ARM体系结构与编程（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杜春雷 著

图书标签:

• ARM
• 嵌入式系统
• 体系结构
• 编程
• 汇编
• C语言
• 单片机
• 处理器
• 计算机组成原理
• 技术

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302403425

版次：2

商品编码：11742624

品牌：清华大学

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-07-01

用纸：胶版纸

页数：512

字数：797

正文语种：中文

内容简介

　　ARM处理器是一种16/32位的高性能、低成本、低功耗的嵌入式RISC微处理器，由ARM公司设计，然后授权给各半导体厂商生产，它目前已经成为应用最为广泛的嵌入式处理器。《ARM体系结构与编程（第2版）》共为分14章，对ARM处理器的体系结构、指令系统和开发工具进行了比较全面的介绍。其中包括ARM体系、ARM程序设计模型、ARM汇编语言程序设计、ARM C/C++语言程序设计、ARM连接器的使用、ARM集成开发环境CodeWarrior IDE的介绍及高性能的调试工具ADW的使用。并在此基础上介绍一些典型的基于ARM体系的嵌入式应用系统设计的基本技术。通过阅读本书，可以使读者掌握开发基于ARM的应用系统的各方面的知识。本书既可作为学习ARM技术的培训材料，也可作为嵌入式系统开发人员的参考手册。

目录

第1章 ARM概述及其基本编程模型 1

1.1 ARM技术的应用领域及其特点 1

1.2 ARM体系结构的版本及命名方法 2

1.3 ARM处理器系列 7

1.4 ARM处理器的运行模式 11

1.5 ARM寄存器介绍 11

1.6 ARM体系的异常中断 17

1.7 ARM体系中的存储系统 19

第2章 ARM指令分类及其寻址方式 22

2.1 ARM指令集概要介绍 22

2.2 ARM指令的寻址方式 24

第3章 ARM指令集介绍 61

3.1 ARM指令集 61

3.2 一些基本的ARM指令功能段 110

3.3 Thumb指令介绍 120

第4章 ARM汇编语言程序设计 122

4.1 伪操作 122

4.2 ARM汇编语言伪指令 151

4.3 ARM汇编语言语句的格式 153

4.4 ARM汇编语言程序的格式 162

4.5 ARM汇编编译器的使用 164

4.6 汇编程序设计举例 166

第5章 ARM的存储系统 175

5.1 ARM存储系统概述 175

5.2 ARM中用于存储管理的系统控制

协处理器CP15 176

5.3 存储器管理单元MMU 186

5.4 高速缓冲存储器和写缓冲区 205

5.5 快速上下文切换技术 217

5.6 与存储系统相关的程序设计指南 219

5.7 ARM存储系统的实例 225

第6章 ATPCS介绍 242

6.1 ATPCS概述 242

6.2 基本ATPCS 242

6.3 几种特定的ATPCS 246

第7章 ARM程序和Thumb程序混合

使用 250

7.1 概述 250

7.2 在汇编语言程序中通过用户代码

支持interwork 251

7.3 在C/C++程序中实现interwork 256

7.4 在汇编语言程序中通过连接器

支持interwork 259

第8章 C/C++以及汇编语言的混合

编程 263

8.1 内嵌汇编器的使用 263

8.2 从汇编程序中访问C程序变量 270

8.3 汇编程序、C程序以及C++程序的

相互调用 271

第9章 异常中断处理 276

9.1 ARM中的异常中断处理概述 276

9.2 进入和退出异常中断的过程 279

9.3 在应用程序中安排异常中断处理

程序 285

9.4 SWI异常中断处理程序 288

9.5 FIQ和IRQ异常中断处理程序 297

9.6 复位异常中断处理程序 302

9.7 未定义指令异常中断 302

9.8 指令预取中止异常中断处理程序 303

9.9 数据访问中止异常中断处理程序 303

第10章 ARM C/C++编译器 304

10.1 ARM C/C++编译器概述 304

10.2 ARM编译器命令行格式 306

10.3 ARM编译器中的pragmas 319

10.4 ARM编译器特定的关键词 321

10.5 ARM编译器支持的基本数据

类型 335

10.6 ARM编译器中的预定义宏 337

10.7 ARM中的C/C++库 339

第11章 ARM连接器 347

11.1 ARM映像文件 347

11.2 ARM连接器介绍 351

11.3 ARM连接器生成的符号 353

11.4 连接器的优化功能 354

11.5 运行时库的使用 355

11.6 从一个映像文件中使用另一个映像

文件中的符号 359

11.7 隐藏或者重命名全局符号 362

11.8 ARM连接器的命令行选项 363

11.9 使用scatter文件定义映像文件的

地址映射 371

第12章 嵌入式应用程序示例 384

12.1 嵌入式应用程序设计的基本知识 384

12.2 使用semihosting的C语言程序

示例 388

12.3 一个嵌入式应用系统示例 392

12.4 进行ROM/RAM地址重映射的

嵌入式应用系统 401

12.5 一个嵌入式操作系统示例 405

第13章 使用CodeWarrior 412

13.1 CodeWarrior for ARM概述 412

13.2 简单工程项目的使用 413

13.3 配置生成目标 424

13.4 复杂工程项目的使用 451

13.5 工程项目模板 456

13.6 编译和连接工程项目 461

第14章 ARM体系中的调试方法 465

14.1 ARM体系中的调试系统概述 465

14.2 基于Angel的调试系统 466

14.3 基于JTAG的调试系统 495

14.4 ADW使用介绍 498

参考文献 513

精彩书摘

　　其中的符号及参数说明如下。

　　：是指令助记符，如ADD表示算术加操作指令。

　　{}：表示指令执行的条件。

　　{S}：决定指令的操作是否影响CPSR的值。

　　：表示目标寄存器。

　　：表示包含第1个操作数的寄存器。

　　：表示第2个操作数。

　　通常有下面3种格式。

　　（1） 立即数方式。每个立即数由一个8位的常数循环右移偶数位得到。其中循环右移的位数由一个4位二进制的两倍表示。如果立即数记作，8位常数记作immed_8，4位的循环右移值记作rotate_imm，则有：

　　= immed_8循环右移（2*rotate_imm）

　　这样并不是每一个32位的常数都是合法的立即数，只有能够通过上面构造方法得到的才是合法的立即数。下面的常数是合法的立即数：

　　0Xff,0x104,0xff0,0xff00

　　而下面的数不能通过上述构造方法得到，则不是合法的立即数：

　　0x101,0x102,0xFF1

　　同时按照上面的构造方法，一个合法的立即数可能有多种编码方法。如0x3F0是一个合法的立即数，它可以采用下面两种编码方法：

　　immed_8=0x3F,rotate_imm=0xE 或者

　　immed_8=0xFC,rotate_imm=0Xf

　　但是，由于这种立即数的构造方法中包含了循环移位操作，而循环移位操作会影响CPSR的条件标志位C。因此，同一个合法的立即数由于采用了不同的编码方式，将使某些指令的执行产生不同的结果，这是不能允许的。ARM汇编编译器按照下面的规则来生成立即数的编码。

　　当立即数数值在0和0xFF范围中时，令immed_8=，rotate_ imm=0。

　　其他情况下，汇编编译器选择使rotate_imm数值最小的编码方式。

　　（2） 寄存器方式。在寄存器寻址方式下，操作数即为寄存器的数值。如下例所示：

　　MOV R3,R2 ; 将R2的数值放到R3中

　　ADD R0,R1,R2 ; R0的数值等于R1的数值加上R2的数值

　　（3） 寄存器移位方式。寄存器移位方式的操作数为寄存器的数值做相应的移位（或者循环移位）而得到。具体的移位（或者循环移位）的方式有下面几种。

　　ASR：算术右移。

　　LSL：逻辑左移。

　　LSR：逻辑右移。

　　ROR：循环右移。

　　RRX：扩展的循环右移。

　　移位（或者循环移位）的位数可以用立即数方式或者寄存器方式表示。

　　下面是一些寄存器移位方式的操作数示例：

　　MOV R0,R1,LSL #3 ; R0=R1*（2**3）

　　ADD R0,R1,R1,LSL #3 ; R0=R1+R1*（2**3）

　　SUB R0,R1,R2,LSR #4 ; R0=R1-R2/（2**4）

　　MOV R0,R1,ROR R2 ; R0=R1循环右移R2位

　　数据处理指令操作数的具体寻址方式有下面11种。

　　#

　　, LSL #

　　, LSL

　　, LSR #

　　, LSR

　　, ASR #

　　, ASR

　　, ROR #

　　, ROR

　　, RRX

　　1. #

　　指令编码格式

　　31 28 27 25 24 21 20 19 16 15 12 11 8 7 0

　　cond 0 0 1 opcode S Rn Rd rotate_imm immed_8

　　操作数生成方法

　　指令的操作数即为立即数#。立即数#的生成方法见前面章节的介绍。当rotate_imm=0时，循环器的进位值（即 Carry-out 位）为CPSR中的C条件标志位；当rotate_imm!=0时，循环器的进位值（即 Carry-out 位）为操作数的最高位bit[31]。

　　指令中操作数的语法格式

　　#

　　其中，= immed_8循环右移（2*rotate_imm）。

　　指令中操作数寻址操作的伪代码

　　shifter_operand = immed_8 Rotate_Right （rotate_imm * 2）

　　if rotate_imm == 0 then

　　shifter_carry_out = C flag

　　else /* rotate_imm != 0 */

　　shifter_carry_out = shifter_operand[31]

　　使用说明

　　这里需要注意，关于立即数的合法性以及立即数编码的规则，具体细节在上一节已经做了详细描述，这里不再重复。

　　示例

　　MOV R0,#0xFC0 ; 令R0的数值为0xFC0

　　2.

　　指令编码格式

　　31 28 27 25 24 21 20 19 16 15 12 11 7 6 4 3 0

　　cond 0 0 0 opcode S Rn Rd 0 0 0 0 0 0 0 0 Rm

　　操作数生成方法

　　指令的操作数即为寄存器的数值。循环器的进位值（即 Carry-out 位）为CPSR中的C条件标志位。

　　指令中操作数的语法格式

　　其中，指定操作数所在的寄存器。

　　指令中操作数寻址操作的伪代码

　　shifter_operand = Rm

　　shifter_carry_out = C Flag

　　使用说明

　　当R15用作第1个源操作数Rn或者第2个操作数Rm时，操作数即为当前指令地址加常数8。

　　示例

　　MOV R3,R2 ; 将R2的数值放到R3中

　　ADD R0,R1,R2 ; R0的数值等于R1的数值加上R2的数值

　　3. , LSL #

　　指令编码格式

　　31 28 27 25 24 21 20 19 16 15 12 11 7 6 4 3 0

　　cond 0 0 0 opcode S Rn Rd shift_imm 0 0 0 Rm

　　操作数生成方法

　　指令的操作数为寄存器Rm的数值逻辑左移shift_imm位。由于shift _imm为5位，所以移位的范围为0～31位。进行移位操作后，空出的位添0。当shift_imm=0时，循环器的进位值（即Carry-out位）为CPSR中的C条件标志位；当shift_imm!=0时，循环器的进位值为操作数的最高位bit[31]。

　　指令中操作数的语法格式

　　,LSL #

　　其中：

　　为进行逻辑左移操作的寄存器。

　　LSL表示逻辑左移操作。

　　为逻辑左移位数，范围为0～31。

　　指令中操作数寻址操作的伪代码

　　if shift_imm == 0 then /*寄存器操作数 */

　　shifter_operand = Rm

　　shifter_carry_out = C Flag

　　else /* shift_imm > 0 */

　　shifter_operand = Rm Logical_Shift_Left shift_imm

　　shifter_carry_out = Rm[32 - shift_imm]

　　使用说明

　　当R15用作第1个源操作数Rn或者第2个操作数Rm时，操作数即为当前指令地址加常数8。

　　示例

　　MOV R0,R0,LSL #n ; R0=R0*（2**n）

　　4. , LSL

　　指令编码格式

　　31 28 27 25 24 21 20 19 16 15 12 11 8 7 4 3 0

　　cond 0 0 0 opcode S Rn Rd Rs 0 0 0 1 Rm

　　……

前言/序言

　　嵌入式系统是指以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗严格要求的专用计算机系统。

　　嵌入式系统并不是最近出现的新技术，只是随着微电子技术和计算机技术的发展，微控制芯片功能越来越强大，嵌入微控制芯片的设备和系统越来越多，从而使得这种技术越来越引人注目而已。嵌入式系统与通用的计算机系统既有相似之处，也有明显的区别。通常，嵌入式系统中的系统程序(包括操作系统)与应用程序是浑然一体的，这些程序被编译连接成一个可以执行的二进制映像文件(Image)，这个二进制映像文件被固化在系统中，在系统复位后自动执行。嵌入式系统的开发系统与实际运行的系统并不相同，需要交叉编译系统和适当的调试系统。

　　ARM嵌入式处理器是一种高性能、低功耗的RISC芯片。它由英国ARM公司设计，世界上几乎所有的主要半导体厂商都生产基于ARM体系结构的通用芯片，或在其专用芯片中嵌入ARM的相关技术。如TI、Motorola、Intel、NS、Philips、Altera、Agilent、Atmel、Hynix、Sharp、Triscend、NEC、Cirrus Logic、Samsung和LinkUp等公司都有相应的产品。目前ARM芯片广泛应用于无线产品、PDA、GPS、网络、消费电子产品、STB及智能卡中，基于ARM内核的处理器年产量突破90亿个，已经成为业界的龙头。本书比较全面地介绍基于ARM技术的嵌入式应用系统的开发技术。

　　1. 本书的主要读者

　　本书对ARM处理器的体系结构、指令系统、开发工具做了比较全面的介绍。并在此基础上讨论一些典型的基于ARM体系嵌入式应用系统设计时的基本技术。通过阅读本书，可以使读者能够掌握开发基于ARM的应用系统的各方面的知识。它既可作为学习ARM技术的培训材料，也可作为嵌入式系统开发人员的参考手册。

　　2. 本书的主要内容

　　本书以可执行的二进制映像文件(Image)为中心，介绍基于ARM微处理器的嵌入式系统的开发过程所涉及的知识，主要包括以下几部分。

　　* Image文件的“原材料”，包括*.c、*.h、*.obj、*.asm及*.lib文件。这些文件包括操作系统，通常以*.lib形式提供，也有一些操作系统附属的源代码，可以为*.c、*.h、*.asm；BSP(其实也是操作系统的一部分，因为它对于不同的计算机主板是不同的，这里将其单独列出)，它通常为*.c、*.h、*.asm；语言库(如C语言运行库)，通常为*.lib；用户自己的应用程序，通常为*.c、*.h、*.asm。

　　本书将对应地介绍：ARM的体系结构；ARM的指令系统；ARM汇编语言，对应于*.asm文件；ARM C语言的独到部分(与标准C相同的部分这里不做介绍)，对应于*.c；ARM的编程指南；ARM的编译器使用。

　　本书还将介绍ARM公司提供的集成开发环境CodeWarrior IDE的使用方法。

　　* Image文件各部分的组织方法以及在内存中的安排。

　　本书将对应地介绍ELF格式的映像文件的组成、ARM连接器的使用、程序在 ROM中的存放技术。

　　* Image文件中各部分的功能。

　　本书将对应地介绍一个嵌入式系统各部分的功能，着重介绍系统启动部分的设计。这部分是嵌入式系统涉及的难点，将通过一些实例来介绍。

　　* Image的调试。

　　本书主要介绍ARM公司的调试工具ADW的使用方法。同时将介绍嵌入式系统的基本调试方法。

　　3. 本书的结构安排

　　全书包括14章。各章主要内容说明如下。

　　第1章简要介绍ARM公司的情况以及基于ARM技术的嵌入式系统的应用情况，比较详细地介绍当前ARM体系结构的主要版本，简要介绍目前ARM处理器的种类及其主要特点。通过这一章的介绍，读者可以对ARM技术有一个总体的了解。

　　第2章介绍ARM编程模型的基本知识。主要包括ARM处理器模式、ARM体系中的寄存器及其使用方式、ARM体系中异常中断处理的基本概念以及ARM体系中存储访问的基本知识。通过这一章的介绍，读者将了解ARM编程模型的基本知识，为详细了解ARM程序设计的各项技术打好基础。

　　第3章详细介绍ARM体系的指令系统以及寻址方式。将介绍ARM指令集和Thumb指令集各自的应用领域。虽然没有详细介绍Thumb指令集，但并不是因为Thumb指令集不重要，而是因为从功能上来讲，它是ARM指令集的子集，在了解ARM指令集的基础上很容易理解Thumb指令。介绍各指令的编码格式、语法格式、执行的操作以及应用方法。最后将介绍一些常用的ARM指令代码段，帮助用户进一步理解各指令的用法，积累一些ARM代码设计的基本方法。

　　第4章介绍ARM汇编语言程序设计的基本方法以及ARM汇编器armasm的使用方法。其中包括ARM汇编语言中的伪操作(Directives)、宏指令(Pseudo-instruction)、汇编语言格式、armasm的使用方法以及一些汇编语言程序示例。通过这些介绍，读者可以掌握ARM汇编语言设计的方法。

　　第5章介绍ARM体系的存储系统。在一个嵌入式系统中，存储系统是非常重要的一部分。这里将介绍ARM体系中用于存储管理的协处理器CP15、存储管理单元MMU、写缓冲以及Cache、快速上下文切换技术，还将介绍有关存储系统的程序设计。并以LinkUp公司ARM处理器芯片L7210中的存储系统为例，介绍ARM存储系统的设计技术。其中没有介绍存储保护单元MPU，这是因为MPU更简单，而MMU的应用更为广泛。该章对于虚拟存储技术、缓冲技术以及Cache技术都将做比较详细的介绍，使那些从事基于低端单片机应用的开发人员更容易理解ARM体系中存储系统的设计技术。

　　第6章介绍ARM/Thumb过程调用的标准。为了能使单独编译的C语言程序和汇编程序之间能够相互调用，必须为子程序间的调用制定一定的规则。ATPCS规定了ARM程序和Thumb程序中子程序调用的基本规则。这些基本规则包括子程序调用过程中寄存器的使用规则、数据栈的使用规则和参数的传递规则等。同时，该章还将介绍支持数据栈检查的ATPCS以及与代码/数据位置无关的ATPCS。

　　第7章介绍ARM程序和Thumb程序混合使用的方法。如果程序遵守支持ARM程序和Thumb程序混合使用的ATPCS，则程序中的ARM子程序和Thumb子程序可以相互调用。对于C/C++源程序而言，只要在编译时指定-apcs /interwork选项，编译器生成的代码就遵守支持ARM程序和Thumb程序混合使用的ATPCS。而对于汇编源程序而言，用户必须保证编写的代码遵守支持ARM程序和Thumb程序混合使用的ATPCS。该章将介绍相关的选项和编程技术。

　　第8章介绍ARM汇编程序以及C/C++程序之间相互调用的技术。其中将介绍C编译器中内嵌的汇编器的使用方法。

　　第9章详细介绍ARM体系中的异常中断技术。其中包括异常中断处理的处理过程，各种异常中断处理的进入和返回机制，在应用程序中使用异常中断处理的方法以及各种异常中断的详细使用技术。

　　第10章主要介绍ARM体系中C/C++语言程序设计的基本知识。其中包括ARM C/C++语言的一些特性、ARM C/C++编译器的使用方法，以及ARM C/C++运行时库的使用方法。通过这些介绍，可以使读者掌握开发嵌入式C/C++应用程序的基本知识和方法，进一步了解嵌入式应用系统的特点。

　　第11章介绍如何由目标文件以及库文件得到可执行的映像文件。其中包括ELF格式的可执行映像文件的组成、ARM连接器的使用方法，以及连接过程所执行的各种操作。最后通过一些实例介绍在映像文件中各部分内容的地址映射关系。

　　第12章介绍嵌入式应用程序设计的基本知识，然后通过几个示例具体说明嵌入式应用程序的设计方法。对于每个示例，不仅详细介绍程序设计的要点，而且介绍如何使用ARM开发工具编译、连接这些程序，生成映像文件。该章是对前面几章知识的综合应用。

　　第13章介绍CodeWarrior IDE集成开发环境的使用方法。其中着重介绍在CodeWarrior IDE中工程项目的使用方法，以及生成目标的设置方法。这些知识是使用CodeWarrior IDE进行应用程序开发时最为重要的部分。

　　第14章介绍ARM体系的调试系统和ARM公司的高性能调试工具ADW的使用方法。ADW的功能非常多，本书并不是一本专门介绍ADW的书。因而只是介绍其中的一些基本功能和嵌入式系统的基本调试方法。

　　4. 阅读本书时的注意事项

　　在嵌入式应用系统的开发技术中，涉及很多名词术语，本书主要使用在国内单片机技术领域中通用的一些名词术语，但仍有一些ARM体系中特有的名词术语较难翻译。本书中有很多词是按照其技术含义来表达的，而不是按单词直接翻译。同时，对于一些名词术语，本书在括号内给出了其英文名称，便于读者理解。

　　对于ARM指令系统，本书给出了详细的介绍，是希望该部分能作为编写ARM汇编程序的开发人员的参考资料，提高开发人员的工作效率。

　　本书在编写过程中，得到了ARM(上海)的大力支持，在此表示衷心的感谢。

　　作 者

《ARM体系结构与编程（第2版）》图书简介 探索嵌入式世界的核心驱动力，解锁高性能计算的无限可能 在当今科技飞速发展的时代，嵌入式系统已渗透到我们生活的方方面面，从智能手机、物联网设备到汽车电子、工业自动化，无处不闪耀着其智慧的光芒。而 ARM 处理器，作为全球最受欢迎的处理器架构之一，凭借其卓越的能效比、灵活的指令集以及强大的性能，成为了驱动这些嵌入式系统蓬勃发展的核心力量。 《ARM体系结构与编程（第2版）》是一部深度剖析 ARM 处理器架构精髓、引导读者掌握 ARM 体系结构下高效编程技艺的权威指南。本书并非仅仅罗列技术细节，而是以一种循序渐进、融会贯通的方式，带领您从宏观的体系结构概念，逐步深入到微观的指令集编程，直至高级的操作系统移植和性能优化。无论您是初涉嵌入式领域的学生、渴望提升专业技能的开发者，还是对高性能计算充满好奇的工程师，《ARM体系结构与编程（第2版）》都将是您不可或缺的学习伙伴和案头必备的参考宝典。 第一部分：ARM体系结构概览与基础认知 本书的开篇，我们将首先为您构建一个坚实的 ARM 体系结构认知基础。您将了解 ARM 处理器发展的演进历程，认识不同 ARM 内核（如 Cortex-A、Cortex-R、Cortex-M 系列）的特点与应用领域，理解它们在功耗、性能和实时性方面的权衡与优势。 ARM 架构的哲学与优势： 深入探讨 ARM 架构为何能够占据如此重要的地位，理解其 RISC（精简指令集计算机）设计的理念，以及这如何转化为高效的功耗管理和卓越的性能。我们将剖析 ARM 架构在指令集设计、流水线技术、缓存机制等方面的独特之处，解释这些设计如何协同工作，以实现低功耗和高性能的完美平衡。 ARM 处理器家族的演进： 回顾 ARM 处理器从早期版本到如今的 Cortex 系列的精彩历程，理解不同系列在定位、特性和目标应用上的差异。例如，Cortex-A 系列专注于高性能应用，如智能手机和服务器；Cortex-R 系列则面向实时性要求极高的嵌入式系统，如汽车安全系统；而 Cortex-M 系列则以其低功耗和高性价比，广泛应用于微控制器领域。 内存模型与总线接口： 理解 ARM 处理器如何与内存和外部设备进行交互至关重要。本书将详细讲解 ARM 的内存访问模型，包括字节序（大端与小端）、内存映射的概念，以及 AHB、AXI 等主流总线接口协议。掌握这些知识，您将能更清晰地理解数据如何在处理器、内存和外设之间流动。 中断与异常处理机制： 在实时嵌入式系统中，高效可靠的中断和异常处理是保证系统稳定运行的关键。我们将深入讲解 ARM 处理器的中断控制器（GIC）的工作原理，以及各种异常（如复位、未定义指令、预取中止、数据中止、SVC 调用等）的产生、向量表查找和处理流程。理解这些机制，您将能够编写出响应及时、处理到位的异常处理程序。 第二部分：ARM指令集精讲与汇编编程实践 深入理解 ARM 处理器，离不开对指令集的透彻掌握。本部分将带领您步入 ARM 汇编编程的世界，从基础指令到高级应用，逐步提升您的编程能力。 ARM 指令集架构（ISA）详解： 详细讲解 ARMv7-A/R/M 和 ARMv8-A 架构中的关键指令集，包括数据处理指令、加载/存储指令、分支指令、协处理器指令等。我们将逐一剖析每条指令的格式、操作数、寻址模式以及执行效果，并辅以丰富的实例，帮助您理解指令的功能和用途。 寄存器与寻址模式： 深入理解 ARM 处理器的寄存器结构，包括通用寄存器、程序计数器（PC）、状态寄存器（CPSR/SPSR）等，以及它们在程序执行中的作用。同时，您将学习 ARM 丰富的寻址模式，如立即数寻址、寄存器寻址、寄存器偏移寻址、基址加偏移寻址、索引寻址等，理解它们如何灵活地访问内存中的数据。 Thumb 与 Thumb-2 指令集： 介绍 ARM 处理器中高效的 Thumb 和 Thumb-2 指令集，分析它们如何通过更紧凑的指令编码来提高代码密度，并实现与 ARM 指令集的无缝切换。您将学习如何利用 Thumb 指令集优化代码大小，特别是在资源受限的嵌入式系统中。 汇编语言编程实践： 通过大量的实际汇编程序示例，引导您从零开始编写 ARM 汇编程序。您将学习如何实现基本的算术运算、逻辑操作、数据传输，以及如何使用分支和循环来控制程序流程。这些实践将帮助您建立起对底层程序执行的直观认识，并为后续的高级编程打下坚实基础。 编译器与汇编器工作流程： 理解 C/C++ 代码如何通过编译器转换为汇编代码，再由汇编器转换为机器码，是理解软件开发流程的关键。本书将简要介绍 GCC 等主流编译工具链的工作原理，以及汇编器如何处理符号、段和重定位等问题。 第三部分：ARM Cortex-M系列微控制器编程与应用 Cortex-M 系列微控制器以其低功耗、高性能和丰富的外设，在物联网、嵌入式控制等领域占据主导地位。本部分将聚焦 Cortex-M 系列，为您提供详尽的编程指导和实际应用案例。 Cortex-M 处理器内核详解： 深入剖析 Cortex-M3、Cortex-M4（含 FPU）、Cortex-M7 等主流 Cortex-M 内核的特性，包括流水线结构、NVIC（嵌套向量中断控制器）、SysTick 定时器等。您将理解这些内核如何在有限的功耗预算下提供出色的性能。 CMSIS（Cortex Microcontroller Software Interface Standard）标准： 详细介绍 CMSIS 标准，它为不同厂商的 Cortex-M 微控制器提供了一致的软件接口，极大地简化了跨平台开发。您将学习如何利用 CMSIS-Core、CMSIS-DSP 等组件来编写可移植的代码。 外设驱动开发： 针对常见的微控制器外设，如 GPIO（通用输入输出）、UART（通用异步收发传输器）、SPI（串行外设接口）、I2C（集成电路总线）、ADC（模数转换器）、DAC（数模转换器）等，本书将提供详细的寄存器配置方法和驱动程序编写示例。您将掌握如何直接操作硬件寄存器，实现对这些外设的精确控制。 实时操作系统（RTOS）入门： 在许多复杂的嵌入式应用中，需要借助 RTOS 来管理任务、调度资源和处理并发。本书将介绍 RTOS 的基本概念，如任务、调度、信号量、消息队列等，并以 FreeRTOS 为例，演示如何在 Cortex-M 微控制器上移植和使用 RTOS。 低功耗设计与优化： 深入探讨在嵌入式系统中实现低功耗的关键技术，包括各种睡眠模式、时钟门控、电源管理单元（PMU）的应用。您将学习如何通过软件和硬件协同优化，最大限度地延长电池供电设备的续航时间。 第四部分：ARM Cortex-A系列处理器的高级应用与系统开发 Cortex-A 系列处理器是构建高性能嵌入式系统的基石，广泛应用于智能手机、平板电脑、嵌入式 Linux 系统以及更复杂的应用场景。本部分将带领您探索 Cortex-A 系列的广阔天地。 Cortex-A 处理器架构深入： 详细分析 Cortex-A 系列在多核、缓存一致性、MMU（内存管理单元）、TrustZone 安全技术等方面的先进设计。您将理解它们如何支持复杂的操作系统和高性能的应用。 嵌入式 Linux 系统开发： 讲解如何在 ARM Cortex-A 平台上进行嵌入式 Linux 系统开发，包括 Bootloader（如 U-Boot）的原理与配置，Linux 内核的编译与移植，以及根文件系统的构建。您将学习如何使用交叉编译工具链，为目标硬件平台定制 Linux 系统。 设备树（Device Tree）详解： 介绍设备树在嵌入式 Linux 中的核心作用，它是一种描述硬件配置的数据结构，允许内核独立于硬件进行编译。您将学习如何编写和解析设备树文件，以便内核能够正确地识别和驱动硬件设备。 驱动程序开发（Linux Kernel Module）： 讲解如何在 Linux 内核环境下开发设备驱动程序，包括内核模块的加载与卸载、与用户空间程序的交互、中断处理等。掌握设备驱动开发，您将能够为各种外设编写高效的 Linux 驱动。 性能分析与优化： 介绍 ARM 处理器提供的性能分析工具，如 `perf`、`ftrace` 等，以及如何利用它们来识别程序中的性能瓶颈。您将学习各种性能优化技术，包括缓存优化、指令流水线优化、并发并行优化等，以充分释放 ARM 处理器的强大性能。 ARM TrustZone 安全技术： 探讨 ARM TrustZone 技术如何实现硬件级别的安全隔离，为敏感数据和关键操作提供安全保障。您将了解 TrustZone 的安全世界（Secure World）和普通世界（Normal World）的概念，以及如何在应用中利用 TrustZone 来构建安全的嵌入式系统。 《ARM体系结构与编程（第2版）》的价值所在： 系统性与深度： 本书不仅涵盖了 ARM 体系结构的基础知识，更深入探讨了不同系列处理器的核心特性、指令集细节以及高级应用，为读者提供了一个全面而深入的学习路径。 实践导向： 大量的代码示例、实战项目和调试技巧，能够帮助读者将理论知识转化为实际技能，快速上手 ARM 体系结构的开发。 权威性与前瞻性： 本书紧跟 ARM 技术发展的最新动向，对 ARMv8-A 等新架构进行了详细介绍，为读者提供前沿的技术视野。 广泛的适用性： 无论您是从事微控制器开发、嵌入式 Linux 开发，还是对高性能计算感兴趣，本书都将为您提供宝贵的知识和技能。 谁适合阅读本书？ 计算机科学、电子工程等专业的在校学生： 为掌握嵌入式系统核心技术，深入理解计算机底层原理打下坚实基础。 嵌入式系统开发者： 提升 ARM 体系结构和编程能力，掌握更高效的开发技巧，应对复杂项目需求。 硬件工程师： 深入理解处理器工作原理，更好地进行软硬件协同设计和调试。 对嵌入式技术感兴趣的技术爱好者： 探索嵌入式领域的奥秘，开启全新的技术学习之旅。 《ARM体系结构与编程（第2版）》将是您在 ARM 处理器领域的探索之旅中，最值得信赖的向导。通过本书的学习，您将不仅能够理解 ARM 处理器的工作原理，更能够掌握利用这一强大架构创造无限可能的关键技术。立即翻开本书，开启您的 ARM 学习之旅，解锁嵌入式世界的新篇章！

评分☆☆☆☆☆

作为一个资深的嵌入式软件开发人员，我对ARM架构的理解已经比较深入，但每次遇到新的ARM处理器或者新的技术特性，总会感觉知识有所欠缺。《ARM体系结构与编程（第2版）》这本书，为我提供了一个非常全面和系统的回顾与更新。书中的内容非常详实，几乎涵盖了ARM架构的方方面面，从指令集、寄存器、流水线，到内存管理、中断和异常处理，再到最新的ARMv8架构及其64位特性。作者对每个部分的讲解都非常到位，既有宏观的概述，又有微观的细节剖析。我尤其赞赏书中关于SIMD（单指令多数据流）和NEON指令集的讲解，这些指令在多媒体处理和信号处理等领域至关重要，而这本书的讲解非常透彻，并附带了实际的应用案例。书中的一些高级主题，比如内存一致性模型和多核协同，也让我受益匪浅。总的来说，这本书不仅仅是入门指南，更是一本值得反复查阅的参考书，能够帮助我及时跟进ARM技术的发展，保持在技术前沿。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题《ARM体系结构与编程（第2版）》听起来就非常专业，但当我真正翻开它，却发现它比我想象的要更容易理解。我之前在学校里接触过一些ARM的皮毛，但始终没有形成一个完整的概念。这本书就像一个经验丰富的老师，耐心地引导我一步步深入ARM的世界。它没有像某些教材那样，上来就给出一大堆枯燥的代码和概念，而是先用通俗易懂的语言解释ARM的由来和发展，让我对ARM有一个基本的认识。然后，它循序渐进地讲解ARM的指令系统，包括各种寻址模式和指令的格式，让我能够理解汇编语言是如何工作的。我特别喜欢书中关于“ARM处理器的调试技巧”的章节，它提供了一些非常实用的方法，帮助我解决在调试过程中遇到的各种棘手问题。而且，书中的例子代码都非常简洁明了，我跟着例子，能够轻松地在我的开发板上运行起来。这本书真的让我对ARM的理解不再是雾里看花，而是变得清晰可见。

评分☆☆☆☆☆

这本《ARM体系结构与编程（第2版）》简直是ARM开发者的福音！我是一名嵌入式工程师，在接触这本书之前，对于ARM的理解一直停留在浅层，很多底层细节和高级特性的实现总让我感觉云里雾里。翻开这本书，简直像是打开了新世界的大门。作者的讲解条理清晰，从最基础的ARM指令集架构开始，层层递进，深入到各个处理器的核心特性。书中的很多插图和伪代码都非常精妙，将复杂的概念形象化，即使是初学者也能很快理解。我特别喜欢书中关于内存管理和流水线技术的讲解，以前觉得这些是高不可攀的理论，现在通过书中的实例分析，我能清晰地看到它们是如何影响程序性能的。而且，这本书没有只停留在理论层面，它还提供了大量的实际编程示例，从简单的GPIO控制到复杂的操作系统移植，都覆盖到了。我跟着书中的例子，一步步实践，感觉自己的编程能力得到了质的飞跃。尤其是书中对于异常处理和中断机制的详细阐述，让我对嵌入式系统的稳定性和可靠性有了更深刻的认识。总而言之，如果你是ARM领域的开发者，无论是初学者还是有一定经验的工程师，这本书都绝对是值得你入手和反复研读的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我买这本书的初衷是想快速了解ARM架构，为我的项目做技术储备，没抱太大期望能有多么深入的洞察。但这本书却给了我一个大大的惊喜！它的内容组织方式非常独特，不像我之前看过的那些枯燥的技术手册，而是更像一本循序渐进的学习指南。作者的语言风格非常接地气，没有过多华丽的辞藻，而是用最简洁明了的方式阐述复杂的技术细节。我尤其欣赏书中对于一些关键概念的“由浅入深”的处理，比如，它不会一开始就抛出大量的寄存器地址和指令码，而是先从宏观的架构图开始，让你有一个整体的认识，然后再逐步细化到具体的指令和寻址方式。我之前在调试一些性能瓶颈问题时，总是束手无策，这本书中的性能分析章节，简直是雪中送炭！它教会我如何利用ARM的性能监控单元（PMU）来定位问题，并通过代码优化来提升效率。书中的例子也很有代表性，涵盖了从入门到进阶的各种场景，让我能够将学到的知识立刻应用到实际工作中。我最近在研究RTOS的调度算法，书中的相关章节为我提供了非常宝贵的参考。这本书的价值远超其定价，对于任何想要深入理解ARM处理器的人来说，都是一本不可多得的佳作。

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我是一名业余的硬件爱好者，一直对嵌入式系统充满好奇。市面上关于ARM的书籍很多，但大部分都过于专业，让我望而却步。《ARM体系结构与编程（第2版）》这本书，则给了我一个非常友好的入门途径。它没有一开始就充斥着晦涩难懂的专业术语，而是从一些基础概念讲起，比如ARM指令集的发展历史，不同ARM核心的特点等等，让我能逐步建立起对ARM的整体认识。我特别喜欢书中关于“ARM的指令集设计哲学”的讲解，它让我理解了为什么ARM能够如此普及，以及它的设计优势在哪里。书中的代码示例也很实用，我跟着书中的例子，成功地在开发板上实现了一些简单的功能，这让我信心倍增。虽然我还没有深入到操作系统移植的层面，但这本书为我打下了坚实的基础，让我不再害怕接触更复杂的嵌入式开发。我曾经尝试过阅读其他书籍，但总是因为理解上的困难而放弃，这本书的语言风格和内容安排，恰好弥补了我的不足。对于像我这样希望从零开始学习ARM的爱好者来说，这本书绝对是最佳选择。

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正品，很不错

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还不错哦，看了一些，挺好的

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还行吧还行吧还行吧还行吧

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买来学习的，到货快，包装也很赞哦！！！！！

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不错的一本书

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替同学买的，感觉还可以。

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好书

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盗版书，里面错别字很多

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