ARM CORTEX-M23和CORTEX-M33微處理器權(quán)威指南
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ARM CORTEX-M23和CORTEX-M33微處理器權(quán)威指南 版權(quán)信息
- ISBN:9787111734024
- 條形碼:9787111734024 ; 978-7-111-73402-4
- 裝幀:平裝-膠訂
- 冊(cè)數(shù):暫無(wú)
- 重量:暫無(wú)
- 所屬分類:>>
ARM CORTEX-M23和CORTEX-M33微處理器權(quán)威指南 本書特色
本書由Arm公司杰出工程師Joseph Yiu撰寫,是介紹Armv8-M指令集架構(gòu)處理器的權(quán)威著作。內(nèi)容豐富翔實(shí),以設(shè)計(jì)開發(fā)需求為原點(diǎn),從微架構(gòu)、指令集、安全方案、系統(tǒng)支持、調(diào)試設(shè)計(jì)等多角度全面介紹了新處理器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用細(xì)節(jié),深入講解架構(gòu)功能,以使軟件開發(fā)者能夠基于Armv8-M指令集架構(gòu)開發(fā)安全解決方案。無(wú)論你是初學(xué)者還是有相關(guān)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的工程師,或是從事教學(xué)研究的科研人員,都能從本書中獲益。
ARM CORTEX-M23和CORTEX-M33微處理器權(quán)威指南 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書著重介紹Armv8-M架構(gòu)以及Cortex-M23和Cortex-M33處理器的可用功能。該書涵蓋了一系列主題內(nèi)容,包括指令集、程序員模型、中斷處理、操作系統(tǒng)支持和調(diào)試功能。本書通過(guò)一系列實(shí)例演示了如何為Cortex-M23和Cortex-M33處理器創(chuàng)建軟件,使嵌入式軟件開發(fā)人員對(duì)Armv8-M架構(gòu)有所了解。本書還詳細(xì)介紹了TrustZone?技術(shù),包括該技術(shù)如何有利于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的安全、操作、該技術(shù)如何影響處理器的硬件(如內(nèi)存架構(gòu)、中斷處理等),以及創(chuàng)建安全軟件的各種其他注意事項(xiàng)。
ARM CORTEX-M23和CORTEX-M33微處理器權(quán)威指南 目錄
譯者序
前言
致謝
第1章 概述 1
1.1 微控制器與處理器 1
1.2 處理器分類 2
1.3 Cortex-M23和Cortex-M33處理器
與Armv8-M架構(gòu) 3
1.4 Cortex-M23和Cortex-M33處理器
的特性 4
1.5 為什么有兩種不同的處理器 5
1.6 Cortex-M23和Cortex-M33應(yīng)用 6
1.7 技術(shù)特征 7
1.8 與前幾代Cortex-M處理器的對(duì)比 8
1.9 Cortex-M23和Cortex-M33處理器的優(yōu)勢(shì) 10
1.10 了解微控制器編程 12
1.11 延伸閱讀 13
參考文獻(xiàn) 15
第2章 Cortex-M編程入門 16
2.1 概述 16
2.2 基本概念 18
2.3 Arm Cortex-M編程簡(jiǎn)介 23
2.4 軟件開發(fā)流程 33
2.5 Cortex微控制器軟件接口標(biāo)準(zhǔn) 35
2.6 軟件開發(fā)的附加說(shuō)明 41
參考文獻(xiàn) 41
第3章 Cortex-M23與Cortex-M33
處理器技術(shù)概述 42
3.1 Cortex-M23與Cortex-M33
處理器的設(shè)計(jì)原則 42
3.2 結(jié)構(gòu)圖 43
3.3 處理器 45
3.4 指令集 46
3.5 內(nèi)存映射 47
3.6 總線接口 48
3.7 內(nèi)存保護(hù) 49
3.8 中斷與異常處理 50
3.9 低功耗特性 51
3.10 操作系統(tǒng)支持 51
3.11 浮點(diǎn)運(yùn)算單元 52
3.12 協(xié)處理器接口與Arm自定義
指令 52
3.13 調(diào)試與跟蹤支持 52
3.14 多核系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持 53
3.15 Cortex-M23與Cortex-M33
處理器的關(guān)鍵功能增強(qiáng) 53
3.16 與其他Cortex-M系列處理器的
兼容性 57
3.17 處理器配置選項(xiàng) 57
3.18 TrustZone功能介紹 59
3.19 為什么TrustZone能帶來(lái)更好的
安全性 65
3.20 使用僅執(zhí)行內(nèi)存保護(hù)固件 68
參考文獻(xiàn) 69
第4章 架構(gòu) 70
4.1 Armv8-M指令集架構(gòu)簡(jiǎn)介 70
4.2 編程者模型 72
4.3 內(nèi)存系統(tǒng) 94
4.4 異常與中斷 105
4.5 調(diào)試 112
4.6 復(fù)位與復(fù)位順序 114
4.7 其他架構(gòu)相關(guān)內(nèi)容 117
參考文獻(xiàn) 118
第5章 指令集 119
5.1 背景 119
5.2 Cortex-M系列處理器的指令集
特征 120
5.3 了解匯編語(yǔ)言語(yǔ)法 123
5.4 指令后綴的使用 127
5.5 統(tǒng)一匯編語(yǔ)言 128
5.6 指令集—處理器內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送
指令 129
5.7 指令集—內(nèi)存訪問(wèn) 134
5.8 指令集—算術(shù)運(yùn)算 153
5.9 指令集—邏輯運(yùn)算 157
5.10 指令集—移位和循環(huán)操作 158
5.11 指令集—數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換(擴(kuò)展和
反向排序) 160
5.12 指令集—位域處理 162
5.13 指令集—飽和操作 163
5.14 指令集—程序流程控制 165
5.15 指令集—DSP擴(kuò)展 174
5.16 指令集—浮點(diǎn)支持指令 182
5.17 指令集—異常相關(guān)指令 187
5.18 指令集—睡眠模式相關(guān)
指令 189
5.19 指令集—內(nèi)存屏障指令 190
5.20 指令集—TrustZone支持
指令 192
5.21 指令集—協(xié)處理器和Arm
自定義指令支持 193
5.22 指令集—其他函數(shù) 197
5.23 基于CMSIS-CORE訪問(wèn)特殊
寄存器 199
參考文獻(xiàn) 201
第6章 內(nèi)存系統(tǒng) 202
6.1 內(nèi)存系統(tǒng)概述 202
6.2 內(nèi)存映射 204
6.3 內(nèi)存類型和內(nèi)存屬性 206
6.4 訪問(wèn)權(quán)限管理 210
6.5 內(nèi)存中的字節(jié)順序 213
6.6 數(shù)據(jù)對(duì)齊和非對(duì)齊數(shù)據(jù)的訪問(wèn)
支持 216
6.7 獨(dú)占訪問(wèn)支持 217
6.8 內(nèi)存排序和內(nèi)存屏障指令 220
6.9 總線等待狀態(tài)和錯(cuò)誤支持 221
6.10 單周期I/O端口(僅限于Cortex-M23) 223
6.11 微控制器中的內(nèi)存系統(tǒng) 224
6.12 軟件方面的考慮 229
參考文獻(xiàn) 230
第7章 在內(nèi)存系統(tǒng)中支持TrustZone 231
7.1 概覽 231
7.2 SAU與IDAU 232
7.3 備份與不備份的寄存器 234
7.4 測(cè)試目標(biāo)指令與分區(qū)ID編號(hào) 236
7.5 內(nèi)存保護(hù)控制器與外設(shè)保護(hù)
控制器 241
7.6 安全自適應(yīng)外設(shè) 243
參考文獻(xiàn) 244
第8章 異常與中斷—架構(gòu)
概述 245
8.1 異常與中斷概述 245
8.2 異常類型 248
8.3 異常與中斷管理概述 250
8.4 異常序列 252
8.5 異常優(yōu)先級(jí)定義 255
8.6 中斷向量表與中斷向量表偏移
寄存器 260
8.7 中斷輸入與中斷掛起行為 262
8.8 安全TrustZone系統(tǒng)中的異常與
中斷目標(biāo)狀態(tài) 266
8.9 棧幀 268
8.10 EXC_RETURN 277
8.11 同步異常與異步異常分類 281
參考文獻(xiàn) 282
第9章 異常和中斷管理 283
9.1 異常和中斷管理概述 283
9.2 用于中斷管理的NVIC寄存器 287
9.3 用于系統(tǒng)異常管理的SCB
寄存器 293
9.4 用于異常或中斷屏蔽的特殊
寄存器 300
9.5 編程中的向量表定義 306
9.6 中斷延遲和異常處理優(yōu)化 309
9.7 提示與技巧 313
參考文獻(xiàn) 314
第10章 低功耗及系統(tǒng)控制
特性 315
10.1 低功耗需求 315
10.2 Cortex-M23/M33的低功耗
特性 316
10.3 WFI、WFE、SEV的更多指令
介紹 327
10.4 開發(fā)低功耗應(yīng)用 332
10.5 系統(tǒng)控制塊和系統(tǒng)控制特性 334
10.6 輔助控制寄存器 341
10.7 系統(tǒng)控制塊中的其他寄存器 342
第11章 支持操作系統(tǒng)的特性 343
11.1 支持操作系統(tǒng)的特性概述 343
11.2 系統(tǒng)計(jì)時(shí)器 344
11.3 棧指針備份 352
11.4 棧限制檢查 356
11.5 SVCall與PendSV異! 360
11.6 非特權(quán)執(zhí)行等級(jí)與內(nèi)存保護(hù)
單元 367
11.7 獨(dú)占訪問(wèn) 368
11.8 如何在支持TrustZone安全功能
擴(kuò)展的系統(tǒng)環(huán)境運(yùn)行RTOS 370
11.9 Cortex-M系列處理器中的RTOS
操作概念 372
參考文獻(xiàn) 383
第12章 內(nèi)存保護(hù)單元 384
12.1 內(nèi)存保護(hù)單元概述 384
12.2 MPU寄存器 386
12.3 MPU配置 393
12.4 TrustZone和MPU 400
12.5 Armv8-M架構(gòu)與前幾代架構(gòu)關(guān)于MPU的主要區(qū)別 402
參考文獻(xiàn) 403
第13章 故障異常與故障處理 404
13.1 概述 404
13.2 故障的產(chǎn)生原因 406
13.3 啟用故障異常事件 412
13.4 故障處理程序的設(shè)計(jì)考慮 413
13.5 故障狀態(tài)與其他信息 415
13.6 死鎖 422
13.7 故障事件分析 424
13.8 棧跟蹤 426
13.9 在故障處理程序中抽取棧幀并
打印故障狀態(tài) 428
參考文獻(xiàn) 431
第14章 Cortex-M33處理器的
浮點(diǎn)單元 432
14.1 浮點(diǎn)數(shù) 432
14.2 Cortex-M33中的浮點(diǎn)運(yùn)算
單元 436
14.3 Cortex-M33 FPU和Cortex-M4
FPU的主要區(qū)別 448
14.4 延遲入棧詳解 449
14.5 使用FPU 455
14.6 浮點(diǎn)異! 460
14.7 提示與技巧 463
參考文獻(xiàn) 463
第15章 協(xié)處理器接口與Arm
自定義指令 464
15.1 概述 464
15.2 架構(gòu)概述 470
15.3 在C語(yǔ)言中通過(guò)內(nèi)建函數(shù)訪問(wèn)
協(xié)處理器指令 470
15.4 在C語(yǔ)言中通過(guò)內(nèi)建函數(shù)使用
Arm自定義指令 472
15.5 啟用協(xié)處理器和Arm自定義
指令時(shí)要采取的軟件步驟 474
15.6 協(xié)處理器功耗控制 474
15.7 提示與技巧 475
參考文獻(xiàn) 476
第16章 調(diào)試和跟蹤功能 477
16.1 概述 477
16.2 調(diào)試架構(gòu)細(xì)節(jié) 482
16.3 調(diào)試組件簡(jiǎn)介 493
16.4 啟動(dòng)調(diào)試會(huì)話 523
16.5 閃存編程支持 524
16.6 軟件設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 525
參考文獻(xiàn) 525
第17章 軟件開發(fā) 526
17.1 概述 526
17.2 Keil MDK入門 528
17.3 Arm架構(gòu)的過(guò)程調(diào)用標(biāo)準(zhǔn) 562
17.4 軟件場(chǎng)景 564
參考文獻(xiàn) 566
第18章 安全軟件開發(fā) 567
18.1 安全軟件開發(fā)概述 567
18.2 TrustZone技術(shù)細(xì)節(jié) 569
18.3 安全軟件開發(fā)流程 580
18.4 在Keil MDK中創(chuàng)建安全
項(xiàng)目 595
18.5 其他工具鏈中的CMSE支持 605
18.6 安全軟件設(shè)計(jì)考慮 606
參考文獻(xiàn) 620
第19章 Cortex-M33處理器中的數(shù)字信號(hào)處理 621
19.1 為何微控制器中需要DSP 621
19.2 使用Cortex-M系列處理器開發(fā)DSP應(yīng)用的理由 622
19.3 點(diǎn)乘案例 624
19.4 利用SIMD指令獲得更高的
性能 626
19.5 處理溢出 628
19.6 用于數(shù)字信號(hào)處理的數(shù)據(jù)類型 631
19.7 Cortex-M33 DSP指令 634
19.8 針對(duì)Cortex-M33處理器編寫
優(yōu)化的DSP代碼 647
參考文獻(xiàn) 664
第20章 使用Arm CMSIS-
DSP庫(kù) 665
20.1 庫(kù)概述 665
20.2 函數(shù)命名約定 667
20.3 獲取幫助 667
20.4 示例1—DTMF演示 667
20.5 示例2—通過(guò)*小二乘法實(shí)現(xiàn)
運(yùn)動(dòng)跟蹤 678
20.6 示例3—實(shí)時(shí)濾波器設(shè)計(jì) 682
20.7 如何確定基于Cortex-M33的
系統(tǒng)所支持的指令集特性 705
參考文獻(xiàn) 706
第21章 進(jìn)階主題 707
21.1 關(guān)于棧內(nèi)存保護(hù)的更多信息 707
21.2 信號(hào)量、加載獲取和存儲(chǔ)釋放
指令 708
21.3 非特權(quán)中斷處理程序 711
21.4 中斷處理程序重入 717
21.5 軟件優(yōu)化主題 721
參考文獻(xiàn) 731
第22章 IoT安全和PSA
Certified框架簡(jiǎn)介 732
22.1 從處理器架構(gòu)到IoT安全 732
22.2 PSA Certified簡(jiǎn)介 733
22.3 TF-M項(xiàng)目 741
22.4 附加信息 746
參考文獻(xiàn) 747
ARM CORTEX-M23和CORTEX-M33微處理器權(quán)威指南 作者簡(jiǎn)介
2015年畢業(yè)于清華大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)并獲博士學(xué)位,同年任教于西安電子科技大學(xué)微電子學(xué)院。主要研究方向包括SOC集成系統(tǒng)設(shè)計(jì),AI與無(wú)線通信技術(shù),數(shù)字信號(hào)處理等。
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