内容简介
本书全面介绍了RISC-V架构及其在嵌入式系统开发中的应用。全书共分13章，主要内容包括：绪论、RISC-V技术生态与实践、RISC-V架构的中断和异常、RISC-V汇编语言程序设计、CH32嵌入式微控制器与最小系统设计、MRS集成开发环境、CH32通用输入输出接口、CH32外部中断、CH32定时器系统、CH32通用同步异步收发器、HPM6700系列高性能微控制器、HPM6750微控制器开发平台和HPM6750微控制器开发应用实例。本书内容丰富，体系先进，结构合理，理论与实践相结合，注重工程应用。
本书可作为从事RISC-V嵌入式系统开发的工程技术人员的参考书，也可作为高等院校各类自动化、机器人、机电一体化、人工智能、电子与电气工程、计算机应用、信息工程、物联网等相关专业的本、专科学生教材。
目录
前言
第1章绪论
1.1指令集架构概述
1.2RISC-V架构概述
习题
第2章RISC-V技术生态与实践
2.1采用RISC-V架构的国内外厂商
2.2RISC-V架构指令集的先驱——SiFive公司产品
2.3国产RISC-V架构——玄铁系列微处理器
2.4国产RISC-V架构——HPM系列微控制器
2.5国产RISC-V架构——CH系列微处理器
习题
第3章RISC-V架构的中断和异常
3.1中断和异常
3.2RISC-V架构异常处理机制
3.3RISC-V架构中断
3.4核心本地中断控制器
3.5平台级中断控制器管理多个外部中断
3.6RISC-V结果预测相关控制和状态寄存器
习题
第4章RISC-V汇编语言程序设计
4.1RISC-V指令集架构简介
4.2RISC-V寄存器
4.3汇编语言简介
4.4RISC-V汇编程序概述
4.5RISC-V架构及程序的机器级表示
4.5.4RISC-V的寻址方式
4.6RISC-V汇编程序示例
习题
第5章CH32嵌入式微控制器与最小系统设计
5.1CH32微控制器概述
5.2CH32系列微控制器外部结构
5.3CH32V103微控制器内部结构
5.4触摸按键检测
5.5CH32V103最小系统设计
习题
第6章MRS集成开发环境
6.1MRS集成开发环境的特点和安装
6.2MRS集成开发环境界面
6.3MRS工程
6.4工程调试
6.5工程下载
6.6CH32V103开发板的选择
6.7CH32V103仿真器的选择
习题
第7章CH32通用输入输出接口
7.1CH32V103x通用输入输出接口概述
7.2通用输入输出接口功能
7.3库函数
7.4使用流程
7.5CH32V103的通用输入输出按键输入应用实例
7.6CH32V103的通用输入输出LED输出应用实例
习题
第8章CH32外部中断
8.1中断的基本概念
8.2CH32V103中断系统组成结构
8.3中断控制
8.4外部中断常用库函数
8.5外部中断使用流程
8.6CH32的外部中断设计实例
习题
第9章CH32定时器系统
9.1CH32定时器概述
9.2CH32V103通用定时器的结构
9.3CH32V103通用定时器的功能模式
9.4通用定时器常用库函数
9.5通用定时器使用流程
9.5.1快速可编程中断控制器设置
9.6CH32定时器应用实例
习题
第10章CH32通用同步异步收发器
10.1串行通信基础
10.2通用同步异步收发器的结构、工作模式和方式
10.3常用库函数
10.4使用流程
10.5CH32的通用同步异步收发器串行通信应用实例
习题
第11章HPM6700系列高性能微控制器
11.1HPM6700概述
11.2HPM6750的主要特性
11.3HPM6750处理器内核
习题
第12章HPM6750微控制器开发平台
12.1SDK概述
12.2RISC-V微控制器跨平台开发
12.3SDK与HPM6750开发板的连接
12.4SEGGER Embedded Studio for RISC-V开发环境
12.5HPM6750开发板
12.6HPM6750仿真器的选择
习题
第13章HPM6750微控制器开发应用实例
13.1HPM6750的通用输入输出的输出应用实例概述
13.2HPM6750的通用输入输出的输出应用硬件设计
13.3HPM6750的通用输入输出的应用软件设计
前言/序言
在当今技术快速发展的时代，嵌入式系统在我们的生活中扮演了越来越重要的角色。从智能手机到汽车电子，再到物联网设备，嵌入式技术无处不在，推动着现代社会的进步。随着开源硬件和软件的兴起，RISC-V作为一种新兴的开放源代码指令集架构（ISA），因灵活性和可扩展性而受到了业界的广泛关注和快速采纳。
随着RISC-V生态的不断成长，越来越多的企业和开发者加入这一开放架构的行列，贡献了大量的硬件设计资源和软件开发工具。这为嵌入式系统开发者提供了前所未有的机会，他们可以在一个开放、共享的环境中工作，加速创新过程，降低开发成本。本书正是在这样的背景下编写的，旨在为读者提供一个指导性资源，帮助他们在RISC-V的世界中找到自己的位置，发挥创意，实现创新。
RISC-V架构的目标如下：
1）成为一种完全开放的指令集，可以被任何学术机构或商业组织自由使用。
2）成为一种真正适合硬件实现且稳定的标准指令集。
这是一个很宏大的愿景，RISC-V的出现在处理器领域是一个划时代的事件。在此之前，处理器设计虽然是一门开放的学科，其所需的技术也趋于成熟，但产业界仍然存在以下问题：
1）处理器指令集架构（ISA）长期以来主要由以Intel（x86架构）与ARM（ARM架构）为代表的商业巨头公司所掌控，其软件生态环境衍生出的寡头排他效应，成为普通公司与个人无法逾越的天堑。
2）由于寡头排他效应，众多处理器体系结构走向消亡，我国的商用处理器也在艰难地推进中，国内长期以来没有形成有足够影响力的相关产业与商业公司，相关的产业人才更是稀缺。
开放的RISC-V架构的诞生，对于国内产业界而言，是一次千载难逢的好机会。本书选择RISC-V作为模型机，主要从以下两个方面来考虑：首先，RISC-V作为一个新兴的开放指令集架构，以开放共赢为基本原则，不属于任何一家商业公司；其次，RISC-V遵循“大道至简”的设计哲学，通过模块化和可扩展的方式，既保持基础指令集的稳定，也保证扩展指令集的灵活配置。
RISC-V诞生于美国硅谷，时至今日，欧美很多大学的计算机相关教材都已经更换为RISC-V版本。美国麻省理工学院、加利福尼亚大学伯克利分校、斯坦福大学、卡内基梅隆大学等著名大学的相关课程都开始采用RISC-V架构作为模型机进行教学和CPU设计实验。同时，大量科技巨头宣布支持RISC-V架构，并且涌现出了一大批RISC-V相关的科技创新公司。
在国内，RISC-V虽然起步较晚，但传播速度却非常迅猛。2016年时几乎没有人听说过RISC-V，而2017年RISC-V便频频见诸报道。进入2018年，RISC-V 已经开始被业界广泛接纳，很多国内大学开始使用RISC-V 进行计算机体系结构和嵌入式系统相关的教学。
在构思本书时，编者意识到RISC-V不仅是一个指令集架构，它更是一个开放、可扩展的生态系统，正在快速地推动硬件设计的创新。本书旨在为读者提供一个全面深入学习和实践的指南，从RISC-V的基本概念、技术生态到具体的嵌入式系统开发实例，帮助读者掌握基于RISC-V架构的嵌入式系统开发技能。
本书的特色如下：
1）基于RISC-V架构，以真实的硬件开发板为依托，讲述了嵌入式系统开发与应用。
2）采用国内读者熟悉的STM32教材或科技书籍的编写风格，使读者易于进入RISC-V的学习氛围，起到事半功倍的效果。
3）本书全面介绍了RISC-V指令集架构，从基础概念、技术生态到实践应用。
4）以国内流行的32位单片机CH32V103和双核32位高性能微控制器HPM6750为例，详尽讲述了RISC-V在嵌入式系统开发中的应用，展示了RISC-V在高性能嵌入式系统开发中的应用潜力，为读者提供了从理论到实践的全面指导。
5）详尽讲述了国内嵌入式系统开发平台——MRS集成开发环境。
6）讲述了嵌入式系统的跨平台开发——HPM SDK和SEGGER Embedded Studio for RISC-V开发环境在RISC-V架构微控制器中的开发与应用。
本书共分13章。
第1章是绪论，为读者铺垫了RISC-V学习的基础，概述了指令集架构、RISC-V架构。
第2章是RISC-V技术生态与实践，深入探讨了RISC-V的技术生态，包括国内外采用RISC-V架构的厂商，以及各种基于RISC-V的产品和开发工具。这一章不仅为读者展示了RISC-V技术的多样性，也提供了实践RISC-V技术的多种途径。
第3章是RISC-V架构的中断和异常，专注于RISC-V架构的中断和异常处理机制，为读者提供了深入理解RISC-V核心特性的理论基础。
第4章是RISC-V汇编语言程序设计，通过介绍RISC-V的汇编语言，让读者了解如何直接与RISC-V硬件交互，为后续的高级编程和系统开发打下坚实的基础。
第5章至第10章聚焦于嵌入式系统开发实践，通过详细讲解和丰富的实例，指导读者在RISC-V架构下进行嵌入式系统设计和开发。从单片机设计、集成开发环境的使用，到具体的外设编程技巧，这些章节为读者提供了从理论到实践的全面指导。
第11章至第13章专门介绍了HPM6750系列高性
