RISC-V 嵌入式系統設計

前言
第1章 嵌入式系統概論
1.1 嵌入式系統的定義
1.2 嵌入式系統的分類與產業生態
1.2.1 基於實時性的分類
1.2.2 基於應用的分類
1.2.3 嵌入式系統的產業生態
1.3 如何學習嵌入式系統
1.3.1 嵌入式系統的知識體系
1.3.2 設計一個嵌入式系統：基於語音識別和藍牙通信的直流電機控制系統
本章思考題
第2章 嵌入式微控制器與系統架構
2.1 嵌入式微處理器的硬件架構
2.1.1 嵌入式微處理器的總體架構
2.1.2 嵌入式微處理器的處理器內核
2.1.3 嵌入式微處理器的存儲器
2.1.4 嵌入式微處理器的外設
2.1.5 嵌入式微處理器的互聯架構
2.2 AMBA片上總線
2.2.1 AMBA規範概述
2.2.2 AHB的主要特點與工作原理
2.2.3 APB的主要特點與工作過程
2.3 案例：CH32V307 MCU的硬件架構
2.4 實戰：基於CH32V307的語音識別控制系統的硬件架構
2.4.1 語音識別系統
2.4.2 電機控制系統
本章思考題
第3章 嵌入式處理器內核
3.1 嵌入式處理器內核概述
3.1.1 CPU的發展
3.1.2 CISC架構與RISC架構
3.1.3 流水線技術
3.2 RISC-Ⅴ指令集架構
3.2.1 RISC-Ⅴ指令集架構概述
3.2.2 RISC-Ⅴ處理器的編程模型（整數基礎指令集）
3.2.3 RV32I指令集
3.3 案例：CH32Vx MCU的RISC-Ⅴ內核——青稞V4F
3.4 實戰：在CH32V307 MCU上運行語音識別算法
3.4.1 MounRiver 開發工具
3.4.2 編譯與鏈接的過程
3.4.3 語音信號特征提取
3.4.4 在CH32V307上語音信號特征提取算法實現
本章思考題
第4章 嵌入式微控制器的存儲器
4.1 嵌入式系統的存儲器概述
4.2 片上SRAM
4.3 片上FLASH存儲器
4.4 片外存儲器接口——FSMC
4.5 案例：CH32V307的片上存儲器
4.5.1 CH32V3x的存儲器
4.5.2 CH32V3x的啟動設置
4.6 實戰：使用CH32V307的片上存儲器
4.6.1 使用片上FLASH存儲用戶數據
4.6.2 串口讀寫FLASH
本章思考題
第5章 嵌入式系統基礎外設
5.1 外設的數據交互方式
5.2 外設中斷與系統異常
5.2.1 中斷概述
5.2.2 異常概述
5.2.3 RISC-Ⅴ處理器處理中斷的過程
5.3 案例：CH32V307 MCU的外設
5.3.1 CH32V307 MCU 的外設與地址映射
5.3.2 CH32V307 MCU的中斷控制器
5.3.3 CH32V307 MCU的底層軟件包
5.3.4 GPIO
5.3.5 實戰項目：流水燈閃爍實驗
5.3.6 中斷
5.3.7 實戰項目：按鍵中斷控制LED亮滅
5.3.8 TIMER
5.3.9 實戰項目：精確定時LED閃爍
5.3.10 實戰項目：輸出PWM波形控制電機轉速
5.3.11 ADC
5.3.12 實戰項目：電壓測量溫度
5.3.13 實戰項目：多通道電壓采樣
本章思考題
第6章 嵌入式系統串行通信外設
6.1 同步串行通信——SPI
6.1.1 SPI概述
6.1.2 CH32V307的SPI
6.1.3 SPI庫函數
6.1.4 實戰項目：SPI的FLASH讀寫
6.2 同步串行通信——I2C
6.2.1 I2C簡介
6.2.2 CH32V307的I2C
6.2.3 I2C庫函數
6.2.4 實戰項目：環境溫濕度測量
6.3 異步串行通信——UART
6.3.1 串口通信概述
6.3.2 CH32V307的USART
6.3.3 USART庫函數
6.3.4 實戰項目：串口數據收發
6.3.5 實戰項目：串口藍牙透傳
本章思考題
第7章 高速通信接口
7.1 USB接口
7.1.1 USB接口簡介
7.1.2 CH32V307的USB接口
7.1.3 實戰項目：赤菟模擬鍵盤
7.1.4 實戰項目：赤菟外掛鍵盤
7.2 以太網接口
7.2.1 以太網簡介
7.2.2 CH32V307的以太網接口
7.2.3 實戰項目：TCP Client網絡通信
本章思考題
第8章 嵌入式系統的軟件系統
8.1 嵌入式操作系統的基本原理
8.1.1 嵌入式操作系統的特點
8.1.2 常見的嵌入式操作系統
8.1.3 任務管理與調度
8.1.4 任務間通信
8.1.5 中斷管理
8.2 實戰：使用RT-Thread搭建語音識別系統的軟件框架
8.2.1 使用RT-Thread Studio
8.2.2 實戰項目：RT-Thread多任務設計
8.2.3 基於RT-Thread的語音識別系統
本章思考題
附錄 赤菟開發板資源