新工科暨卓越工程师教育培养计划电子信息类专业系列教材 ARC处理器嵌入式系统开发与编程基础 嵌入式系统设计与应用-ARC处理器PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

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1 ARC嵌入式系统概述1

1.1 ARC嵌入式系统简介1

1.2 ARC处理器介绍2

1.2.1 两种指令集体系结构3

1.2.2 ARC处理器系列产品3

1.2.3 ARC处理器的主要特点4

1.3 ARC EM处理器系列产品4

1.3.1 ARC EM4处理器5

1.3.2 ARC EM6处理器6

1.3.3 ARC EM SEP处理器7

1.3.4 ARC EM DSP处理器8

1.4 ARC EM处理器开发环境8

1.4.1 ARChitect软件9

1.4.2 MetaWare开发套件9

1.4.3 embARC软件平台10

1.4.4 操作系统支持10

1.4.5 ARC EM Starter Kit FPGA开发板10

1.5 小结10

2 ARC EM处理器介绍11

2.1 ARC EM处理器的特点11

2.2 可配置性及可扩展性13

2.2.1 可配置性13

2.2.2 用户可扩展性15

2.3 ARC EM处理器结构15

2.3.1 接口信号15

2.3.2 内核结构17

2.3.3 存储系统19

2.3.4 存储保护机制27

2.3.5 调试28

2.4 小结29

3 ARC EM编程模型30

3.1 概述30

3.2 寻址空间划分31

3.3 数据类型31

3.3.1 32位数据32

3.3.2 16位数据32

3.3.3 8位数据33

3.3.4 1位数据33

3.4 寻址方式33

3.5 寄存器组34

3.5.1 核心寄存器组34

3.5.2 辅助寄存器组39

3.6 工作模式45

3.7 指令操作类型46

3.7.1 算术逻辑指令46

3.7.2 数据传输指令46

3.7.3 控制流指令47

3.7.4 特殊指令47

3.7.5 扩展指令集47

3.8 指令格式48

3.8.1 32位指令格式48

3.8.2 16位指令格式48

3.8.3 指令存储方式48

3.8.4 条件执行49

3.9 指令集应用实例50

3.9.1 数据传输指令MOV51

3.9.2 算术运算指令51

3.9.3 比较指令53

3.9.4 逻辑运算指令53

3.9.5 跳转指令54

3.9.6 加载／存储指令54

3.9.7 其他指令55

3.10 DSP扩展56

3.10.1 ARCv2 DSP ISA的关键特性56

3.10.2 DSP相关配置选项57

3.10.3 DSP数据类型58

3.10.4 核心寄存器组扩展60

3.10.5 辅助寄存器组扩展61

3.10.6 DSP指令类别62

3.11 小结63

4 中断及异常处理64

4.1 概述64

4.2 工作模式和权限64

4.2.1 特权指令65

4.2.2 特权寄存器65

4.2.3 工作模式切换65

4.3 中断66

4.3.1 中断单元特性66

4.3.2 配置中断单元67

4.3.3 中断单元编程68

4.3.4 中断处理72

4.4 异常74

4.4.1 异常精确性74

4.4.2 异常向量及异常原因寄存器75

4.4.3 异常类型与优先级76

4.4.4 检测异常79

4.4.5 进入异常79

4.4.6 退出异常79

4.4.7 异常与延迟槽指令80

4.5 中断或异常服务程序返回指令80

4.6 小结82

5 汇编语言程序设计83

5.1 ARC汇编语言83

5.2 ARC汇编语言伪指令84

5.2.1 汇编语言伪指令简介84

5.2.2 汇编语言伪指令84

5.3 ARC汇编语言语句格式88

5.3.1 汇编语言格式与示例88

5.3.2 汇编语言的字符集与标识符91

5.3.3 汇编语言符号92

5.3.4 汇编语言标号94

5.3.5 汇编语言的常量96

5.3.6 表达式97

5.3.7 宏98

5.4 ARC汇编语言程序设计99

5.4.1 汇编语言编程步骤99

5.4.2 程序设计类型100

5.5 ARC汇编语言程序实例103

5.6 ARC汇编语言与C/C+++语言的混合编程104

5.6.1 C/C+++程序调用汇编程序104

5.6.2 ARC汇编程序调用C/C+++函数106

5.6.3 C/C+++模块和汇编模块交叉调用实例107

5.7 ARC DSP编程108

5.7.1 简介108

5.7.2 API参考109

5.7.3 底层（XY）API参考109

5.7.4 示例111

5.8 小结112

6 ARC EM处理器的开发及调试环境113

6.1 MetaWare开发套件113

6.1.1 MetaWare mcc编译器和ccac编译器114

6.1.2 MetaWare ELF汇编器115

6.1.3 MetaWare ELF链接器115

6.1.4 MetaWare运行时库116

6.1.5 MetaWare调试器119

6.1.6 MetaWare仿真器119

6.1.7 MetaWare IDE120

6.2 MetaWare IDE开发指南121

6.2.1 创建与管理工程121

6.2.2 配置工程125

6.2.3 编译工程127

6.2.4 调试工程127

6.3 使用MetaWare调试器进行性能分析130

6.4 MetaWare命令行模式133

6.4.1 MetaWare C/C+++编译命令133

6.4.2 MetaWare调试器调试命令135

6.5 ARC GNU简介135

6.6 小结136

7 MQX实时操作系统137

7.1 实时操作系统介绍137

7.2 MQX内核组件138

7.3 MQX任务管理140

7.3.1 任务调度141

7.3.2 任务同步与通信143

7.4 MQX存储管理147

7.4.1 可变大小内存块管理147

7.4.2 固定大小内存块管理148

7.4.3 高速缓存控制149

7.5 中断处理149

7.5.1 中断处理初始化150

7.5.2 装载应用程序定义的ISR150

7.5.3 针对ISR的限制151

7.5.4 修改默认ISR152

7.5.5 异常处理153

7.5.6 ISR异常处理153

7.5.7 任务异常处理153

7.5.8 ISR装载实例154

7.6 MQX配置155

7.6.1 配置选项155

7.6.2 MQX创建任务实例157

7.7 小结160

8 ARC EM Starter Kit FPGA开发板161

8.1 概述161

8.2 ARC EM FPGA系统设计162

8.2.1 FPGA系统概述162

8.2.2 EM内核配置163

8.2.3 外设控制器167

8.2.4 FPGA系统时钟171

8.2.5 FPGA系统中断分配171

8.3 开发板的使用171

8.3.1 开发板上接口介绍171

8.3.2 Pmod的使用173

8.3.3 操作模式179

8.3.4 软件包介绍181

8.4 实例184

8.5 小结186

9 开发实例：温度监测与显示187

9.1 系统简介187

9.2 系统硬件设计188

9.2.1 EM内核设置188

9.2.2 Pmod外设介绍189

9.2.3 Pmod与开发板的硬件连接190

9.3 系统软件实现190

9.3.1 软件设计190

9.3.2 代码实现192

9.3.3 系统代码详解196

9.4 调试与运行200

9.4.1 选择FPGA映像200

9.4.2 编译和运行代码200

9.4.3 运行结果200

9.5 小结202

10 ARC EM可配置性203

10.1 可配置性优点203

10.2 基准模板204

10.3 配置模块206

10.3.1 添加／删除模块206

10.3.2 配置模块属性207

10.3.3 与固定配置处理器比较208

10.4 可选模块213

10.4.1 可选模块213

10.4.2 Cache实例213

10.5 软硬件一致性215

10.5.1 软硬件一致性简述215

10.5.2 乘法器使用实例217

10.6 小结218

11 APEX扩展219

11.1 APEX综述219

11.2 为何添加APEX扩展221

11.3 识别订制指令221

11.4 创建APEX扩展223

11.4.1 为扩展命名223

11.4.2 配置扩展内容225

11.4.3 编辑选项226

11.4.4 编写逻辑229

11.4.5 编写测试代码231

11.5 验证APEX扩展233

11.6 使用APEX扩展234

11.7 小结237

附录A 常用辅助寄存器快速参考238

附录B ARC指令速查表264

附录C 术语及缩略语268

附录D Synopsys ARC杯电子设计竞赛优秀作品270

参考文献281