前言

ARM公司目前已成为全球最重要的科技公司之一，究其原因，一方面，它低功耗的技术路线与移动互联时代的需求高度契合，另一方面源于其主导的庞大生态圈。在这个商业生态系统里，ARM公司并不直接从事芯片的设计和制造，不出售任何处理器。ARM公司有超过1000家授权合作伙伴，涉及领域从移动端到PC端、服务器端，再到汽车端、IoT端。基于ARM架构的设备在智能手机、车联网、物联网等领域的市场份额超过 90%，同时凭借其低功耗、高性价比的优势，在计算机与服务器领域增长势头强劲。预计到2035年，将有超过1万亿台智能电子设备实现互联，从各种传感器、手机、家电、汽车，到通信基站、云服务器，可以说，基于ARM架构的芯片无处不在。

基于ARM架构开发产品的相关工作非常热门，但是与这个领域相关的学习内容跨度很大，涉及软件、硬件、算法和操作系统等。对初学者来说，入门嵌入式开发很难，往往不知道从何入手，很容易就迷失了方向，甚至半途而废，主要原因是很多初学者不清楚学习该领域知识的方法及路径。本书为初学者提供了具体方法和实践指导，希望对有志从事嵌入式开发的人员有所帮助。

本书具有以下特点。

一是循序渐进，由浅入深。本书针对零基础的初学者，以FS4412开发板（基于ARM Cortex-A9架构）为例，首先从开发环境的安装和配置及ARM基本指令等相关基础知识开始讲解，然后详细说明常见硬件的功能原理，进而结合硬件原理图、用户手册逐个分析这些硬件的驱动编程方法，最后介绍开源项目U-Boot的使用及启动程序，使读者将ARM相关知识点融会贯通。

二是实例丰富，内容翔实。本书中包含大量汇编实例，且所有汇编指令都在KEIL软件中测试过；硬件裸机驱动源程序均在开发板上调试过，并有详细的分析注解；U-Boot的启动源程序和U-Boot中的网络协议栈也有详细的程序注解，使读者能够复现实例，学以致用。

三是提供配套电子资源。本书的配套资源包含安装工具、源程序、PPT课件等，读者可到公众号“一口Linux”后台回复关键字“ARM”获取。

在学习本书之前，读者需要熟悉C语言编程并会使用一些常用的Linux命令。在学习本书的过程中，建议读者带着以下问题来阅读本书。读者在带着问题学习本书时，能更加深入理解相关内容，灵活进行项目开发。

（1） ARM有哪些工作模式？

（2）各设备驱动使用的寄存器有哪些？功能是什么？

（3）系统上电后，执行的第一条指令是什么？

（4）在C语言环境下调用函数时，参数是如何传递的？

（5）当实现同样的功能时，为什么有些C语言程序的执行效率比汇编语言的高？

（6）异常源有哪些？

（7）什么是异常向量表？

（8）如何使能关闭中断？

（9）中断发生后CPU是如何处理的？

（10） CPU如何操作LED、按键、蜂鸣器、滑动变阻器、RTC、看门狗、MPU6050等常见外设并使它们有条不紊地工作？

（11） U-Boot的启动流程是什么？如何实现程序自搬移？

（12） U-Boot是如何实现一个简单的网络协议栈的？

本书能够顺利出版首先要感谢公众号“裸机思维”的创始人—王卓然，他提供了部分章节的技术支持，还要感谢华清远见的硬件平台提供了高质量的技术资料。由于编者编写时间紧迫，加之水平所限，书中不妥之处在所难免，恳请读者批评指正。对于本书提出批评和建议，可以在公众号“一口Linux”下留言，欢迎交流。

彭丹、周海涛于南京

2022年11月