嵌入式ARM開發實戰 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] James A. Langbridge 著，陳青華 等 譯

圖書標籤:

• ARM
• 嵌入式
• 開發
• 實戰
• 單片機
• Cortex-M
• STM32
• 嵌入式係統
• 硬件
• 編程

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302396192

版次：1

商品編碼：11703077

品牌：清華大學

包裝：平裝

叢書名： 嵌入式係統經典叢書

開本：16開

齣版時間：2015-05-01

用紙：膠版紙

頁數：362

內容簡介

　　進入嵌入式係統開發的世界
　　　無論是iPad、Surface平闆電腦、iPhone還是任天堂的DS(雙屏遊戲機)，ARM微處理器技術都能支持它們運行。這些基於ARM的處理器僅用極少的能耗就提供瞭強有力的數值計算能力，這使得它們非常適用於移動設備。本指南將引導你進入嵌入式ARM開發的世界， 並指導你研究不同的係統常見的ARM處理器。本書探討瞭嵌入式ARM開發的基礎，包括處理器的概述、處理器使用的編程語言和很多程序設計示例。通過一步一步的詳細講解，你很快就能創建自己的第1個嵌入式應用程序。
　　主要內容
　　◆ 通過清晰地解釋不同係統常見的ARM處理器，讓你輕鬆進入嵌入式ARM開發的世界
　　◆ 研究嵌入式ARM係統開發所需的工具，包括開發闆、軟件和參考資料
　　◆ 讓你快速熟悉匯編語言以便能開始低級係統編程和調試
　　◆ 展示如何進行優化以確保從大多數ARM處理器中獲得快速的代碼

前言/序言

前　　言


在嵌入式係統的領域內，不藉助ARM CPU難以長期工作。ARM CPU因其較低的耗電量成為理想的移動嵌入式係統。自2012年以來，幾乎所有PDA和智能手機都使用瞭ARM CPU，其占據瞭32位嵌入式係統75%和嵌入式RISC係統的90%的份額。2005年，售齣的10億多部手機中98%使用至少一個ARM處理器。ARM處理器使用在手機、平闆計算機、MP3播放器、手持遊戲機、計算器，甚至計算機外圍設備，如藍牙芯片和硬盤驅動器中。
每兩個月都有超過10億的ARM處理器被送到使用者手中。令人驚訝的是，ARM並非作為處理器而是作為設計內核被使用。ARM的閤作夥伴們使用這些設計作為基礎，添加自己的外部設備、外圍設備，或修改ARM的原有速度和功耗功率，從而製成適閤自己的處理器。通過與製造商閤作，ARM創造瞭一個巨大的生態係統。結果是誕生瞭一係列非凡的處理器，可用於所有類型的設備。使用共同的架構，開發人員能夠輕鬆地切換各個處理器。
ARM處理器不是隻擁有有限的微型處理器性能。從用於最小係統的微控製器設備到運用64位處理器的服務器都可運用ARM處理器。
本書介紹嵌入式ARM係統，如何啓動並運行該係統，如何在該平颱上進行開發以及在此巨大的生態係統中可運用的設備。
本書適用對象
本書主要麵嚮初入嵌入式領域的開發人員。對大多數例子來講，需要基本瞭解C語言，但不需要掌握匯編語言的知識。
該書也便於開發人員更好地掌握處理器的內部構件和深入理解內核工作。
本書涵蓋內容
本書涵蓋瞭ARM處理器技術的高級內容，著重關注運用於Cortex-A、Cortex-R和Cortex-M設備的ARMv7架構。如果使用瞭Cortex係列處理器，你會感覺運用自如。但如果使用ARM經典內核，你還可以掌握架構和平颱之間的區彆。
本書結構安排
本書為不具備ARM處理器使用經驗的讀者提供盡可能豐富的信息。要理解ARM哲學，有必要瞭解ARM的起源和産生過程。本書涵蓋瞭嵌入式項目的所有方麵：理解處理器和擴展處理器，理解匯編程序，用更常見的C語言生成第一個程序，並且繼續進行調試和優化。
第1章“ARM發展史”，概述瞭ARM的傳奇曆史和起源，以及發展現狀。
第2章“ARM嵌入式係統”，介紹瞭何為嵌入式係統，講述瞭嵌入式係統的優勢。
第3章“ARM架構”，列舉瞭ARM處理器的組成元件及其有效的使用方法。
第4章“ARM匯編語言”，介紹瞭ARM匯編語言，並解釋瞭理解匯編語言的重要性。
第5章“ARM 入門”，展示一些模擬器和真實芯片來編寫程序，不僅有ARM處理器啓動而且包括更復雜程序應用基礎的編程。本章還列舉瞭一些真實世界的場景項目。
第6章“Thumb指令集”，介紹瞭Thumb模式和Thumb-2擴展。Cortex-M處理器僅用於Thumb模式，但在代碼密度要求高的地方Thumb可用於每一個現代處理器。
第7章“匯編指令”，列舉瞭ARM統一匯編語言中的一係列匯編指令。用淺顯易懂的程序介紹瞭這一係列匯編指令的用法。
第8章“NEON”，介紹瞭NEON，ARM先進的單指令多數據處理器，並展示瞭如何運用它來加速數學密集的例程。
第9章“調試”，通過列舉真實案例描述瞭何為調試、調試程序所需要的以及調試的成效。
第10章“編寫優化C程序”，描述瞭應用程序的最終部分—— 優化。通過簡單案例，可以學習如何編寫優化代碼，並瞭解處理器內部實施進一步的優化的過程。
附錄A“術語”，解釋瞭使用嵌入式係統(具體指ARM嵌入式係統)工作時遇到的詞匯和術語。
附錄 B“ARM架構版本”，列舉瞭不同的ARM架構並解釋瞭每一個版本架構的技術優點，以及處理器所屬的架構。
附錄 C“ARM內核版本”，詳細介紹ARM內核，介紹每個處理器的變化。重點討論瞭始於ARM6 的每個處理器。引入更多細節介紹現代的Cortex-級處理器。
附錄 D“NEON內部函數和指令”，列舉齣可用於ARM NEON引擎的不同指令，同時使用C語言介紹瞭用於優化NEON計算的內部函數執行方式。
附錄 E“匯編語言指令”，列舉並詳細描述瞭運用於UAL的不同匯編指令，同時列舉瞭運用於不同Cortex-M處理器的一係列Thumb指令。
使用本書的必要條件
大多數人猜想嵌入式係統被昂貴的電子設備和高價的軟件授權所包圍，但事實是僅用很少的投入就可以開始嵌入式開發。首先，需要一颱開發計算機。本書給齣瞭Linux係統下的例子，也可以在Windows和MacOS係統下使用。本書提供瞭免費版權的編譯器，可以使用免費的ARM模擬器來編寫第一個程序，但是稍後使用一個小型的ARM係統將是明智的：不論是來自於一個製造商(指定兩個)的評估版，還是使用廉價的小型計算機，如Raspberry Pi(樹莓派)或者Arduino Due。
要運行書中的示例，需要具備以下條件：
● Linux 係統開發計算機
● Mentor 圖形編譯器套件
● Atmel SAM D20 Xplained Pro evaluation board
● Silicon Lab’s STK3200 and STK3800 evaluation boards
● Raspberry Pi
示例的源代碼可以從Wrox網站上下載，網址如下：
www.wiley.com/go/profembeddedarmdev
約定
　為瞭有助於你從書中獲得最大收獲並能跟蹤正在發生什麼，全書使用瞭一些約定。





源代碼
使用本書中的示例時，你既可以選擇手動輸入所有的代碼也可以使用隨書的源代碼文件。本書使用的所有源代碼可以在www.wrox.com上下載。針對本書，代碼下載位於如下頁麵Download Code選項卡：
www.wrox.com/go/profembeddedarmdev
也可以通過ISBN(本書的ISBN為978-1-118-78894-3)在www.wrox.com和http://www.tupwk.com.cn/downpage上搜索本書來找到代碼。並且當前所有Wrox圖書完整的代碼列錶可以在www.wrox.com/dynamic/books/download.aspx。在第5章的開頭，你會發現該章的主要代碼文件的列錶。在這一章，也會發現引用的可供下載的代碼文件的名稱。
www.wrox.com 網頁上的大多數代碼被壓縮成ZIP、RAR格式，或者適閤開發平颱類似的格式。
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深入探索微控製器世界的奇妙旅程：《嵌入式ARM開發實戰》 在科技飛速發展的今天，我們生活中的許多設備都離不開微控製器，它們如同大腦一般，驅動著從智能傢居到汽車電子，再到工業自動化等各個領域的運轉。而ARM架構，以其高效、低功耗的特點，早已成為嵌入式係統設計的基石。對於渴望駕馭這股技術浪潮的開發者而言，《嵌入式ARM開發實戰》無疑是一本通往精通之路的寶貴指南。 本書並非一本泛泛而談的理論教材，而是一次深度實操的沉浸式體驗。它將帶領讀者告彆枯燥的理論堆砌，直接踏入真實世界的嵌入式開發場景，通過一係列精心設計的項目和案例，係統地講解ARM嵌入式開發的方方麵麵。無論您是初涉嵌入式領域，還是希望在現有技術基礎上更進一步，都能從中汲取豐富的知識和寶貴的實戰經驗。 洞悉ARM架構精髓，掌握核心開發技能 ARM架構的強大之處在於其靈活性和廣泛的應用。本書將首先從ARM架構的基礎概念入手，深入剖析其指令集、流水綫、中斷機製等核心原理。讀者將不再是盲目地調用API，而是能夠理解代碼背後的運行機製，從而寫齣更高效、更優化的程序。 匯編語言作為硬件的直接語言，在理解底層運作機製方麵有著不可替代的作用。本書將引導讀者逐步掌握ARM匯編語言的編寫，理解寄存器操作、內存訪問以及常用指令的運用。這不僅有助於理解C/C++等高級語言在ARM平颱上的編譯過程，更能為調試和性能優化打下堅實的基礎。 C/C++語言是嵌入式開發中最常用的編程語言。本書將重點講解如何在ARM平颱上高效地使用C/C++進行開發，包括嵌入式C的特有語法、內存管理、指針運用以及如何與硬件進行交互。讀者將學習如何構建健壯、可靠的代碼，有效應對嵌入式係統中的挑戰。 從入門到精通：豐富的項目實踐，全麵提升開發能力 《嵌入式ARM開發實戰》最核心的價值在於其豐富的項目實踐。本書精心挑選瞭一係列具有代錶性的項目，覆蓋瞭嵌入式開發中最常見的應用場景。每一個項目都經過精心設計，從需求分析、硬件選型、軟件架構到代碼實現和最終測試，都進行瞭詳盡的講解。 基礎篇將從最簡單的“點亮LED”和“按鍵輸入”等入門級項目開始，讓讀者熟悉開發環境的搭建、交叉編譯工具鏈的使用以及基本的GPIO控製。通過這些項目，讀者將快速建立起對嵌入式硬件操作的直觀認識。 進階篇將逐步深入，引入更復雜的概念和技術。例如，通過UART通信項目，讀者將學習如何實現設備之間的數據交互，理解串行通信協議的原理和應用；通過ADC/DAC項目，讀者將接觸到模擬信號的處理，這對於涉及傳感器數據采集和控製的係統至關重要；通過定時器和PWM項目，讀者將學習如何精確控製時間和産生模擬量的輸齣，為電機控製、信號生成等應用奠定基礎。 高級篇則將挑戰更具挑戰性的項目，例如RTOS（實時操作係統）應用。讀者將學習如何選擇閤適的RTOS，理解任務調度、信號量、互斥鎖等概念，並掌握如何構建多任務並發的復雜係統。這將是理解和開發復雜嵌入式産品的關鍵一步。此外，還將涵蓋SPI、I2C等通信協議的實踐，讓讀者掌握與各類傳感器、存儲器和外設進行通信的技能。 為瞭讓讀者能夠更真實地體驗開發過程，本書還將引入嵌入式GUI開發的章節。讀者將學習如何使用成熟的GUI庫，為嵌入式設備設計用戶友好的交互界麵，為産品的智能化和人性化提升提供可能。 掌握關鍵開發工具與調試技巧，事半功倍 高效的開發離不開強大的工具支持。本書將詳細介紹集成開發環境（IDE）的使用，包括代碼編輯、編譯、下載等基本操作，並著重講解如何利用IDE進行代碼調試。讀者將學習如何設置斷點、單步執行、查看變量值、分析內存等高級調試技巧，從而快速定位和解決代碼中的bug，極大地提高開發效率。 仿真器和調試器是嵌入式開發中必不可少的輔助工具。本書將引導讀者熟悉各類調試工具的使用，包括JTAG/SWD接口的連接和配置，以及如何利用調試器觀察和控製程序的運行。通過對調試過程的深入理解，讀者將能夠更自信地麵對復雜的問題。 此外，本書還將提及版本控製工具（如Git）的重要性，以及如何在團隊協作中有效地管理代碼。 關注嵌入式係統設計中的關鍵要素 除瞭核心的編程和調試技能，《嵌入式ARM開發實戰》還關注嵌入式係統設計中的一些關鍵要素。 電源管理對於資源受限的嵌入式設備至關重要。本書將介紹低功耗設計的基本原則和技巧，幫助讀者開發齣更節能的嵌入式係統。 內存管理是嵌入式開發中常常遇到的難點。本書將詳細講解嵌入式係統中的內存組織結構，包括棧、堆、全局變量等，以及如何進行高效的內存分配和釋放，避免內存泄漏和溢齣等問題。 中斷處理是響應外部事件的關鍵機製。本書將深入講解ARM中斷控製器的工作原理，以及如何編寫高效的中斷服務程序，確保係統能夠及時響應。 驅動程序開發是連接硬件和軟件的橋梁。本書將通過實例講解如何編寫設備驅動程序，讓讀者能夠理解底層硬件的控製細節，為開發更復雜的係統打下基礎。 打造全方位的學習體驗，成就卓越開發者 《嵌入式ARM開發實戰》不僅僅是一本書，更是一次係統性的學習旅程。本書的語言通俗易懂，結構清晰，從淺入深，循序漸進。每一個知識點都輔以生動的實例和代碼，讓抽象的概念變得具體可感。 本書的目標是培養齣能夠獨立解決嵌入式開發問題的開發者。通過學習本書，讀者將能夠： 深刻理解ARM架構的底層原理，不再被動地使用工具，而是能夠主動地優化和控製。 熟練掌握嵌入式C/C++開發技術，編寫齣高質量、高可靠性的嵌入式軟件。 掌握各種嵌入式通信協議和外設的驅動開發，能夠靈活地與各種硬件進行交互。 熟練運用開發調試工具，高效地定位和解決開發中遇到的問題。 具備構建復雜嵌入式係統的能力，能夠獨立完成從原型設計到最終産品實現的整個過程。 無論您是希望進入智能硬件、物聯網、機器人、汽車電子等蓬勃發展的領域，還是想在現有的嵌入式開發領域深耕細作，《嵌入式ARM開發實戰》都將是您最值得信賴的夥伴。翻開這本書，開啓您在微控製器世界的奇妙探索之旅，用您的雙手，創造屬於未來的智能設備！

評分☆☆☆☆☆

終於入手瞭這本《嵌入式ARM開發實戰》，拿到手沉甸甸的，感覺很有分量。我之前對嵌入式開發一直充滿好奇，但又覺得門檻很高，不知道從何下手。市麵上相關的書籍也看瞭不少，但要麼過於理論化，要麼內容零散，很難找到一本能真正帶著我實踐起來的書。這本書的名字就特彆吸引我，“實戰”兩個字簡直是我的救星。我特彆期待它能在硬件選型、開發環境搭建、基礎的裸機開發，到操作係統移植、驅動開發等方麵，提供詳實的操作步驟和清晰的代碼示例。我希望能從這本書中學到如何將理論知識轉化為實際的開發技能，解決實際項目中可能遇到的各種問題。尤其是在ARM架構下，各種外設的寄存器操作、中斷處理、時鍾配置等等，這些細節往往是初學者最容易卡殼的地方，我希望這本書能夠把這些講得透徹，並且提供一些實用的技巧和經驗。同時，我也希望書中能包含一些實際的案例，比如如何開發一個簡單的傳感器數據采集係統，或者一個基礎的嵌入式GUI應用，這樣能夠讓我更有成就感，也更容易理解抽象的概念。總而言之，我抱有很大的期望，希望這本書能成為我踏入嵌入式ARM開發領域的堅實起點。

評分☆☆☆☆☆

作為一名已經工作幾年的嵌入式工程師，我一直在尋找能夠提升我ARM開發能力的進階書籍。《嵌入式ARM開發實戰》這個書名正是我所需要的。我希望書中能涵蓋一些更深入的主題，比如ARMv7/v8架構的特性，多核處理器的高級應用，以及嵌入式Linux的深入剖析。我特彆關注書中關於Linux驅動開發的部分，希望能學習到如何編寫設備樹（Device Tree）、如何理解內核模塊的加載與卸載、如何處理中斷和DMA等高級驅動技術。同時，我也希望書中能涉及到一些性能優化和功耗管理方麵的實踐經驗，這對於資源受限的嵌入式設備來說至關重要。例如，如何通過代碼優化、編譯器選項設置來提高執行效率，如何利用休眠模式和時鍾門控來降低功耗。另外，書中如果能包含一些關於嵌入式係統安全性的討論，比如如何防止代碼注入、如何進行加密解密等，那將是錦上添花。我期待這本書能夠提供一些解決實際開發中遇到的復雜問題的思路和方法，幫助我突破職業發展的瓶頸。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在校大學生，專業方嚮是計算機科學與技術，對嵌入式開發很感興趣，尤其聽說ARM架構在工業控製、物聯網等領域應用廣泛，就想深入學習一下。翻開這本書，我第一感覺是內容組織得很有條理。從最基礎的ARM體係結構介紹，到匯編語言和C語言在嵌入式開發中的應用，再到各種常用外設的驅動編寫，感覺覆蓋麵很廣。我特彆關注書中關於實時操作係統（RTOS）的部分，比如FreeRTOS或者RT-Thread的移植和應用，因為這在很多實際項目中都是必不可少的。我希望書中能提供詳細的RTOS配置和任務管理、進程間通信的實例，讓我能夠理解如何在多任務環境下進行高效的開發。另外，書中關於調試技巧的介紹我也非常期待，比如如何利用JTAG/SWD進行硬件調試，如何使用printf進行遠程打印，這些都是解決bug的利器。我希望這本書不僅僅是理論的堆砌，更重要的是能夠指導我一步步完成一個完整的項目，從硬件選型到軟件實現，再到最終的測試驗證。我相信通過這本書的學習，我能夠對嵌入式ARM開發有一個更全麵、更深入的理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的是我近期最滿意的一次購書體驗瞭！之前一直想自己動手做點小項目，但總是因為對硬件原理和軟件接口不熟悉而受阻。這本書的“實戰”定位非常精準，我覺得它更像是一位經驗豐富的導師，手把手地教你如何從零開始。最吸引我的是，書中似乎講解瞭從最簡單的LED閃爍到復雜的傳感器數據融閤，每一步都配有詳細的圖文和代碼。我特彆喜歡看那種一步步拆解問題的講解方式，比如對於一個GPIO口，它會詳細解釋寄存器的含義，如何設置方嚮、輸齣值，如何配置上拉下拉電阻等等，這種細緻入微的講解對於理解底層原理太重要瞭。而且，我看到書中還提到瞭如何使用示波器、邏輯分析儀等工具進行硬件調試，這絕對是提升開發效率的必備技能。我迫不及待地想嘗試書中提供的各種實驗，希望能通過這些實踐，徹底理解ARM微控製器的核心工作機製，並能夠獨立完成一些個性化的嵌入式應用。

評分☆☆☆☆☆

我是一名軟硬件工程師，在工作中經常需要接觸到各種嵌入式係統，其中ARM架構是目前最主流的選擇之一。《嵌入式ARM開發實戰》這本書的名字立刻吸引瞭我，因為它強調的是“實戰”，這正是我在工作中經常遇到的痛點。我期望這本書能夠提供一些在實際項目開發中非常有價值的內容，比如關於不同ARM內核（如Cortex-M係列、Cortex-A係列）的特性和應用場景的對比分析，以及它們在選擇和設計嵌入式係統時的考量。我特彆關注書中是否能包含一些關於bootloader的開發和移植的實例，比如U-Boot的配置和修改，以及如何實現自定義的啓動流程。此外，對於嵌入式Linux係統，我希望書中能夠深入講解內核裁剪、文件係統構建、以及如何進行應用程序的交叉編譯和部署。書中如果能提供一些關於功耗優化、中斷處理優化、以及多綫程同步機製的實踐性建議，那將對我的工作非常有幫助。總而言之，我希望這本書能夠成為我解決實際開發難題、提升工作效率的有力工具。

評分☆☆☆☆☆

速度快！挺好的書，研習中。

評分☆☆☆☆☆

沒有實戰！內容不是太詳細，略有可參考內容，譯者技術麵偏窄有些內容翻譯的實在讓人不敢恭維！

評分☆☆☆☆☆

挺不錯的 值得一看 推薦

評分☆☆☆☆☆

挺好的，用捲後很便宜，不錯

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不錯的書

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東西不錯下次還會來買

評分☆☆☆☆☆

不錯的書