RISC-V架构与嵌入式开发快速入门

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出版者:人民邮电出版社
作者:胡振波
出品人:
页数:352
译者:
出版时间:2019-1
价格:79元
装帧:平装-胶订
isbn号码:9787115494139
丛书系列:
图书标签:
  • CPU
  • 计算机
  • RISC-V
  • 嵌入式
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具体描述

本书是一本介绍RISC-V架构嵌入式开发的入门书籍,以通俗的语言系统介绍了嵌入式开发的基础知识和RISC-V架构的内容,力求帮助读者快速掌握RISC-V架构的嵌入式开发技术。 本书共分为两部分。*部分为第1~14章,基本涵盖了使用RISC-V架构进行嵌入式开发所需的所有关键知识。第二部分为附录部分,详细介绍了RISC-V指令集架构,辅以作者加入的背景知识解读和注解,以便于读者理解。

深入剖析现代软件工程实践与系统级编程范式 图书名称:软件工程的深度与广度:从需求到部署的系统化方法 本书简介: 在当今快速迭代的科技浪潮中,高效、可靠、可维护的软件系统是驱动创新的核心引擎。本书旨在为读者提供一个全面、系统且深入的视角,探讨从软件概念的诞生到最终产品交付与维护的整个生命周期中的关键实践、理论基础和前沿技术。我们超越了特定编程语言的范畴,聚焦于构建健壮系统的通用原理和方法论。 第一部分:软件需求工程与架构设计的基础 本部分着重于软件开发的起点——理解“做什么”和“如何组织”。 第1章:现代需求工程的精髓 软件的成功始于对用户和业务需求的精准捕获。本章将详尽阐述敏捷(Agile)环境下的需求获取技术,包括用户故事(User Story)的撰写、验收标准的明确定义(如使用 Gherkin 语法),以及如何有效管理需求蔓延(Scope Creep)。我们将探讨如何运用基于场景的测试(Scenario-Based Testing)来反哺需求分析,确保从一开始就构建正确的功能。此外,本章还会深入讨论非功能性需求(NFRs)的重要性,如性能、安全性、可用性和可维护性,并提供量化这些需求的策略。 第2章:软件架构模式的精选与权衡 架构是软件的骨架。本章将系统梳理当前主流的架构风格,包括但不限于:微服务(Microservices)、事件驱动架构(EDA)、六边形架构(Hexagonal Architecture,或称端口与适配器),以及传统的分层架构。我们将详细分析每种模式的适用场景、核心优势(如可扩展性和独立部署能力)及其固有的技术债务。重点内容包括:如何进行架构决策记录(ADR, Architecture Decision Records),以保证历史决策的可追溯性,并探讨架构的演进策略,以应对业务和技术的不断变化。 第3章:领域驱动设计(DDD)的实践指南 DDD 是构建复杂业务系统的利器。本章将深入解析 DDD 的核心概念,如限界上下文(Bounded Context)、实体(Entity)、值对象(Value Object)、领域服务(Domain Service)以及聚合(Aggregate)的边界划分。我们将通过实际案例,演示如何使用通用语言(Ubiquitous Language)来弥合业务专家与开发人员之间的鸿沟。关于上下文映射图(Context Map)的绘制和使用,以及如何设计清晰的防腐层(Anti-Corruption Layer, ACL),以保护核心领域模型不受外部系统影响,是本章的重点内容。 第二部分:高质量代码的工程化与实践 本部分关注如何将设计蓝图转化为可执行、可信赖的代码。 第4章:测试金字塔的重构与自动化 本书坚信“高质量代码是测试出来的”。本章将全面解析现代测试金字塔的结构,重点强调单元测试(Unit Testing)的黄金标准、集成测试(Integration Testing)的有效覆盖,以及端到端测试(E2E Testing)的合理定位。我们将探讨测试驱动开发(TDD)的精细步骤和心法,以及如何利用Mocking/Stubbing技术隔离依赖,实现快速、稳定的单元测试。对于更高级的测试,如契约测试(Contract Testing)在微服务环境下的应用,也将进行深入讲解。 第5章:代码质量与重构的艺术 代码不仅仅是运行的指令,它还是知识的载体。本章聚焦于提升代码的可读性、可理解性和演化能力。我们将学习如何识别和消除代码异味(Code Smells),并系统地应用成熟的重构手法,如“提取方法”、“引入参数对象”等。深入讨论SOLID 原则的实际应用及其在大型项目中的价值。此外,本章会介绍静态分析工具(如 Linter 和代码度量工具)在持续集成流程中的集成,用数据驱动代码改进。 第6章:并发编程与并行化策略 在多核时代,理解并发是构建高性能系统的基础。本章将探讨并发控制的核心挑战,包括竞态条件(Race Conditions)、死锁(Deadlock)和活锁(Livelock)。我们将对比不同模型下的并发原语,如锁(Locks)、信号量(Semaphores)、原子操作(Atomic Operations)以及更高级的消息传递并发模型(如 Actor 模型)。重点在于如何设计无锁(Lock-Free)或低竞争(Low-Contention)的数据结构,以及如何利用并行计算框架优化耗时任务。 第三部分:系统交付、运维与持续演进 本部分将目光投向系统如何被部署、监控和持续改进。 第7章:持续集成与持续交付(CI/CD)流水线设计 现代软件发布的基石是自动化。本章详细剖析构建高效 CI/CD 流水线的各个阶段:从代码提交触发的自动化构建、静态分析、安全扫描,到多环境(开发、测试、预生产、生产)的自动化部署。我们将探讨蓝/绿部署(Blue/Green)、金丝雀发布(Canary Release)等高级部署策略,并讨论如何将基础设施即代码(IaC)理念(如使用 Terraform 或 Ansible)融入流水线,实现环境配置的标准化。 第8章:可观测性:日志、指标与追踪 系统投入生产后,如何了解其真实运行状态至关重要。本章深入讲解“可观测性”的三大支柱:结构化日志(Structured Logging)、系统指标(Metrics)的采集与可视化(如 Prometheus/Grafana),以及分布式追踪(Distributed Tracing)(如 OpenTelemetry 规范)。我们将学习如何设置有效的告警阈值,区分真正的系统故障与噪音,并利用这些数据进行事后故障分析(Post-Mortem Analysis)。 第9章:系统可靠性工程(SRE)的核心理念 本书最后一部分引入了 SRE 的思维方式,将软件工程的严谨性应用于运维工作。我们将学习如何定义和管理服务等级目标(SLO)和服务等级指标(SLI),以及如何使用错误预算(Error Budget)来平衡创新速度和系统稳定性。本章还将探讨混沌工程(Chaos Engineering)的基本原则和实践,以主动发现系统在压力下的薄弱环节,从而构建出更具韧性的生产环境。 本书面向有志于成为高级软件工程师、架构师或技术管理者的专业人士,它提供了一套成熟、跨技术栈的工具箱,帮助读者构建下一代复杂、高性能的软件系统。

作者简介

胡振波,本科毕业于上海交通大学电子工程系,硕士毕业于上海交通大学微电子学院。拥有多年ASIC和CPU设计与验证经验,曾在Marvell公司任ARM架构CPU设计高级工程师,在Synopsys公司任研发经理,在比特大陆公司任IC设计总监,在武汉聚芯微电子公司任架构师,现致力于RISC-V架构在国内的传播和发展。他开发并开源了蜂鸟E203超低功耗RISC-V处理器内核。

目录信息

第 1章 进入32位时代,谁能成为下一个80511
1.1 磨刀不误砍柴工—CPU基础知识介绍1
1.1.1 ISA—CPU的灵魂2
1.1.2 CISC与RISC3
1.1.3 32位与64位架构4
1.1.4 ISA众生相5
1.1.5 CPU的领域之分9
1.1.6 8位时代的传奇“前辈”—805110
1.1.7 IoT的崛起—32位时代的到来11
1.2 无敌是多么寂寞—ARM统治着的世界11
1.2.1 独乐乐与众乐乐—ARM公司的盈利模式12
1.2.2 小个子有大力量—无处不在的Cortex-M系列14
1.2.3 移动王者—Cortex-A系列在手持设备领域的巨大成功16
1.2.4 进击的巨人—ARM进军PC与服务器领域的雄心18
1.2.5 游戏终结者之ARM19
1.3 东边日出西边雨,道是无晴却有晴—RISC-V登场19
1.4 RISC-V和其他开放架构有何不同21
1.4.1 “平民英雄”—OpenRISC22
1.4.2 “豪门显贵”—SPARC22
1.4.3 “名校优生”—RISC-V23
1.5 结语:进入32位时代,谁能成为深嵌入式领域的下一个8051?23
第 2章 开源蜂鸟E203超低功耗RISC-V Core与SoC25
2.1 乱花渐欲迷人眼25
2.2 与众不同的蜂鸟E203处理器25
2.3 蜂鸟虽小,五脏俱全—蜂鸟E203简介26
2.4 蜂鸟E203性能指标27
2.5 蜂鸟E203配套SoC28
第3章 大道至简—RISC-V架构之魂29
3.1 简单就是美—RISC-V架构的设计哲学29
3.1.1 无病一身轻—架构的篇幅30
3.1.2 能屈能伸—模块化的指令集31
3.1.3 浓缩的都是精华—指令的数量31
3.2 RISC-V指令集架构简介32
3.2.1 模块化的指令子集32
3.2.2 可配置的通用寄存器组33
3.2.3 规整的指令编码33
3.2.4 简洁的存储器访问指令34
3.2.5 高效的分支跳转指令35
3.2.6 简洁的子程序调用36
3.2.7 无条件码执行36
3.2.8 无分支延迟槽37
3.2.9 零开销硬件循环37
3.2.10 简洁的运算指令38
3.2.11 优雅的压缩指令子集38
3.2.12 特权模式39
3.2.13 CSR寄存器40
3.2.14 中断和异常40
3.2.15 矢量指令子集40
3.2.16 自定制指令扩展40
3.2.17 总结与比较41
第4章 RISC-V架构的中断和异常43
4.1 中断和异常概述43
4.1.1 中断概述43
4.1.2 异常概述44
4.1.3 广义上的异常44
4.2 RISC-V架构异常处理机制46
4.2.1 进入异常47
4.2.2 退出异常50
4.2.3 异常服务程序50
4.3 RISC-V架构中断定义51
4.3.1 中断类型51
4.3.2 中断屏蔽54
4.3.3 中断等待55
4.3.4 中断优先级与仲裁55
4.3.5 中断嵌套56
4.3.6 总结比较57
4.4 RISC-V架构异常相关CSR寄存器57
4.5 蜂鸟E203的中断和异常实现58
第5章 开源蜂鸟E203 MCU SoC总体介绍59
5.1 Freedom E310 SoC简介59
5.2 蜂鸟E203 MCU SoC简介60
5.3 蜂鸟E203 MCU SoC框图60
5.4 蜂鸟E203 MCU SoC存储资源61
5.4.1 片上存储资源61
5.4.2 片外Flash存储资源61
5.5 蜂鸟E203 MCU SoC外设资源62
5.6 蜂鸟E203 MCU SoC地址分配62
5.7 蜂鸟E203 MCU SoC时钟域划分63
5.8 蜂鸟E203 MCU SoC电源域划分64
5.9 蜂鸟E203 MCU SoC低功耗模式64
5.10 蜂鸟E203 MCU SoC的全局复位65
5.11 蜂鸟E203 MCU SoC的上电流程控制66
5.12 蜂鸟E203 MCU SoC芯片引脚表67
5.13 蜂鸟E203 MCU SoC的GPIO引脚分配68
5.14 蜂鸟E203 MCU SoC的中断处理70
5.14.1 蜂鸟E203处理器核的异常和中断处理70
5.14.2 蜂鸟E203处理器的中断接口71
5.14.3 CLINT模块生成计时器中断和软件中断72
5.14.4 PLIC管理多个外部中断73
第6章 开源蜂鸟E203 MCU SoC外设介绍77
6.1 蜂鸟E203 MCU SoC外设总述77
6.2 PLIC78
6.3 CLINT78
6.4 LCLKGEN78
6.4.1 LCLKGEN简介78
6.4.2 LCLKGEN寄存器列表78
6.5 HCLKGEN79
6.5.1 HCLKGEN简介79
6.5.2 HCLKGEN寄存器列表79
6.6 GPIO79
6.6.1 GPIO特性79
6.6.2 GPIO寄存器列表80
6.6.3 I O结构和IOF模式80
6.6.4 SoC各外设复用GPIO引脚83
6.6.5 GPIO中断83
6.6.6 GPIO_VALUE寄存器84
6.6.7 GPIO_INPUT_EN寄存器84
6.6.8 GPIO_OUTPUT_EN寄存器85
6.6.9 GPIO_PORT寄存器85
6.6.10 GPIO_PUE寄存器85
6.6.11 GPIO_DS寄存器85
6.6.12 GPIO_OUTPUT_XOR寄存器85
6.6.13 GPIO_RISE_IE、GPIO_RISE_IP等寄存器85
6.7 SPI86
6.7.1 SPI背景知识简介86
6.7.2 SPI特性88
6.7.3 SPI寄存器列表89
6.7.4 SPI接口数据线90
6.7.5 通过SPI_SCKDIV寄存器配置SCK时钟频率90
6.7.6 通过SPI_SCKMODE寄存器配置SCK的极性与相位90
6.7.7 通过SPI_CSID寄存器配置SPI使能信号92
6.7.8 通过SPI_CSDEF寄存器配置使能信号的空闲值92
6.7.9 通过SPI_CSMODE寄存器配置使能信号的行为92
6.7.10 通过SPI_DELAY0和SPI_DELAY1寄存器配置使能信号的行为93
6.7.11 通过SPI_FCTRL寄存器使能QSPI0的Flash XiP模式94
6.7.12 通过SPI_FFMT寄存器控制QSPI0读取外部Flash95
6.7.13 通过SPI_FMT寄存器配置传输参数97
6.7.14 通过SPI_TXDATA寄存器发送数据97
6.7.15 通过SPI_RXDATA寄存器接收数据98
6.7.16 通过SPI_TXMARK寄存器配置发送中断阈值100
6.7.17 通过SPI_RXMARK寄存器配置接收中断阈值100
6.7.18 通过SPI_IE和SPI_IP寄存器控制中断101
6.8 I2C102
6.8.1 I2C背景知识简介102
6.8.2 I2C特性103
6.8.3 I2C寄存器列表103
6.8.4 I2C接口数据线104
6.8.5 通过I2C_PRERlo和I2C_PRERhi寄存器配置SCL时钟频率104
6.8.6 通过I2C_CTR寄存器配置功能和中断使能104
6.8.7 I2C模块产生中断105
6.8.8 通过I2C_TXR和I2C_RXR寄存器发送和接收数据105
6.8.9 通过I2C_CR和I2C_SR寄存器发起命令和查看状态106
6.8.10 初始化I2C模块的序列107
6.8.11 通过I2C模块向外部从设备写数据的常用序列107
6.8.12 通过I2C模块从外部从设备读数据的常用序列108
6.9 UART109
6.9.1 UART背景知识简介109
6.9.2 UART特性110
6.9.3 UART寄存器列表110
6.9.4 UART接口数据线111
6.9.5 通过UART_TXDATA寄存器发送数据111
6.9.6 通过UART_RXDATA寄存器接收数据112
6.9.7 通过UART_TXCTRL寄存器进行发送控制113
6.9.8 通过UART_RXCTRL寄存器进行接收控制113
6.9.9 通过UART_IE和UART_IP寄存器控制中断114
6.9.10 通过UART_DIV寄存器配置波特率115
6.10 PWM116
6.10.1 PWM背景知识简介116
6.10.2 PWM特性和结构图116
6.10.3 PWM寄存器列表117
6.10.4 通过PWMCFG寄存器进行配置118
6.10.5 计数器计数值PWMCOUNT寄存器和PWM周期119
6.10.6 计数器比较值PWMS寄存器120
6.10.7 PWM接口数据线121
6.10.8 产生左对齐或者右对齐的脉冲信号121
6.10.9 产生居中对齐的脉冲信号122
6.10.10 配置pwmcmpgang结连产生任意形状的脉冲信号124
6.10.11 配置pwmdeglitch防止输出毛刺124
6.10.12 PWM产生中断124
6.11 WDT125
6.11.1 WDT背景知识简介125
6.11.2 WDT特性和结构图125
6.11.3 WDT寄存器列表126
6.11.4 通过WDOGCFG寄存器进行配置127
6.11.5 计数器计数值WDOGCOUNT寄存器128
6.11.6 通过WDOGKEY寄存器解锁128
6.11.7 通过WDOGFEED寄存器喂狗129
6.11.8 计数器比较值WDOGS寄存器129
6.11.9 通过WDOGCMP寄存器配置阈值130
6.11.10 WDT产生全局复位130
6.11.11 WDT产生中断130
6.12 RTC131
6.12.1 RTC背景知识简介131
6.12.2 RTC特性和结构图131
6.12.3 RTC寄存器列表131
6.12.4 通过RTCCFG寄存器进行配置132
6.12.5 计数器计数值RTCHI RTCLO寄存器133
6.12.6 计数器比较值RTCS寄存器133
6.12.7 通过RTCCMP寄存器配置阈值134
6.12.8 RTC产生中断134
6.13 PMU134
6.13.1 PMU背景知识简介134
6.13.2 PMU特性和结构图135
6.13.3 PMU寄存器列表136
6.13.4 通过PMUKEY寄存器解锁136
6.13.5 通过PMUSLEEP寄存器进入休眠模式137
6.13.6 通过PMUSLEEPI寄存器配置休眠指令序列137
6.13.7 通过PMUBACKUP寄存器保存关键信息139
6.13.8 通过PMUIE寄存器配置唤醒条件139
6.13.9 通过PMUWAKEUPI寄存器配置唤醒指令序列140
6.13.10 通过PMUCAUSE寄存器查看唤醒原因141
第7章 开源蜂鸟E203 MCU开发板与调试器143
7.1 蜂鸟E203 MCU开发板143
7.2 蜂鸟E203 JTAG调试器143
第8章 编译过程简介145
8.1 GCC工具链介绍145
8.1.1 GCC工具链概述145
8.1.2 Binutils146
8.1.3 C运行库147
8.1.4 GCC命令行选项148
8.2 准备工作148
8.2.1 Linux安装148
8.2.2 准备Hello World程序148
8.3 编译过程149
8.3.1 预处理149
8.3.2 编译150
8.3.3 汇编150
8.3.4 链接151
8.3.5 一步到位的编译153
8.4 分析ELF文件153
8.4.1 ELF文件介绍153
8.4.2 ELF文件的段154
8.4.3 查看ELF文件154
8.4.4 反汇编155
8.5 嵌入式系统编译的特殊性156
8.6 本章小结156
第9章 嵌入式开发特点与RISC-V GCC工具链158
9.1 嵌入式系统开发特点158
9.1.1 交叉编译和远程调试158
9.1.2 移植newlib或newlib-nano作为C运行库159
9.1.3 嵌入式引导程序和中断异常处理160
9.1.4 嵌入式系统链接脚本160
9.1.5 减少代码体积161
9.1.6 支持printf函数161
9.1.7 提供板级支持包162
9.2 RISC-V GCC工具链简介162
9.2.1 RISC-V GCC工具链种类162
9.2.2 riscv-none-embed工具链下载163
9.2.3 RISC-V GCC工具链的(?Cmarch=)和(?Cmabi=)选项164
9.2.4 RISC-V GCC工具链的(?Cmcmodel=)选项168
9.2.5 RISC-V GCC工具链的其他选项169
9.2.6 RISC-V GCC工具链的预定义宏170
9.2.7 RISC-V GCC工具链使用实例170
第 10章 RISC-V汇编语言程序设计171
10.1 汇编语言简介171
10.2 RISC-V汇编程序概述172
10.3 RISC-V汇编指令173
10.4 RISC-V汇编程序伪操作173
10.5 RISC-V汇编程序示例177
10.5.1 定义标签177
10.5.2 定义宏178
10.5.3 定义常数178
10.5.4 立即数赋值178
10.5.5 标签地址赋值179
10.5.6 设置浮点舍入模式179
10.5.7 完整实例180
10.6 在C C 程序中嵌入汇编181
10.6.1 GCC内联汇编简述181
10.6.2 GCC内联汇编“输出操作数”和“输入操作数”部分182
10.6.3 GCC内联汇编“可能影响的寄存器或存储器”部分183
10.6.4 GCC内联汇编参考实例一184
10.6.5 GCC内联汇编参考实例二185
10.6.6 小结186
10.7 在汇编中调用C C 函数186
10.8 本章小结187
第 11章 基于HBird-E-SDK平台的软件开发与运行188
11.1 HBird-E-SDK平台简介188
11.2 HBird-E-SDK平台代码结构189
11.3 HBird-E-SDK板级支持包解析190
11.3.1 移植了Newlib桩函数190
11.3.2 支持了printf函数192
11.3.3 提供系统链接脚本193
11.3.4 系统启动引导程序198
11.3.5 系统异常和中断处理202
11.3.6 减少代码体积206
11.4 使用HBird-E-SDK开发和编译程序208
11.4.1 在HBird-E-SDK环境中安装工具链208
11.4.2 在HBird-E-SDK环境中开发程序210
11.4.3 编译使得程序从Flash直接运行211
11.4.4 编译使得程序从ITCM中运行212
11.4.5 编译使得程序从Flash上载至ITCM中运行213
11.5 使用HBird-E-SDK下载程序213
11.5.1 JTAG调试器与MCU原型开发板的连接213
11.5.2 设置JTAG调试器在Linux系统中的USB权限214
11.5.3 将程序下载至MCU原型开发板216
11.6 在MCU原型开发板上运行程序216
11.6.1 程序从Flash直接运行217
11.6.2 程序从ITCM中运行217
11.6.3 程序从Flash上载至ITCM中运行218
11.7 使用GDB远程调试程序218
11.7.1 调试器工作原理218
11.7.2 GDB常用操作示例220
11.7.3 使用GDB调试Hello World示例221
第 12章 开源蜂鸟E203 MCU的更多示例程序226
12.1 Dhrystone示例程序226
12.1.1 Dhrystone示例程序功能简介226
12.1.2 Dhrystone示例程序代码结构229
12.1.3 运行Dhrystone229
12.2 CoreMark示例程序231
12.2.1 CoreMark示例程序功能简介231
12.2.2 CoreMark示例程序代码结构232
12.2.3 运行CoreMark233
12.3 Demo_IASM示例程序234
12.3.1 Demo_IASM示例程序功能简介234
12.3.2 Demo_IASM示例程序代码结构234
12.3.3 Demo_IASM示例程序源码解析235
12.3.4 运行Demo_IASM235
12.4 Demo_GPIO示例程序236
12.4.1 Demo_GPIO示例程序功能简介236
12.4.2 Demo_GPIO示例程序代码结构237
12.4.3 Demo_GPIO示例程序源码分析237
12.4.4 运行Demo_GPIO243
12.5 中断嵌套244
第 13章 Windows IDE集成开发调试环境245
13.1 MCU Eclipse IDE简介与安装245
13.1.1 MCU Eclipse IDE简介245
13.1.2 RISC-V MCU Eclipse下载246
13.1.3 RISC-V MCU Eclipse安装247
13.2 启动Eclipse248
13.3 创建Hello World项目249
13.4 配置Hello World项目253
13.4.1 配置工具链路径253
13.4.2 配置项目的编译和链接选项256
13.4.3 配置项目的BSP262
13.4.4 配置项目的包含路径和文件265
13.5 编译Hello World项目267
13.6 运行Hello World项目269
13.6.1 安装JTAG调试器在Windows系统中的USB驱动269
13.6.2 通过Eclipse下载程序至MCU开发板270
13.6.3 在MCU开发板上运行程序274
13.7 调试Hello World项目276
13.8 拓展一:基于MCU Eclipse运行调试demo_gpio示例280
13.9 拓展二:基于MCU Eclipse运行调试dhrystone示例281
第 14章 开源蜂鸟E203 MCU开发板移植RTOS283
14.1 RTOS简述283
14.2 常用实时操作系统概述284
14.3 FreeRTOS简介285
14.4 蜂鸟E203 MCU移植RTOS286
附录A RISC-V架构指令集介绍287
A.1 RV32GC架构概述287
A.2 RV32E架构概述288
A.3 蜂鸟E203支持的指令列表288
A.4 寄存器组288
A.4.1 通用寄存器组289
A.4.2 CSR寄存器290
A.5 指令PC290
A.6 寻址空间划分290
A.7 大端格式或小端格式290
A.8 工作模式290
A.9 Hart概念291
A.10 复位状态291
A.11 中断和异常292
A.12 存储器地址管理292
A.13 存储器模型292
A.14 指令类型293
A.14.1 RV32IMAFDC指令列表293
A.14.2 基本整数指令(RV32I)293
A.14.3 整数乘法和除法指令(RV32M指令子集)302
A.14.4 浮点指令(RV32F,RV32D指令子集)304
A.14.5 存储器原子操作指令(RV32A指令子集)315
A.14.6 16位压缩指令(RV32C指令子集)318
A.15 伪指令320
A.16 指令编码320
附录B RISC-V架构CSR寄存器介绍321
B.1 蜂鸟E203支持的CSR寄存器列表321
B.2 RISC-V标准CSR322
B.2.1 misa322
B.2.2 mvendorid323
B.2.3 marchid323
B.2.4 mimpid323
B.2.5 mhartid324
B.2.6 fflags324
B.2.7 frm324
B.2.8 fcsr324
B.2.9 mstatus324
B.2.10 mtvec326
B.2.11 mepc326
B.2.12 mcause327
B.2.13 mtval (mbadaddr)327
B.2.14 mie328
B.2.15 mip328
B.2.16 mscratch328
B.2.17 mcycle和mcycleh329
B.2.18 minstret和minstreth329
B.2.19 mtime、mtimecmp和msip329
B.3 蜂鸟E203自定义CSR330mcounterstop330
附录C RISC-V架构的PLIC介绍331
C.1 概述331
C.2 PLIC中断目标332PLIC中断目标之阈值333
C.3 PLIC中断源333
C.3.1 PLIC中断源之闸口(Gateway)和IP334
C.3.2 PLIC中断源之编号(ID)334
C.3.3 PLIC中断源之优先级(Priority)334
C.3.4 PLIC中断源之中断使能(Enable)334
C.4 PLIC中断处理机制335
C.4.1 PLIC中断通知机制(Notification)335
C.4.2 PLIC中断响应机制(Claim)335
C.4.3 PLIC中断完成机制(Completion)336
C.4.4 PLIC中断完整流程336
C.5 PLIC寄存器总结337
C.6 总结与比较339
附录D 存储器模型背景介绍340
D.1 为何要有存储器模型的概念340
D.2 存储器模型定义了什么341
D.2.1 按序一致性模型341
D.2.2 松散一致性模型342
D.2.3 释放一致性模型342
D.2.4 存储器模型总结342
D.3 存储器模型应用实例343
D.4 RISC-V架构的存储器模型344
附录E 存储器原子操作指令背景介绍345
E.1 什么是“上锁”问题345
E.2 通过原子操作解决“上锁”问题346
E.3 通过互斥操作解决“上锁”问题346
E.4 RISC-V架构的相关指令348
附录F RISC-V指令编码列表349
F.1 RV32I指令编码349
F.2 RV32M指令编码350
F.3 RV32A指令编码350
F.4 RV32F指令编码350
F.5 RV32D指令编码351
F.6 RVC指令编码351
附录G RISC-V伪指令列表353
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我拿到《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》这本书时,虽然对RISC-V这个名字有所耳闻,但对其具体的指令集细节和在嵌入式开发中的应用,却是一知半解。我期望这本书能够像它的名字一样,为我提供一条快速进入RISC-V世界的路径。 本书的开篇,并没有直接深入到指令集的晦涩定义中,而是从一个更具启发性的角度,阐述了RISC-V的诞生背景、设计哲学以及其在开放计算领域的重要意义。作者用简洁而深刻的语言,为我描绘了RISC-V的开放性、模块化和可扩展性等核心优势,让我初步理解了它何以能成为一股新兴的技术力量。这种“先树立价值观,再讲解细节”的方式,让我能够带着更积极的心态去学习。 在深入讲解RISC-V指令集架构时,本书展现了其“快速入门”的特点。作者并没有罗列所有指令,而是通过大量的图示和恰当的比喻,将寄存器、内存模型、指令格式等概念,变得直观易懂。我尤其欣赏作者在讲解RISC-V的流水线技术时,将其比作一个高效运转的工厂,每一道工序都紧密衔接,极大地提升了处理效率。这种寓教于乐的讲解方式,让我觉得学习过程轻松而富有成效。 本书在嵌入式开发实操环节,更是让我看到了它的实用价值。作者详细地指导了如何搭建RISC-V的开发环境,从交叉编译器的选择到调试工具的使用,每一个步骤都清晰明了。书中还针对性的为不同类型的RISC-V开发板提供了选型建议,并且提供了诸如LED控制、按键扫描等基础项目示例,让我能够迅速将书本上的知识转化为实际的操作,体验到“学以致用”的乐趣。 关于内存管理和中断处理这两大嵌入式开发的“硬骨头”,本书的处理方式也让我感到非常满意。在内存方面,作者清晰地阐述了RISC-V的内存地址空间划分,以及SRAM、Flash等不同存储器的特点和使用方式。在中断处理方面,书中详细介绍了中断向量表、中断优先级以及中断服务程序的编写流程,并提供了可以直接运行的代码示例,这让我能够快速掌握如何让我的嵌入式设备对外部事件做出响应。 本书对RISC-V指令集更细致的探讨,例如在整数算术运算、逻辑运算和位操作指令等方面的深入讲解,让我对RISC-V的计算能力有了更深层次的理解。作者通过对比分析不同指令的效率和适用场景,帮助我能够更好地选择和使用指令,为编写更优化的程序打下基础。 我非常欣赏书中关于RISC-V的特权模式和用户模式的讲解。作者清晰地对比了不同模式下CPU所拥有的权限和能够执行的操作,这对于理解操作系统如何管理硬件资源、保证系统安全至关重要。这种对底层机制的深入剖析,让我对嵌入式系统的运行原理有了更深刻的认识。 此外,本书还触及了RISC-V在嵌入式Linux开发领域的应用。作者为我打开了新的视野,让我了解了RISC-V处理器如何与Linux内核协同工作,从而构建功能强大的嵌入式系统。这为我后续深入学习嵌入式Linux开发奠定了基础。 书中对RISC-V生态系统的介绍,包括各种开源软件工具、开发板和社区资源,也让我感到非常充实。作者鼓励读者积极参与到RISC-V的开发者社区中,与其他开发者交流学习,这让我感受到了开源技术蓬勃发展的活力。 总而言之,《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》这本书,如同一位耐心细致的向导,带领我轻松愉快地跨入了RISC-V的世界。它在理论讲解的深度和实践操作的广度上都做得相当出色,让我在短时间内就掌握了RISC-V架构的核心知识,并具备了进行初步嵌入式开发的能力。这本书绝对是RISC-V和嵌入式开发初学者的首选读物。

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当我拿到《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》这本书时,我的内心是充满期待,同时也略带一丝忐忑。RISC-V这个名字,虽然听起来高大上,但我对其具体的指令集细节和在嵌入式开发中的实际应用,知之甚少。我非常希望这本书能像它的名字一样,帮助我“快速入门”,让我能够迅速掌握其核心要点,并开始自己的动手实践。 本书的开篇,并没有直接抛出枯燥的指令集定义,而是从一个更加人性化的角度,讲述了RISC-V的起源、设计哲学以及它为何能在当今的芯片设计领域引起如此广泛的关注。作者用非常生动的语言,阐述了RISC-V开放、模块化和可扩展性的优势,以及它如何打破传统指令集架构的垄断地位。这种“讲故事”的方式,让我在轻松愉快的氛围中,对RISC-V建立起了初步的整体认知。 在深入剖析RISC-V指令集架构的部分,我被作者精心的组织和详细的图示所折服。他并没有一股脑地介绍所有指令,而是循序渐进地从最基本的整数指令集开始,逐步引入各种扩展指令集。对于寄存器、内存访问、指令编码等核心概念,作者都通过形象的比喻和清晰的流程图进行了阐释,让我能够轻松理解CPU是如何处理和执行指令的。我特别喜欢作者在讲解流水线技术时,将其比作工厂生产线上不同工位的协作,形象地展示了指令执行的并行化和效率提升。 本书在嵌入式开发实操环节,更是让我觉得物超所值。作者详细列举了搭建RISC-V开发环境的步骤,包括如何选择合适的工具链、配置交叉编译器、以及如何使用调试器进行程序调试。书中还针对不同的RISC-V开发板,提供了选型建议和入门级的项目示例,例如简单的GPIO控制、ADC数据采集等。这些实用的指导,让我能够很快地将书本上的知识转化为实际的开发经验。 关于内存管理和中断处理这两大嵌入式开发的基石,这本书的讲解也十分到位。在内存方面,作者清晰地阐述了RISC-V的内存地址空间划分,以及SRAM、Flash等不同存储器的特点和使用方式。在中断处理方面,书中详细介绍了中断向量表、中断优先级以及中断服务程序的编写流程,并提供了可以直接运行的代码示例,这让我能够快速掌握如何让我的嵌入式设备对外部事件做出响应。 本书对RISC-V指令集更细致的探讨,例如在整数算术运算、逻辑运算和位操作指令等方面的深入讲解,让我对RISC-V的计算能力有了更深层次的理解。作者通过对比分析不同指令的效率和适用场景,帮助我能够更好地选择和使用指令,为编写更优化的程序打下基础。 我非常欣赏书中关于RISC-V的特权模式和用户模式的讲解。作者清晰地对比了不同模式下CPU所拥有的权限和能够执行的操作,这对于理解操作系统如何管理硬件资源、保证系统安全至关重要。这种对底层机制的深入剖析,让我对嵌入式系统的运行原理有了更深刻的认识。 此外,本书还触及了RISC-V在嵌入式Linux开发领域的应用。作者为我打开了新的视野,让我了解了RISC-V处理器如何与Linux内核协同工作,从而构建功能强大的嵌入式系统。这为我后续深入学习嵌入式Linux开发奠定了基础。 书中对RISC-V生态系统的介绍,包括各种开源软件工具、开发板和社区资源,也让我感到非常充实。作者鼓励读者积极参与到RISC-V的开发者社区中,与其他开发者交流学习,这让我感受到了开源技术蓬勃发展的活力。 总而言之,《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》这本书,如同一位耐心细致的向导,带领我轻松愉快地跨入了RISC-V的世界。它在理论讲解的深度和实践操作的广度上都做得相当出色,让我在短时间内就掌握了RISC-V架构的核心知识,并具备了进行初步嵌入式开发的能力。这本书绝对是RISC-V和嵌入式开发初学者的首选读物。

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拿到《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》这本书,我当时的态度是既好奇又有些许的功利心。我对RISC-V这个新兴的指令集架构充满兴趣,但更重要的是,我希望它能像书名所承诺的那样,为我提供一条通往嵌入式开发捷径的道路。 我非常欣赏本书的开篇方式。作者并没有一开始就丢出海量的技术术语,而是以一种娓娓道来的方式,讲述了RISC-V是如何诞生,其背后的设计理念是怎样的开放和包容,以及它为何能在短短几年内就成为一股不可忽视的力量。这种“讲故事”的开场,瞬间就激发了我深入阅读的兴趣,让我对RISC-V的价值有了初步的认识。 在进入指令集架构的讲解部分,本书展现了其“快速入门”的精髓。作者并没有采用死板的指令罗列,而是通过大量的流程图、示意图以及恰如其分的比喻,将寄存器、内存模型、指令格式等抽象的概念,变得可视化且易于理解。我特别喜欢作者在讲解RISC-V的流水线模型时,将其比作一个高效运转的工厂,每一道工序都紧密衔接,极大地提升了处理效率。这种讲解方式,让我觉得学习起来毫不费力。 本书在嵌入式开发实操方面,更是让我看到了它的实用价值。作者详细地指导了如何搭建RISC-V的开发环境,从交叉编译器的选择到调试工具的使用,每一个步骤都清晰明了。书中还针对性的为不同类型的RISC-V开发板提供了选型建议,并且提供了诸如LED控制、按键扫描等基础项目示例,让我能够迅速将书本上的知识转化为实际的操作,体验到“学以致用”的乐趣。 关于内存管理和中断处理这两大嵌入式开发的“硬骨头”,本书的处理方式也让我感到非常满意。在内存方面,作者清晰地阐述了RISC-V的内存地址空间划分,以及SRAM、Flash等不同存储器的特点和使用方式。在中断处理方面,书中详细介绍了中断向量表、中断优先级以及中断服务程序的编写流程,并提供了可以直接运行的代码示例,这让我能够快速掌握如何让我的嵌入式设备对外部事件做出响应。 本书对RISC-V指令集更细致的探讨,例如在整数算术运算、逻辑运算和位操作指令等方面的深入讲解,让我对RISC-V的计算能力有了更深层次的理解。作者通过对比分析不同指令的效率和适用场景,帮助我能够更好地选择和使用指令,为编写更优化的程序打下基础。 我非常欣赏书中关于RISC-V的特权模式和用户模式的讲解。作者清晰地对比了不同模式下CPU所拥有的权限和能够执行的操作,这对于理解操作系统如何管理硬件资源、保证系统安全至关重要。这种对底层机制的深入剖析,让我对嵌入式系统的运行原理有了更深刻的认识。 此外,本书还触及了RISC-V在嵌入式Linux开发领域的应用。作者为我打开了新的视野,让我了解了RISC-V处理器如何与Linux内核协同工作,从而构建功能强大的嵌入式系统。这为我后续深入学习嵌入式Linux开发奠定了基础。 书中对RISC-V生态系统的介绍,包括各种开源软件工具、开发板和社区资源,也让我感到非常充实。作者鼓励读者积极参与到RISC-V的开发者社区中,与其他开发者交流学习,这让我感受到了开源技术蓬勃发展的活力。 总而言之,《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》这本书,如同一位耐心细致的向导,带领我轻松愉快地跨入了RISC-V的世界。它在理论讲解的深度和实践操作的广度上都做得相当出色,让我在短时间内就掌握了RISC-V架构的核心知识,并具备了进行初步嵌入式开发的能力。这本书绝对是RISC-V和嵌入式开发初学者的首选读物。

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拿到《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》这本书,我当时的状态是,对RISC-V这个概念有耳闻,知道它是一个开源的指令集架构,但具体细节,以及它如何在嵌入式领域发挥作用,却是一片模糊。我迫切需要一本能够让我快速建立起整体认知,并且能够着手实践的书籍。这本书的标题“快速入门”恰好戳中了我的需求点。 翻阅第一部分,我被作者开篇的叙述方式所吸引。他并没有直接跳入指令集的繁琐细节,而是从一个更宏观的层面,讲述了RISC-V的产生背景、设计哲学以及其相较于传统指令集(如x86、ARM)的独特之处。这种“先易后难”的铺陈,让我能够循序渐进地理解RISC-V的核心价值——开放、模块化和可扩展性。我尤其欣赏作者在介绍RISC-V指令集标准时,区分了“基础整数指令集”和“标准扩展指令集”的做法,这让我明白了RISC-V的灵活性体现在哪里,以及为什么它能够适应如此多样的应用场景。 当进入到指令集架构的详细剖析时,这本书展现出了其“入门”的特性。作者没有使用过于学术化的语言,而是通过形象的比喻和大量的图示,将寄存器、内存地址、数据通路等抽象的概念具象化。我印象深刻的是,在讲解RISC-V的流水线概念时,作者将其比作工厂的生产线,每一个工序(指令执行阶段)都有专门的机器(硬件单元)负责,而流水线的设计则是为了提高整体的生产效率。这种通俗易懂的解释,大大降低了理解门槛。 本书在嵌入式开发的部分,则让我看到了理论如何转化为实际应用。作者非常务实地介绍了如何搭建RISC-V的开发环境,从交叉编译器的选择(GCC),到调试器的使用(GDB),再到集成开发环境(IDE)的配置,都提供了详细的步骤指导。我特别喜欢书中关于不同RISC-V开发板的选型建议,它根据不同项目的需求,推荐了性价比高、社区支持好的开发板,这对我这样的新手来说,避免了走弯路。 关于内存管理和中断处理这两大嵌入式开发的核心内容,这本书的处理方式也让我感到满意。在内存方面,作者详细解释了RISC-V的内存寻址方式,以及如何管理SRAM和Flash等不同类型的内存。而在中断方面,书中清晰地勾勒出了中断向量表、中断服务例程(ISR)以及中断优先级等关键概念,并且提供了具体的代码示例,让我能够快速理解如何编写一个响应外部事件的程序。 更让我惊喜的是,书中还涉及了更深入的主题,比如RISC-V的特权模式和用户模式。这对于理解操作系统的运行机制,以及如何保护系统资源至关重要。作者通过对比分析,让我明白了在不同的特权级别下,CPU能够执行的指令以及可访问的资源是不同的,这为理解嵌入式系统中安全性和稳定性奠定了基础。 本书在讲解RISC-V指令集时,并没有仅仅停留在指令的表面,而是深入到了指令的编码格式和解码过程。作者通过对具体指令的解析,让我明白了CPU是如何将人类可读的汇编指令转化为机器能够执行的二进制代码的。这种对底层原理的探索,让我对计算机的运行机制有了更深刻的认识。 在嵌入式Linux开发方面,这本书也提供了一些入门级的指导。虽然篇幅不算多,但它清晰地指出了RISC-V在嵌入式Linux生态中的地位,以及如何将RISC-V处理器与Linux内核相结合。这让我看到了RISC-V在大规模嵌入式系统中的潜力。 书中还对RISC-V在特定领域的应用进行了展望,例如在人工智能、高性能计算等前沿领域。作者列举了一些正在进行的RISC-V项目和研究方向,这为我打开了新的视野,让我认识到RISC-V不仅仅是一个指令集,更是一个正在蓬勃发展的技术生态。 总体而言,《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》这本书,为我提供了一个扎实的RISC-V入门基础。它在理论深度和实践指导之间取得了很好的平衡,让我能够快速理解RISC-V的核心概念,并且具备了进行初步嵌入式开发的能力。这本书的逻辑清晰、语言易懂,内容循序渐进,非常适合初学者。

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当我第一次接触到《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》这本书时,我对RISC-V的了解仅限于“开源”和“未来趋势”这些模糊的概念。我渴望能够找到一本既能让我快速掌握RISC-V的基本原理,又能引导我进行实际嵌入式开发的书籍,而这本书的标题正好满足了我的这一需求。 本书的开篇,没有立刻陷入指令集细节的泥沼,而是先从一个宏观的视角,讲述了RISC-V指令集产生的历史背景、设计理念以及其在指令集架构领域的重要意义。作者用通俗易懂的语言,阐述了RISC-V的开放性、模块化和可扩展性等核心优势,让我对RISC-V的定位有了初步的认识,并理解了它为何能成为ARM和x86的有力竞争者。 在深入讲解RISC-V的指令集架构时,作者采用了非常直观和形象化的方式。他没有直接罗列大量的指令,而是通过精心设计的图示和生动的比喻,将诸如寄存器、程序计数器(PC)、指令格式以及各种寻址模式等概念一一呈现。我尤其欣赏作者在讲解数据通路时,将其比作信息在工厂流水线上的流动过程,清晰地展示了指令的获取、译码、执行和写回等环节,极大地降低了理解难度。 本书在嵌入式开发实操方面,也给予了我极大的帮助。作者详细介绍了如何搭建RISC-V的开发环境,包括交叉编译器的配置、调试器的使用以及常用IDE的设置。书中提供了不同RISC-V开发板的选型建议,并针对性的给出了入门级的项目示例,例如点亮LED、串口通信等,让我能够快速地将理论知识应用到实践中,体验到“做出东西来”的成就感。 关于嵌入式系统中至关重要的内存管理和中断处理,这本书的处理方式也让我印象深刻。作者不仅解释了RISC-V的内存模型,包括不同的内存区域划分和访问方式,还清晰地阐述了中断的产生、响应、优先级以及中断服务程序的编写。书中提供的代码片段,让我能够迅速理解这些抽象的概念在实际代码中的体现。 本书对RISC-V指令集更深层次的探讨,例如整数乘除法指令、位操作指令以及浮点运算指令等,也让我对RISC-V的计算能力有了更全面的认识。作者通过对比分析不同指令的功能和特点,让我能够更好地理解指令的效用,并为后续的性能优化打下基础。 我非常喜欢书中关于RISC-V的特权级和用户级模式的讲解。作者通过清晰的对比,让我明白了不同权限级别下CPU可以执行的操作范围,以及它们在操作系统内核和用户应用程序中的作用。这对于理解嵌入式系统的安全性和稳定性至关重要。 此外,本书还触及了RISC-V在嵌入式Linux开发中的应用。虽然篇幅不长,但它为我指明了方向,让我了解了如何将RISC-V处理器与Linux操作系统相结合,从而开发更复杂的嵌入式系统。这为我后续的学习提供了宝贵的参考。 书中对于RISC-V生态系统的介绍,包括各种开源工具链、编译器、调试器以及社区资源,也让我感到受益匪浅。作者鼓励读者积极参与到RISC-V社区中,与其他开发者交流学习,这让我感受到了开源社区的活力和包容性。 总体来说,《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》这本书,成功地为我勾勒出了RISC-V的蓝图,并且提供了切实可行的实践指导。它在理论讲解的深度和实践操作的易用性之间取得了良好的平衡,让我能够快速上手,并对RISC-V架构和嵌入式开发有了系统性的认识。这本书对于初学者来说,无疑是一本不可多得的入门宝典。

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我拿到《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》这本书时,对RISC-V的认知,仅仅停留在“开源”和“未来趋势”这两个概念上。我迫切需要一本能够让我快速理解其精髓,并且能够动手实践的书。这本书的标题,恰好满足了我的这一需求。 在阅读本书的初期,我被作者的讲解方式所吸引。他并没有直接抛出晦涩的指令集,而是先从RISC-V的宏观设计理念入手,阐述了其开放性、模块化和可扩展性的核心优势。通过生动的比喻和历史背景的介绍,我很快就对RISC-V产生了浓厚的兴趣,并理解了它为何能在短时间内获得如此广泛的关注。 当本书进入到指令集架构的详细讲解时,作者的图文并茂的方式让我印象深刻。他通过大量的图示和简洁的文字,将寄存器、内存地址、指令格式等抽象概念一一具象化。我尤其喜欢作者在讲解RISC-V的流水线技术时,将其比作工厂生产线上的流水作业,形象地展示了指令执行的效率提升。这种由浅入深的讲解方式,让我能够轻松理解复杂的技术原理。 本书在嵌入式开发实操环节,提供了非常有价值的指导。作者详细介绍了如何搭建RISC-V的开发环境,包括交叉编译器的配置、调试器的使用以及常用IDE的设置。书中还针对不同的RISC-V开发板,提供了选型建议和入门级的项目示例,例如点亮LED、串口通信等。这些实操性的指导,让我能够很快地将理论知识应用到实践中。 关于内存管理和中断处理这两大嵌入式开发的基石,本书的讲解也相当到位。在内存方面,作者清晰地阐述了RISC-V的内存地址空间划分,以及SRAM、Flash等不同存储器的特点和使用方式。在中断处理方面,书中详细介绍了中断向量表、中断优先级以及中断服务程序的编写流程,并提供了可以直接运行的代码示例,这让我能够快速掌握如何让我的嵌入式设备对外部事件做出响应。 本书对RISC-V指令集更细致的探讨,例如在整数算术运算、逻辑运算和位操作指令等方面的深入讲解,让我对RISC-V的计算能力有了更深层次的理解。作者通过对比分析不同指令的效率和适用场景,帮助我能够更好地选择和使用指令,为编写更优化的程序打下基础。 我非常欣赏书中关于RISC-V的特权模式和用户模式的讲解。作者清晰地对比了不同模式下CPU所拥有的权限和能够执行的操作,这对于理解操作系统如何管理硬件资源、保证系统安全至关重要。这种对底层机制的深入剖析,让我对嵌入式系统的运行原理有了更深刻的认识。 此外,本书还触及了RISC-V在嵌入式Linux开发领域的应用。作者为我打开了新的视野,让我了解了RISC-V处理器如何与Linux内核协同工作,从而构建功能强大的嵌入式系统。这为我后续深入学习嵌入式Linux开发奠定了基础。 书中对RISC-V生态系统的介绍,包括各种开源软件工具、开发板和社区资源,也让我感到非常充实。作者鼓励读者积极参与到RISC-V的开发者社区中,与其他开发者交流学习,这让我感受到了开源技术蓬勃发展的活力。 总而言之,《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》这本书,如同一位耐心细致的向导,带领我轻松愉快地跨入了RISC-V的世界。它在理论讲解的深度和实践操作的广度上都做得相当出色,让我在短时间内就掌握了RISC-V架构的核心知识,并具备了进行初步嵌入式开发的能力。这本书绝对是RISC-V和嵌入式开发初学者的首选读物。

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这本书,我拿到手的时候,其实是抱着一种探索未知的好奇心。RISC-V这个词,在我的认知里,一直带着一种“新潮”和“未来”的光环,但具体是什么,又藏着怎样的奥秘,我并没有一个清晰的概念。拿到《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》这本书,我首先被它的标题吸引了。“快速入门”这几个字,对于像我这样,时间宝贵但又渴望掌握新技术的读者来说,无疑是一剂强心针。我期待的,不仅仅是枯燥的指令集解释,更是能让我迅速理解RISC-V核心思想,并且能够动手实践的指引。 在翻阅这本书的过程中,我惊喜地发现,它并没有一开始就抛出大量晦涩难懂的理论,而是从一个更加宏观的视角切入,先是简要介绍了RISC-V的起源和发展历程,让我了解到这个开源指令集背后的开放、灵活和可扩展的理念。这对于我理解RISC-V的价值和意义至关重要。随后,书中开始深入剖析RISC-V的指令集架构,但这种剖析并非是流水账式的罗列,而是通过清晰的图示和生动的比喻,将复杂的概念变得易于理解。例如,在讲解寄存器文件时,作者用了“小仓库”的比喻,形象地描绘了数据存储和读取的过程。 接下来的章节,则将重点聚焦在嵌入式开发上。我尤其对书中关于RISC-V微控制器选型和开发环境搭建的部分印象深刻。作者并没有推荐某个特定的商业芯片,而是强调了根据项目需求选择合适的RISC-V核心的重要性,并列举了不同类型RISC-V IP核的特点,为我提供了宝贵的参考。在开发环境搭建方面,书中详细介绍了GCC工具链的配置、调试器GDB的使用,以及如何利用IDE(如PlatformIO或VS Code)来简化开发流程。这些实操性的指导,让我觉得这本书不仅仅是一本理论书,更是一本能够带领我走出第一步的实战手册。 我特别喜欢书中关于内存模型和中断处理的讲解。对于嵌入式开发而言,理解内存如何组织以及如何高效地响应外部事件,是至关重要的。这本书用图解的方式,清晰地展示了RISC-V的内存地址空间划分,以及不同类型内存(如Flash、SRAM)的特点和使用场景。而在中断处理方面,作者不仅介绍了中断向量表的概念,还详细讲解了中断优先级、中断嵌套等核心知识点,并提供了具体的代码示例,让我能够快速掌握如何编写健壮的中断服务程序。 书中对于RISC-V指令集的一些细节,例如各种寻址模式、指令编码格式等,也进行了深入浅出的讲解。我之前对这些概念感到很困惑,但通过这本书的图文并茂的解释,我逐渐理清了思路。作者的讲解方式非常有条理,一步步引导读者理解指令的执行过程,以及指令是如何映射到硬件操作的。这对于我理解CPU的工作原理,以及如何编写更高效的汇编代码,提供了非常有价值的帮助。 在涉及实时操作系统(RTOS)的部分,这本书也给我带来了很多启发。我了解到,在嵌入式系统中,RTOS是实现任务调度、资源管理和多任务并发的关键。书中介绍了FreeRTOS等主流的RISC-V兼容RTOS,并讲解了任务创建、信号量、消息队列等核心概念。我印象深刻的是,作者通过一个简单的LED闪烁的例子,演示了如何使用RTOS来管理多个独立运行的任务,这让我对RTOS的应用有了直观的认识。 书中还花了不少篇幅介绍RISC-V在物联网(IoT)领域的应用。作者列举了许多实际的案例,例如智能家居、工业自动化等,并分析了RISC-V在这些领域所扮演的角色。这让我更加清晰地认识到RISC-V的潜力,以及它如何赋能各种创新应用。我开始思考,如何将RISC-V技术应用到我自己的项目中,为解决实际问题提供新的思路。 我还特别注意到,书中对于RISC-V的生态系统,如各种开源工具链、开发板、以及社区资源,都进行了比较全面的介绍。作者鼓励读者积极参与到RISC-V的社区中,与其他开发者交流学习,这让我感受到了开源技术的活力和包容性。我了解到了如何查找相关的技术文档、如何在论坛上提问、以及如何贡献自己的力量,这为我的持续学习打下了基础。 这本书让我对硬件抽象层(HAL)和驱动程序开发有了更深的理解。我了解到,HAL层是连接上层应用和底层硬件的关键,它屏蔽了不同硬件平台的差异,使得应用程序具有更好的可移植性。书中提供了一些HAL接口的设计思路,以及如何编写针对特定硬件的驱动程序。这对于我想要开发更底层的嵌入式软件非常有帮助。 总而言之,《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》这本书,正如其名,确实做到了“快速入门”的目标。它不仅为我打开了RISC-V世界的大门,更重要的是,它给了我动手实践的勇气和信心。通过这本书,我不仅学到了理论知识,更掌握了实用的开发技巧。我强烈推荐这本书给任何对RISC-V和嵌入式开发感兴趣的初学者,相信你也会从中受益匪浅。

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我拿到《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》这本书时,对RISC-V的了解,仅限于“开源指令集”这个模糊的概念。我急切地需要一本能够带领我快速掌握其核心要领,并且能够进行实际开发的书籍。这本书的标题,正是抓住了我这一核心需求。 本书的开篇,并没有直奔指令集的细节,而是从一个更宏观的视角,阐述了RISC-V的起源、设计哲学以及其在当下芯片设计领域的独特地位。作者用生动形象的语言,解释了RISC-V的开放性、模块化和可扩展性等核心优势,为我构建了一个清晰的认知框架。这种“由大到小”的讲解方式,让我能够循序渐进地理解RISC-V的价值。 在深入讲解RISC-V指令集架构时,作者的图文并茂的风格令我印象深刻。他通过精心设计的图示和通俗易懂的比喻,将诸如寄存器、程序计数器(PC)、指令编码格式以及各种寻址模式等抽象概念,一一具象化。我尤其欣赏作者在讲解RISC-V的流水线技术时,将其比作工厂生产线的多个工位,形象地展示了指令执行的并行化和效率提升。这极大地降低了理解的难度。 本书在嵌入式开发实操环节,更是提供了非常有价值的指导。作者详细介绍了如何搭建RISC-V的开发环境,包括交叉编译器的配置、调试器的使用以及常用IDE的设置。书中还针对不同RISC-V开发板,给出了颇具参考价值的选型建议,并提供了诸如点亮LED、串口通信等入门级的项目示例。这些实实在在的指导,让我能够迅速将书本上的知识转化为实际的开发技能。 关于内存管理和中断处理这两大嵌入式开发的基石,本书的讲解也恰到好处。在内存方面,作者清晰地阐述了RISC-V的内存地址空间划分,以及SRAM、Flash等不同存储器的特点和使用方式。在中断处理方面,书中详细介绍了中断向量表、中断优先级以及中断服务程序的编写流程,并提供了可以直接运行的代码示例,这让我能够快速掌握如何让我的嵌入式设备对外部事件做出响应。 本书对RISC-V指令集更细致的探讨,例如在整数算术运算、逻辑运算和位操作指令等方面的深入讲解,让我对RISC-V的计算能力有了更深层次的理解。作者通过对比分析不同指令的效率和适用场景,帮助我能够更好地选择和使用指令,为编写更优化的程序打下基础。 我非常欣赏书中关于RISC-V的特权模式和用户模式的讲解。作者清晰地对比了不同模式下CPU所拥有的权限和能够执行的操作,这对于理解操作系统如何管理硬件资源、保证系统安全至关重要。这种对底层机制的深入剖析,让我对嵌入式系统的运行原理有了更深刻的认识。 此外,本书还触及了RISC-V在嵌入式Linux开发领域的应用。作者为我打开了新的视野,让我了解了RISC-V处理器如何与Linux内核协同工作,从而构建功能强大的嵌入式系统。这为我后续深入学习嵌入式Linux开发奠定了基础。 书中对RISC-V生态系统的介绍,包括各种开源软件工具、开发板和社区资源,也让我感到非常充实。作者鼓励读者积极参与到RISC-V的开发者社区中,与其他开发者交流学习,这让我感受到了开源技术蓬勃发展的活力。 总而言之,《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》这本书,如同一位耐心细致的向导,带领我轻松愉快地跨入了RISC-V的世界。它在理论讲解的深度和实践操作的广度上都做得相当出色,让我在短时间内就掌握了RISC-V架构的核心知识,并具备了进行初步嵌入式开发的能力。这本书绝对是RISC-V和嵌入式开发初学者的首选读物。

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当我拿到《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》这本书时,我脑海中对于RISC-V的印象,仅仅停留在“开源指令集”这个标签上,对于它如何在实际的嵌入式开发中落地生根,以及其背后精妙的架构设计,我所知甚少。我渴望能够找到一本能够引领我快速入门,并让我能够真正“上手”的著作,而这本书的标题,无疑正中下怀。 本书的开篇,并没有一开始就陷入指令集定义的泥淖,而是以一种宏观的视角,为我描绘了RISC-V的诞生背景、设计理念以及它为何能在当下芯片设计领域掀起波澜。作者用简洁而富有洞察力的语言,阐述了RISC-V的开放性、模块化和可扩展性等核心优势,让我初步理解了它何以能成为ARM和x86等传统指令集架构的有力竞争者。这种“先宏观后微观”的叙事方式,为我构建了一个清晰的认知框架。 在深入讲解RISC-V指令集架构时,我被作者精心的图示和生动的类比所吸引。他并没有枯燥地罗列指令,而是通过精心设计的图表和通俗易懂的比喻,将诸如寄存器、程序计数器(PC)、指令编码格式以及各种寻址模式等抽象的概念,一一呈现得生动形象。我尤其欣赏作者在讲解RISC-V流水线设计时,将其比作工厂生产线的多个工位,形象地展示了指令执行的并行化和效率提升。这极大地降低了理解难度,让我能够快速掌握核心原理。 本书在嵌入式开发实操环节,更是让我感受到了它的价值所在。作者详细列举了搭建RISC-V开发环境的步骤,从工具链的选择、交叉编译器的配置,到调试器的使用,都提供了清晰的指引。书中还针对不同RISC-V开发板,给出了颇具参考价值的选型建议,并提供了诸如点亮LED、串口通信等入门级的项目示例。这些实实在在的指导,让我能够迅速将书本上的知识转化为实际的开发技能,体验到“做出东西来”的成就感。 关于内存管理和中断处理这两大嵌入式开发的核心内容,本书的讲解也恰到好处。在内存方面,作者清晰地阐述了RISC-V的内存地址空间划分,以及SRAM、Flash等不同存储器的特点和使用方式。在中断处理方面,书中详细介绍了中断向量表、中断优先级以及中断服务程序的编写流程,并提供了可以直接运行的代码示例,这让我能够快速掌握如何让我的嵌入式设备对外部事件做出响应。 本书对RISC-V指令集更细致的探讨,例如在整数算术运算、逻辑运算和位操作指令等方面的深入讲解,让我对RISC-V的计算能力有了更深层次的理解。作者通过对比分析不同指令的效率和适用场景,帮助我能够更好地选择和使用指令,为编写更优化的程序打下基础。 我非常欣赏书中关于RISC-V的特权模式和用户模式的讲解。作者清晰地对比了不同模式下CPU所拥有的权限和能够执行的操作,这对于理解操作系统如何管理硬件资源、保证系统安全至关重要。这种对底层机制的深入剖析,让我对嵌入式系统的运行原理有了更深刻的认识。 此外,本书还触及了RISC-V在嵌入式Linux开发领域的应用。作者为我打开了新的视野,让我了解了RISC-V处理器如何与Linux内核协同工作,从而构建功能强大的嵌入式系统。这为我后续深入学习嵌入式Linux开发奠定了基础。 书中对RISC-V生态系统的介绍,包括各种开源软件工具、开发板和社区资源,也让我感到非常充实。作者鼓励读者积极参与到RISC-V的开发者社区中,与其他开发者交流学习,这让我感受到了开源技术蓬勃发展的活力。 总而言之,《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》这本书,如同一位耐心细致的向导,带领我轻松愉快地跨入了RISC-V的世界。它在理论讲解的深度和实践操作的广度上都做得相当出色,让我在短时间内就掌握了RISC-V架构的核心知识,并具备了进行初步嵌入式开发的能力。这本书绝对是RISC-V和嵌入式开发初学者的首选读物。

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我拿到《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》这本书时,对RISC-V的理解,仅仅停留在“开源指令集”这个模糊的概念上。我急切地需要一本能够让我快速理解其精髓,并且能够动手实践的书籍。这本书的标题,恰好满足了我这一核心需求。 本书的开篇,并没有直接抛出枯燥的指令集定义,而是从一个更宏观的视角,讲述了RISC-V的起源、设计哲学以及它为何能在当今的芯片设计领域引起如此广泛的关注。作者用非常生动的语言,阐述了RISC-V的开放性、模块化和可扩展性的核心优势,让我对RISC-V的定位有了初步的认识,并理解了它如何打破传统指令集架构的垄断地位。 在深入剖析RISC-V指令集架构的部分,我被作者精心的组织和详细的图示所折服。他并没有一股脑地介绍所有指令,而是循序渐进地从最基本的整数指令集开始,逐步引入各种扩展指令集。对于寄存器、内存访问、指令编码等核心概念,作者都通过形象的比喻和清晰的流程图进行了阐释,让我能够轻松理解CPU是如何处理和执行指令的。我特别喜欢作者在讲解流水线技术时,将其比作工厂生产线上不同工位的协作,形象地展示了指令的获取、译码、执行和写回等环节。 本书在嵌入式开发实操环节,更是让我觉得物超所值。作者详细列举了搭建RISC-V开发环境的步骤,包括如何选择合适的工具链、配置交叉编译器、以及如何使用调试器进行程序调试。书中还针对不同的RISC-V开发板,提供了选型建议和入门级的项目示例,例如简单的GPIO控制、ADC数据采集等。这些实用的指导,让我能够很快地将书本上的知识转化为实际的开发经验。 关于内存管理和中断处理这两大嵌入式开发的基石,这本书的讲解也十分到位。在内存方面,作者清晰地阐述了RISC-V的内存地址空间划分,以及SRAM、Flash等不同存储器的特点和使用方式。在中断处理方面,书中详细介绍了中断向量表、中断优先级以及中断服务程序的编写流程,并提供了可以直接运行的代码示例,这让我能够快速掌握如何让我的嵌入式设备对外部事件做出响应。 本书对RISC-V指令集更细致的探讨,例如在整数算术运算、逻辑运算和位操作指令等方面的深入讲解,让我对RISC-V的计算能力有了更深层次的理解。作者通过对比分析不同指令的效率和适用场景,帮助我能够更好地选择和使用指令,为编写更优化的程序打下基础。 我非常欣赏书中关于RISC-V的特权模式和用户模式的讲解。作者清晰地对比了不同模式下CPU所拥有的权限和能够执行的操作,这对于理解操作系统如何管理硬件资源、保证系统安全至关重要。这种对底层机制的深入剖析,让我对嵌入式系统的运行原理有了更深刻的认识。 此外,本书还触及了RISC-V在嵌入式Linux开发领域的应用。作者为我打开了新的视野,让我了解了RISC-V处理器如何与Linux内核协同工作,从而构建功能强大的嵌入式系统。这为我后续深入学习嵌入式Linux开发奠定了基础。 书中对RISC-V生态系统的介绍,包括各种开源软件工具、开发板和社区资源,也让我感到非常充实。作者鼓励读者积极参与到RISC-V的开发者社区中,与其他开发者交流学习,这让我感受到了开源技术蓬勃发展的活力。 总而言之,《RISC-V架构与嵌入式开发快速入门》这本书,如同一位耐心细致的向导,带领我轻松愉快地跨入了RISC-V的世界。它在理论讲解的深度和实践操作的广度上都做得相当出色,让我在短时间内就掌握了RISC-V架构的核心知识,并具备了进行初步嵌入式开发的能力。这本书绝对是RISC-V和嵌入式开发初学者的首选读物。

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可以用来做基础科普

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工科生写一本书着实不易,这也是国内riscv嵌入式的首本教材。前面介绍性的内容可以看着了解一下,外设和异常部分翻译地不错,后面就看不下去了。

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特权架构只讲了机器模式,没有其它模式。也没有这些模式之间转换的知识点。其它还行。

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广告书,精简不见得是优势

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工科生写一本书着实不易,这也是国内riscv嵌入式的首本教材。前面介绍性的内容可以看着了解一下,外设和异常部分翻译地不错,后面就看不下去了。

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