嵌入式ARM技术项目化教程

中国水利水电出版社

【作者】晓利周永福黄日胜杨凌

【I S B N 】978-7-5170-7688-9

【责任编辑】张玉玲

【适用读者群】高职高专

【出版时间】2019-06-05

【开本】16开

【装帧信息】平装（光膜）

【版次】第1版第1次印刷

【页数】168

【千字数】264

【印张】10.5

【定价】￥28

【丛书】高等职业教育“十三五”规划教材（电子信息课程群）

【备注信息】

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本书是基于ARM9的裸机开发的一本项目化教程，理论与实际相结合，通过项目的学习和实施，读者不仅能够理解枯燥的理论知识，而且能够深入地掌握模块应用与实际开发。

本书通过具体详实的生活项目介绍了ARM9的嵌入式C语言开发、ARM9的体系架构、通用输入/输出接口GPIO、LCD控制器、实时时钟以及触摸屏等模块的应用。

本书由浅入深、内容丰富、实践性强，可作为高职院校嵌入式、计算机、电子信息、自动化等专业学生的教材，也可作为嵌入式开发人员的参考工具书。

注重实用——通过项目的学习和实施，读者不仅能够理解枯燥的理论知识，而且能够深入地掌握模块应用与实际开发。

任务驱动——详细地介绍了每个项目的开发过程，每个项目分成若干个任务，任务的描述力求简洁明了，步骤清晰流畅，贴近学习者的思维。

有机结合——不仅将理论知识与实践能力进行了有机的结合，使学生掌握了微处理器的工作原理，而且提高了学生的综合应用能力，激发了学生的学习

随着嵌入式技术的快速发展，对嵌入式技术人才的需求也日益增长，嵌入式开发人员已经不再拘泥于8位单片机的开发，更高性能的16位、32位微处理器的应用开发已成为嵌入式工程师的必备技能之一。

本书选用Micro2440开发板作为教学实验平台。该开发板的微处理器是三星的S3C2440A，该处理器是ARM9系列的一款高性能、低功耗的RISC处理器。

本书采用任务驱动的方式，从背景知识、任务分析、任务实施、实训项目等步骤，详细地介绍了每个项目的开发过程。该过程不仅将理论知识与实践能力进行了有机的结合，使学生掌握了微处理器的工作原理，而且提高了学生的综合应用能力，激发了学生的学习热情。

本书主要介绍了ARM9的体系结构、嵌入式C语言，以及各个接口的裸机应用开发。本书共分为八个项目，各个项目的主要内容介绍如下：

项目1主要介绍嵌入式系统的相关概念及其应用发展、ARM微处理器和软件集成开发环境Keil的使用。

项目2主要介绍嵌入式C语言开发、嵌入式GPIO口的应用，以及流水灯效果的实现。

项目3主要介绍了中断的基本概念、中断过程，以及中断寄存器的配置和外部中断的应用。

项目4主要介绍了LCD控制器的原理、LCD寄存器的配置，以及如何在LCD屏上显示图片、字符、曲线等。

项目5主要介绍了RTC的基本原理、寄存器的配置，以及在LCD屏上实现表盘时钟效果和数字时钟效果。

项目6主要介绍内部中断的应用、闹钟的配置，以及在数字时钟的基础上实现闹钟效果。

项目7主要介绍触摸屏基本原理、寄存器的配置、中断的应用，以及如何在触摸屏上实现计算器的效果。

项目8主要介绍定时器的基本原理、寄存器的配置，以及通过SPEAKER播放一小段音乐。

本书由潘晓利负责全书的项目和思路设计，以及项目1至项目7的代码编写与测试。其中项目1由周永福编写，项目2由张利华编写，项目3由黄日胜编写，项目4由杨琳芳编写，项目5和项目6由潘晓利编写，项目7由潘晓利和杨凌共同完成，项目8由杨凌编写，附录由潘晓利负责整理。

本书还得到了深圳信盈达电子有限公司的牛乐乐、陈志发等工程师的大力支持，以及中国水利水电出版社相关人员的大力支持和帮助，在此一并表示感谢！

由于编者水平有限，难免存在疏漏之处，恳请广大读者批评指正，以便进一步完善。联系邮箱：282786830@qq.com。

编者

2019年1月

项目1 建立开发环境 1
1.1 背景知识 1
1.1.1 无处不在的嵌入式系统 1
1.1.2 什么是嵌入式系统 2
1.1.3 32位ARM微处理器 2
1.2 建立硬件开发环境 6
1.2.1 任务分析 6
1.2.2 相关知识 6
1.2.3 任务实施 8
1.3 建立软件开发环境 9
1.3.1 任务分析 9
1.3.2 相关知识 9
1.3.3 任务实施 10
1.4 测试开发环境 19
1.4.1 任务分析 19
1.4.2 任务实施 19
1.5 实训项目1：建立ARM开发环境 20
1.6 实训项目2：运行一个简单的ARM 应用程序 20
项目2 开发流水灯效果—查询方式 22
2.1 背景知识 22
2.1.1 嵌入式开发语言 22
2.1.2 S3C2440A性能特点 27
2.1.3 GPIO基础知识 31
2.2 项目分析 34
2.3 项目实施 36
2.3.1 新建工程 36
2.3.2 代码实现 44
2.3.3 运行测试 44
2.4 实训项目 44
项目3 开发按键控制灯效果—中断方式 47
3.1 背景知识 47
3.1.1 什么是中断 47
3.1.2 中断源和中断优先级 47
3.1.3 中断服务程序 49
3.1.4 中断处理流程 49
3.2 S3C2440A中的中断寄存器 50
3.2.1 中断源挂起寄存器SRCPND 50
3.2.2 中断模式寄存器INTMOD 52
3.2.3 中断屏蔽寄存器INTMSK 53
3.2.4 中断优先级寄存器PRIORITY 55
3.2.5 中断挂起寄存器INTPND 57
3.2.6 子中断源挂起寄存器SUBSRCPND 58
3.2.7 子中断屏蔽寄存器INTSUBMSK 59
3.3 中断方式实现按键控制灯 60
3.3.1 任务分析 60
3.3.2 相关知识 61
3.3.3 任务实施 67
3.4 实训项目 72
项目4 设计表盘界面 73
4.1 背景知识 73
4.1.1 液晶显示器简介 73
4.1.2 液晶显示器的种类 74
4.1.3 LCD控制器的内部结构 74
4.1.4 TFT屏时序分析 75
4.2 S3C2440A内置LCD控制器 77
4.2.1 LCD控制寄存器1—LCDCON1 78
4.2.2 LCD控制寄存器2—LCDCON2 79
4.2.3 LCD 控制寄存器3—LCDCON3 80
4.2.4 LCD控制寄存器4—LCDCON4 81
4.2.5 LCD控制寄存器5—LCDCON5 81
4.2.6 帧缓冲区地址寄存器1（LCDSADDR1） 83
4.2.7 帧缓冲区地址寄存器2（LCDSADDR2） 84
4.2.8 帧缓冲区地址寄存器3（LCDSADDR3） 84
4.3 表盘界面实现 84
4.3.1 任务分析 84
4.3.2 相关知识 86
4.3.3 任务实施 89
4.4 实训项目 99
项目5 设计数字时钟 100
5.1 背景知识 100
5.1.1 实时时钟基本知识 100
5.1.2 实时时钟内部寄存器 101
5.2 数字时钟的实现 106
5.2.1 任务分析 106
5.2.2 任务实施 107
5.3 表盘时钟的实现 110
5.3.1 任务分析 111
5.3.2 任务实施 112
5.4 实训项目1：实现三按键可修改时间
的数字时钟设计 114
5.5 实训项目2：实现万年历的设计 114
项目6 设计闹钟 116
6.1 项目分析 116
6.2 项目实施 121
6.2.1 数字时钟显示 121
6.2.2 闹钟功能 121
6.2.3 按键修改闹钟时间 122
6.2.4 阴历显示 123
6.3 实训项目 126
项目7 设计简易计算器 127
7.1 背景知识 127
7.1.1 触摸屏简介 127
7.1.2 ADC原理 128
7.1.3 电阻式触摸屏简介 128
7.1.4 电阻式触摸屏工作原理 129
7.1.5 S3C2440A触摸屏工作模式 131
7.1.6 S3C2440A触摸屏寄存器 132
7.2 项目分析 135
7.3 项目实施 136
7.3.1 触摸屏初始化 136
7.3.2 计算器界面的设计 139
7.3.3 键值的获取 139
7.3.4 获取操作数和操作码 142
7.3.5 四则运算功能的实现 145
7.4 实训项目 146
项目8 设计简易播放器 147
8.1 背景知识 147
8.1.1 定时器简介 147
8.1.2 定时器的工作方式 147
8.2 S3C2440A内置相关的PWM寄存器 148
8.2.1 TCFG0寄存器 148
8.2.2 TCFG1寄存器 149
8.2.3 TCON寄存器 150
8.2.4 TCNTB/TCMPB寄存器 150
8.3 PWM定时器的设计 151
8.3.1 任务分析 151
8.3.2 任务实施 152
8.4 实训项目 152
附录开发板Micro2440部分硬件电路图 153
参考文献 162

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