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

出版者的話
譯者序
獻辭
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)計的目標(biāo)有什么獨特性
1.3　 什么是實時系統(tǒng)
1.4　 什么是多線程
1.5　 嵌入式處理器到底有多強大
1.6　 如何使用編程語言
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　 固定精度二進制數(shù)
2.2　 按位計數(shù)制
2.2.1　 二進制到十進制的轉(zhuǎn)換
2.2.2　 十進制到二進制的轉(zhuǎn)換
2.2.3　 十六進制：二進制的簡寫
2.2.4　 固定精度、反轉(zhuǎn)與溢出
2.3　 整數(shù)的二進制表示
2.3.1　 帶符號整數(shù)
2.3.2　 同一數(shù)量級的正數(shù)和負(fù)數(shù)表示
2.3.3　 解釋2的補碼的值
2.3.4　 改變具有整數(shù)和小數(shù)部分的數(shù)的符號
2.3.5　 二進制加減法
2.3.6　 表示范圍與溢出
2.4　 實數(shù)的二進制表示
2.4.1　 浮點表示的實數(shù)
2.4.2　 定點表示的實數(shù)
2.5　 文本的ASCII碼表示
2.6　 二進制編碼的十進制
習(xí)題
第3章　實現(xiàn)算術(shù)運算
3.1　 2的補碼與硬件復(fù)雜度
3.2　 乘法與除法
3.2.1　 有符號與無符號乘法
3.2.2　 通過對2的移位來實現(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　 定點實數(shù)的算術(shù)運算
3.3.1　 使用標(biāo)準(zhǔn)16.16格式的定點數(shù)
3.3.2　 使用標(biāo)準(zhǔn)32.32格式的定點數(shù)
3.3.3　 32.32定點實數(shù)乘法
3.3.4　 實例：4.4定點實數(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Ⅰ：計算機組成
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　 存儲模型
5.4.4　 位帶
5.5　 ARM匯編語言
5.5.1　 指令格式與操作數(shù)
5.5.2　 將匯編翻譯為二進制
習(xí)題
第6章　匯編程序設(shè)計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　 將簡單的C賦值語句轉(zhuǎn)換為ARM匯編代碼
6.5　 內(nèi)存地址計算
6.6　 內(nèi)存尋址實例
6.6.1　 將C指針表達式翻譯為匯編代碼
6.6.2　 將C下標(biāo)表達式翻譯為匯編代碼
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
6.8.2　 算術(shù)運算指令
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Ⅲ：控制結(jié)構(gòu)
7.1　 指令序列
7.2　 實現(xiàn)判定
7.2.1　 條件分支指令
7.2.2　 if-then和if-then-else語句
7.2.3　 復(fù)合條件碼
7.2.4　 if-then指令
7.3　 實現(xiàn)循環(huán)
7.4　 函數(shù)的實現(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　 臨時變量
7.4.6　 保存寄存器值
習(xí)題
第8章　匯編程序設(shè)計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)先級與嵌套異常
8.2　 同步、傳輸率與延遲
8.3　 緩沖區(qū)與隊列
8.4　 評價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/后臺系統(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
9.2　 多線程編程
9.2.1　 獨立線程的并發(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　 互斥對象
9.3.5　 信號量
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)先級的調(diào)度
10.5.1　 資源饑餓
10.5.2　 優(yōu)先級反轉(zhuǎn)
10.5.3　 優(yōu)先級上限協(xié)議
10.5.4　 優(yōu)先級繼承協(xié)議
10.6　 分配優(yōu)先級
10.6.1　 最后期限驅(qū)動的調(diào)度
10.6.2　 速率單調(diào)的調(diào)度
10.7　 死鎖
10.8　 看門狗定時器
習(xí)題
第11章　存儲管理
11.1　 C語言中的對象
11.2　 作用域
11.2.1　 改進局部作用域
11.2.2　 改進全局作用域
11.3　 生命周期
11.4　 自動分配
11.5　 靜態(tài)分配
11.6　 三個程序：區(qū)分靜態(tài)分配和自動分配
11.6.1　 對象創(chuàng)建
11.6.2　 對象初始化
11.6.3　 對象銷毀
11.7　 動態(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　 編程實踐需要避免的事項
12.4.1　 將內(nèi)部狀態(tài)保持在本地靜態(tài)對象的函數(shù)
12.4.2　 返回本地靜態(tài)對象地址的函數(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運行時環(huán)境
13.3.1　 將初始值從非易失性存儲器復(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)定時器
13.5　 其他外圍設(shè)備
部分習(xí)題答案
索引