王能文

　　本書從軟體設計的角度，全面、而有系統的介紹ARM處理器基本族系架構和軟體設計與最佳化方法。內容包括：ARM處理器基礎；ARM/Thumb指令集；C與組合語言程式的設計與最佳化；基本運算、操作的最佳化；基於ARM的DSP；異常與中斷處理；韌體與嵌入式OS；Cache與記憶體管理；ARMv6架構的特點等。全書內容完整，針對各種不同的ARM核心架構都有詳盡論述，並有大量的範例和原始程式碼。附錄部分提供了完整的ARMv4/v5/Thumb指令的功能、編碼、時序週期，以及組合語言參考。本書適合私立大學、科大資工、電子系四年級之「嵌入式系統」課程使用。

第1章　ARM為基礎的嵌入式系統1.1　RISC設計理念 1-11.2　ARM設計理念 1-31.3　嵌入式系統的硬體 1-41.4　嵌入式系統的軟體 1-101.5　總　結 1-13

第2章　ARM處理器基礎2.1　暫存器 2-32.2　目前程式狀態暫存器 2-42.3　管　線 2-112.4　異常、中斷及向量表 2-142.5　核心擴充 2-152.6　體系結構的不同版本 2-182.7　ARM處理器系列 2-212.8　總　結 2-25

第3章　ARM指令集3.1　資料處理指令 3-33.2　分支指令 3-123.3　Load-Store指令 3-143.4　軟體中斷指令 3-263.5　程式狀態暫存器指令 3-273.6　常數的載入 3-303.7　ARMv5E擴展 3-323.8　條件執行 3-353.9　總　結 3-36

第4章　Thumb指令集4.1　Thumb暫存器的使用 4-44.2　ARM-Thumb交互 4-44.3　其他分支指令 4-64.4　資料處理指令 4-74.5　單暫存器Load-Store指令 4-104.6　多暫存器Load-Store指令 4-114.7　堆疊指令 4-124.8　軟體中斷指令 4-134.9　總　結 4-14

第5章　高效率的C程式設計5.1　C編譯器及其最佳化概述 5-15.2基本的C資料類型 5-35.3　C迴圈結構 5-125.4　暫存器分配 5-195.5　函數呼叫 5-215.6　指標別名 5-265.7　結構體安排 5-295.8　位元區域 5-325.9　邊界不對齊資料和位元組排列方式(大/小結尾) 5-355.10　除法 5-405.11　浮點運算 5-495.12　內建函數和內嵌組合語言 5-495.13　移植問題 5-535.14　總　結 5-55

第6章　ARM組合語言與最佳化6.1　設計組合語言程式碼 6-26.2　性能分析和週期計數 6-76.3　指令調整 6-86.4　暫存器分配 6-156.5　條件執行 6-256.6　迴圈結構 6-286.7　位操作 6-366.8　高效率的switch 6-426.9　邊界不對齊資料的處理 6-466.10　總　結 6-50

第7章　基本運算最佳化7.1　雙精度整數乘法 7-27.2　整數正規化和前導0計數 7-67.3　除法 7-117.4　平方根 7-347.5　超越函數：LOG、EXP、SIN、COS 7-387.6　位元組順序反轉和位元操作 7-457.7　飽和及捨入運算 7-497.8　亂數產生 7-517.9　總　結 7-52

第8章　數位信號處理8.1　表示一個數位信號 8-28.2　基於ARM的DSP介紹 8-118.3　FIR濾波器 8-228.4　IIR濾波 8-378.5　離散傅立葉變換 8-468.6　總　結 8-58

第9章　異常和中斷處理9.1　異常處理 9-19.2　中　斷 9-89.3　中斷處理方法 9-159.4　總　結 9-46

第10章　韌　體10.1　韌體和開機下載程式 10-110.2　例子：SANDSTONE 10-610.3　總結 10-12

第11章　嵌入式作業系統11.1　基本模組 11-111.2　實例：簡單小型作業系統SLOS 11-311.3　總　結 11-20

第12章　高速緩衝記憶體Cache12.1　儲存層次和CACHE 12-212.2　CACHE結構 12-512.3　CACHE策略 12-1512.4　協同處理器15與cache 12-2112.5　清除和清理CACHE記憶體 12-2112.6CACHE鎖定(lockdown) 12-4112.7　CACHE與軟體性能 12-5512.8　總　結 12-56

第13章　記憶體保護單元MPU13.1　受保護的區域 13-213.2　初始化MPU、CACHE和寫緩衝器 13-513.3　MPU系統範例 13-1813.4　總　結 13-27

第14章　記憶體管理單元14.1　從MPU到MMU 14-214.2　虛擬記憶體如何工作 14-314.3　ARMMMU的詳情 14-1014.4　頁　表 14-1114.5　轉換旁路緩衝器(TLB) 14-1514.6　域和記憶體存取許可權 14-1914.7　cache和寫入緩衝器 14-2114.8　協同處理器CP15和MMU配置 14-2214.9　快速上下文切換擴展 14-2414.10　範例：一個簡單的虛擬儲存系統 14-2814.11　MMUSLOS範例 14-5314.12　小　結 14-53

第15章　ARM族系結構的發展15.1　ARMv6對高級DSP和SIMD的支援 15-115.2　ARMv6增加的系統和多處理器支援 15-1115.3　ARMv6的執行 15-1315.4　ARMv6之後的未來技術 15-1515.5　總　結 15-16附錄A　ARM和THUMB組合語言指令A.1　使用這篇附錄 A-1A.2　語　法 A-2A.3　按字母順串列出ARM和Thumb指令 A-5A.4　ARM組合語言速查 A-52A.5　GNU組合語言快速查詢 A-62附錄B　ARM和THUMB指令編碼B.1　ARM指令集編碼 B-1B.2　Thumb指令集編碼 B-7B.3　程式狀態暫存器 B-9附錄C　處理器與體系結構C.1　ARM命名規則 C-1C.2　核心與體系結構 C-2附錄D　指令週期定時D.1　指令週期定時表的使用 D-1D.2　ARM7TDMI指令週期定時 D-3D.3　ARM9TDMI指令週期定時 D-4D.4　StrongARM1指令週期定時 D-5D.5　ARM9E指令週期定時 D-6D.6　ARM10E指令週期定時 D-8D.7　INTELXSCALE指令週期定時 D-10D.8　ARM11指令週期定時 D-11附錄E　建議的參考讀物E.1　ARM參考 E-1E.2　演算法參考 E-1E.3　記憶體管理與Cache體系結構(硬體綜述與參考) E-2E.4　作業系統參考 E-2