内部构件和深入理解内核工作。
本书涵盖内容
本书涵盖了ARM处理器技术的高级内容，着重关注运用于Cortex-A、Cortex-R和Cortex-M设备的ARMv7架构。如果使用了Cortex系列处理器，你会感觉运用自如。但如果使用ARM经典内核，你还可以掌握架构和平台之间的区别。
本书结构安排
本书为不具备ARM处理器使用经验的读者提供尽可能丰富的信息。要理解ARM哲学，有必要了解ARM的起源和产生过程。本书涵盖了嵌入式项目的所有方面：理解处理器和扩展处理器，理解汇编程序，用更常见的C语言生成第一个程序，并且继续进行调试和优化。
第1章“ARM发展史”，概述了ARM的传奇历史和起源，以及发展现状。
第2章“ARM嵌入式系统”，介绍了何为嵌入式系统，讲述了嵌入式系统的优势。
第3章“ARM架构”，列举了ARM处理器的组成元件及其有效的使用方法。
第4章“ARM汇编语言”，介绍了ARM汇编语言，并解释了理解汇编语言的重要性。
第5章“ARM 入门”，展示一些模拟器和真实芯片来编写程序，不仅有ARM处理器启动而且包括更复杂程序应用基础的编程。本章还列举了一些真实世界的场景项目。
第6章“Thumb指令集”，介绍了Thumb模式和Thumb-2扩展。Cortex-M处理器仅用于Thumb模式，但在代码密度要求高的地方Thumb可用于每一个现代处理器。
第7章“汇编指令”，列举了ARM统一汇编语言中的一系列汇编指令。用浅显易懂的程序介绍了这一系列汇编指令的用法。
第8章“NEON”，介绍了NEON，ARM先进的单指令多数据处理器，并展示了如何运用它来加速数学密集的例程。
第9章“调试”，通过列举真实案例描述了何为调试、调试程序所需要的以及调试的成效。
第10章“编写优化C程序”，描述了应用程序的最终部分—— 优化。通过简单案例，可以学习如何编写优化代码，并了解处理器内部实施进一步的优化的过程。
附录A“术语”，解释了使用嵌入式系统(具体指ARM嵌入式系统)工作时遇到的词汇和术语。
附录 B“ARM架构版本”，列举了不同的ARM架构并解释了每一个版本架构的技术优点，以及处理器所属的架构。
附录 C“ARM内核版本”，详细介绍ARM内核，介绍每个处理器的变化。重点讨论了始于ARM6 的每个处理器。引入更多细节介绍现代的Cortex-级处理器。
附录 D“NEON内部函数和指令”，列举出可用于ARM NEON引擎的不同指令，同时使用C语言介绍了用于优化NEON计算的内部函数执行方式。
附录 E“汇编语言指令”，列举并详细描述了运用于UAL的不同汇编指令，同时列举了运用于不同Cortex-M处理器的一系列Thumb指令。
使用本书的必要条件
大多数人猜想嵌入式系统被昂贵的电子设备和高价的软件授权所包围，但事实是仅用很少的投入就可以开始嵌入式开发。首先，需要一台开发计算机。本书给出了Linux系统下的例子，也可以在Windows和MacOS系统下使用。本书提供了免费版权的编译器，可以使用免费的ARM模拟器来编写第一个程序，但是稍后使用一个小型的ARM系统将是明智的：不论是来自于一个制造商(指定两个)的评估版，还是使用廉价的小型计算机，如Raspberry Pi(树莓派)或者Arduino Due。
要运行书中的示例，需要具备以下条件：
● Linux 系统开发计算机
● Mentor 图形编译器套件
● Atmel SAM D20 Xplained Pro evaluation board
● Silicon Lab’s STK3200 and STK3800 evaluation boards
● Raspberry Pi
示例的源代码可以从Wrox网站上下载，网址如下：
www.wiley.com/go/profembeddedarmdev
约定
　为了有助于你从书中获得最大收获并能跟踪正在发生什么，全书使用了一些约定。





源代码
使用本书中的示例时，你既可以选择手动输入所有的代码也可以使用随书的源代码文件。本书使用的所有源代码可以在www.wrox.com上下载。针对本书，代码下载位于如下页面Download Code选项卡：
www.wrox.com/go/profembeddedarmdev
也可以通过ISBN(本书的ISBN为978-1-118-78894-3)在www.wrox.com和http://www.tupwk.com.cn/downpage上搜索本书来找到代码。并且当前所有Wrox图书完整的代码列表可以在www.wrox.com/dynamic/books/download.aspx。在第5章的开头，你会发现该章的主要代码文件的列表。在这一章，也会发现引用的可供下载的代码文件的名称。
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深入探索微控制器世界的奇妙旅程：《嵌入式ARM开发实战》 在科技飞速发展的今天，我们生活中的许多设备都离不开微控制器，它们如同大脑一般，驱动着从智能家居到汽车电子，再到工业自动化等各个领域的运转。而ARM架构，以其高效、低功耗的特点，早已成为嵌入式系统设计的基石。对于渴望驾驭这股技术浪潮的开发者而言，《嵌入式ARM开发实战》无疑是一本通往精通之路的宝贵指南。 本书并非一本泛泛而谈的理论教材，而是一次深度实操的沉浸式体验。它将带领读者告别枯燥的理论堆砌，直接踏入真实世界的嵌入式开发场景，通过一系列精心设计的项目和案例，系统地讲解ARM嵌入式开发的方方面面。无论您是初涉嵌入式领域，还是希望在现有技术基础上更进一步，都能从中汲取丰富的知识和宝贵的实战经验。 洞悉ARM架构精髓，掌握核心开发技能 ARM架构的强大之处在于其灵活性和广泛的应用。本书将首先从ARM架构的基础概念入手，深入剖析其指令集、流水线、中断机制等核心原理。读者将不再是盲目地调用API，而是能够理解代码背后的运行机制，从而写出更高效、更优化的程序。 汇编语言作为硬件的直接语言，在理解底层运作机制方面有着不可替代的作用。本书将引导读者逐步掌握ARM汇编语言的编写，理解寄存器操作、内存访问以及常用指令的运用。这不仅有助于理解C/C++等高级语言在ARM平台上的编译过程，更能为调试和性能优化打下坚实的基础。 C/C++语言是嵌入式开发中最常用的编程语言。本书将重点讲解如何在ARM平台上高效地使用C/C++进行开发，包括嵌入式C的特有语法、内存管理、指针运用以及如何与硬件进行交互。读者将学习如何构建健壮、可靠的代码，有效应对嵌入式系统中的挑战。 从入门到精通：丰富的项目实践，全面提升开发能力 《嵌入式ARM开发实战》最核心的价值在于其丰富的项目实践。本书精心挑选了一系列具有代表性的项目，覆盖了嵌入式开发中最常见的应用场景。每一个项目都经过精心设计，从需求分析、硬件选型、软件架构到代码实现和最终测试，都进行了详尽的讲解。 基础篇将从最简单的“点亮LED”和“按键输入”等入门级项目开始，让读者熟悉开发环境的搭建、交叉编译工具链的使用以及基本的GPIO控制。通过这些项目，读者将快速建立起对嵌入式硬件操作的直观认识。 进阶篇将逐步深入，引入更复杂的概念和技术。例如，通过UART通信项目，读者将学习如何实现设备之间的数据交互，理解串行通信协议的原理和应用；通过ADC/DAC项目，读者将接触到模拟信号的处理，这对于涉及传感器数据采集和控制的系统至关重要；通过定时器和PWM项目，读者将学习如何精确控制时间和产生模拟量的输出，为电机控制、信号生成等应用奠定基础。 高级篇则将挑战更具挑战性的项目，例如RTOS（实时操作系统）应用。读者将学习如何选择合适的RTOS，理解任务调度、信号量、互斥锁等概念，并掌握如何构建多任务并发的复杂系统。这将是理解和开发复杂嵌入式产品的关键一步。此外，还将涵盖SPI、I2C等通信协议的实践，让读者掌握与各类传感器、存储器和外设进行通信的技能。 为了让读者能够更真实地体验开发过程，本书还将引入嵌入式GUI开发的章节。读者将学习如何使用成熟的GUI库，为嵌入式设备设计用户友好的交互界面，为产品的智能化和人性化提升提供可能。 掌握关键开发工具与调试技巧，事半功倍 高效的开发离不开强大的工具支持。本书将详细介绍集成开发环境（IDE）的使用，包括代码编辑、编译、下载等基本操作，并着重讲解如何利用IDE进行代码调试。读者将学习如何设置断点、单步执行、查看变量值、分析内存等高级调试技巧，从而快速定位和解决代码中的bug，极大地提高开发效率。 仿真器和调试器是嵌入式开发中必不可少的辅助工具。本书将引导读者熟悉各类调试工具的使用，包括JTAG/SWD接口的连接和配置，以及如何利用调试器观察和控制程序的运行。通过对调试过程的深入理解，读者将能够更自信地面对复杂的问题。 此外，本书还将提及版本控制工具（如Git）的重要性，以及如何在团队协作中有效地管理代码。 关注嵌入式系统设计中的关键要素 除了核心的编程和调试技能，《嵌入式ARM开发实战》还关注嵌入式系统设计中的一些关键要素。 电源管理对于资源受限的嵌入式设备至关重要。本书将介绍低功耗设计的基本原则和技巧，帮助读者开发出更节能的嵌入式系统。 内存管理是嵌入式开发中常常遇到的难点。本书将详细讲解嵌入式系统中的内存组织结构，包括栈、堆、全局变量等，以及如何进行高效的内存分配和释放，避免内存泄漏和溢出等问题。 中断处理是响应外部事件的关键机制。本书将深入讲解ARM中断控制器的工作原理，以及如何编写高效的中断服务程序，确保系统能够及时响应。 驱动程序开发是连接硬件和软件的桥梁。本书将通过实例讲解如何编写设备驱动程序，让读者能够理解底层硬件的控制细节，为开发更复杂的系统打下基础。 打造全方位的学习体验，成就卓越开发者 《嵌入式ARM开发实战》不仅仅是一本书，更是一次系统性的学习旅程。本书的语言通俗易懂，结构清晰，从浅入深，循序渐进。每一个知识点都辅以生动的实例和代码，让抽象的概念变得具体可感。 本书的目标是培养出能够独立解决嵌入式开发问题的开发者。通过学习本书，读者将能够： 深刻理解ARM架构的底层原理，不再被动地使用工具，而是能够主动地优化和控制。 熟练掌握嵌入式C/C++开发技术，编写出高质量、高可靠性的嵌入式软件。 掌握各种嵌入式通信协议和外设的驱动开发，能够灵活地与各种硬件进行交互。 熟练运用开发调试工具，高效地定位和解决开发中遇到的问题。 具备构建复杂嵌入式系统的能力，能够独立完成从原型设计到最终产品实现的整个过程。 无论您是希望进入智能硬件、物联网、机器人、汽车电子等蓬勃发展的领域，还是想在现有的嵌入式开发领域深耕细作，《嵌入式ARM开发实战》都将是您最值得信赖的伙伴。翻开这本书，开启您在微控制器世界的奇妙探索之旅，用您的双手，创造属于未来的智能设备！

评分☆☆☆☆☆

我是一名软硬件工程师，在工作中经常需要接触到各种嵌入式系统，其中ARM架构是目前最主流的选择之一。《嵌入式ARM开发实战》这本书的名字立刻吸引了我，因为它强调的是“实战”，这正是我在工作中经常遇到的痛点。我期望这本书能够提供一些在实际项目开发中非常有价值的内容，比如关于不同ARM内核（如Cortex-M系列、Cortex-A系列）的特性和应用场景的对比分析，以及它们在选择和设计嵌入式系统时的考量。我特别关注书中是否能包含一些关于bootloader的开发和移植的实例，比如U-Boot的配置和修改，以及如何实现自定义的启动流程。此外，对于嵌入式Linux系统，我希望书中能够深入讲解内核裁剪、文件系统构建、以及如何进行应用程序的交叉编译和部署。书中如果能提供一些关于功耗优化、中断处理优化、以及多线程同步机制的实践性建议，那将对我的工作非常有帮助。总而言之，我希望这本书能够成为我解决实际开发难题、提升工作效率的有力工具。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的是我近期最满意的一次购书体验了！之前一直想自己动手做点小项目，但总是因为对硬件原理和软件接口不熟悉而受阻。这本书的“实战”定位非常精准，我觉得它更像是一位经验丰富的导师，手把手地教你如何从零开始。最吸引我的是，书中似乎讲解了从最简单的LED闪烁到复杂的传感器数据融合，每一步都配有详细的图文和代码。我特别喜欢看那种一步步拆解问题的讲解方式，比如对于一个GPIO口，它会详细解释寄存器的含义，如何设置方向、输出值，如何配置上拉下拉电阻等等，这种细致入微的讲解对于理解底层原理太重要了。而且，我看到书中还提到了如何使用示波器、逻辑分析仪等工具进行硬件调试，这绝对是提升开发效率的必备技能。我迫不及待地想尝试书中提供的各种实验，希望能通过这些实践，彻底理解ARM微控制器的核心工作机制，并能够独立完成一些个性化的嵌入式应用。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在校大学生，专业方向是计算机科学与技术，对嵌入式开发很感兴趣，尤其听说ARM架构在工业控制、物联网等领域应用广泛，就想深入学习一下。翻开这本书，我第一感觉是内容组织得很有条理。从最基础的ARM体系结构介绍，到汇编语言和C语言在嵌入式开发中的应用，再到各种常用外设的驱动编写，感觉覆盖面很广。我特别关注书中关于实时操作系统（RTOS）的部分，比如FreeRTOS或者RT-Thread的移植和应用，因为这在很多实际项目中都是必不可少的。我希望书中能提供详细的RTOS配置和任务管理、进程间通信的实例，让我能够理解如何在多任务环境下进行高效的开发。另外，书中关于调试技巧的介绍我也非常期待，比如如何利用JTAG/SWD进行硬件调试，如何使用printf进行远程打印，这些都是解决bug的利器。我希望这本书不仅仅是理论的堆砌，更重要的是能够指导我一步步完成一个完整的项目，从硬件选型到软件实现，再到最终的测试验证。我相信通过这本书的学习，我能够对嵌入式ARM开发有一个更全面、更深入的理解。

评分☆☆☆☆☆

终于入手了这本《嵌入式ARM开发实战》，拿到手沉甸甸的，感觉很有分量。我之前对嵌入式开发一直充满好奇，但又觉得门槛很高，不知道从何下手。市面上相关的书籍也看了不少，但要么过于理论化，要么内容零散，很难找到一本能真正带着我实践起来的书。这本书的名字就特别吸引我，“实战”两个字简直是我的救星。我特别期待它能在硬件选型、开发环境搭建、基础的裸机开发，到操作系统移植、驱动开发等方面，提供详实的操作步骤和清晰的代码示例。我希望能从这本书中学到如何将理论知识转化为实际的开发技能，解决实际项目中可能遇到的各种问题。尤其是在ARM架构下，各种外设的寄存器操作、中断处理、时钟配置等等，这些细节往往是初学者最容易卡壳的地方，我希望这本书能够把这些讲得透彻，并且提供一些实用的技巧和经验。同时，我也希望书中能包含一些实际的案例，比如如何开发一个简单的传感器数据采集系统，或者一个基础的嵌入式GUI应用，这样能够让我更有成就感，也更容易理解抽象的概念。总而言之，我抱有很大的期望，希望这本书能成为我踏入嵌入式ARM开发领域的坚实起点。

评分☆☆☆☆☆

作为一名已经工作几年的嵌入式工程师，我一直在寻找能够提升我ARM开发能力的进阶书籍。《嵌入式ARM开发实战》这个书名正是我所需要的。我希望书中能涵盖一些更深入的主题，比如ARMv7/v8架构的特性，多核处理器的高级应用，以及嵌入式Linux的深入剖析。我特别关注书中关于Linux驱动开发的部分，希望能学习到如何编写设备树（Device Tree）、如何理解内核模块的加载与卸载、如何处理中断和DMA等高级驱动技术。同时，我也希望书中能涉及到一些性能优化和功耗管理方面的实践经验，这对于资源受限的嵌入式设备来说至关重要。例如，如何通过代码优化、编译器选项设置来提高执行效率，如何利用休眠模式和时钟门控来降低功耗。另外，书中如果能包含一些关于嵌入式系统安全性的讨论，比如如何防止代码注入、如何进行加密解密等，那将是锦上添花。我期待这本书能够提供一些解决实际开发中遇到的复杂问题的思路和方法，帮助我突破职业发展的瓶颈。

评分☆☆☆☆☆

挺好的

评分☆☆☆☆☆

入门就先别看了，大部分是文字叙述

评分☆☆☆☆☆

速度快！挺好的书，研习中。

评分☆☆☆☆☆

书本身没问题，内容不怎么样

评分☆☆☆☆☆

入门就先别看了，大部分是文字叙述

评分☆☆☆☆☆

比较多的是讲解ARM处理器架构和指令集，和Linux、嵌入式硬件设计的关联不大

评分☆☆☆☆☆

比较多的是讲解ARM处理器架构和指令集，和Linux、嵌入式硬件设计的关联不大

评分☆☆☆☆☆

多读书，可以让你变聪明，变得有智慧去战胜对手。书让你变得更聪明，你就可以勇敢地面对困难。让你用自己的方法来解决这个问题。这样，你又向你自己的人生道路上迈出了一步。 多读书，也能使你的心情便得快乐。读书也是一种休闲，一种娱乐的方式。读书可以调节身体的血管流动，使你身心健康。所以在书的海洋里遨游也是一种无限快乐的事情。用读书来为自己放松心情也是一种十分明智的。 读书能陶冶人的情操，给人知识和智慧。所以，我们应该多读书，为我们以后的人生道路打下好的、扎实的基础！读书养性，读书可以陶冶自己的性情，使自己温文尔雅，具有书卷气；读书破万卷，下笔如有神，多读书可以提高写作能力，写文章就才思敏捷；旧书不厌百回读，熟读深思子自知，读书可以提高理解能力，只要熟读深思，你就可以知道其中的道理了；读书可以使自己的知识得到积累，君子学以聚之。总之，爱好读书是好事。让我们都来读书吧。 其实读书有很多好处,就等有心人去慢慢发现. 最大的好处是可以让你有属于自己的本领靠自己生存。 最后在好评一下京东客服服务态度好，送货相当快,包装仔细！这个也值得赞美下 希望京东这样保持下去

评分☆☆☆☆☆

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