嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)教程

內(nèi)容概要

本書主要以目前國(guó)內(nèi)外流行的三種基于ARM架構(gòu)的嵌入式微處理器及主流的嵌入式操作系統(tǒng)為例，詳細(xì)介紹嵌入式微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、接Vl設(shè)計(jì)等硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)的相關(guān)理論及開發(fā)流程，以及主流嵌入式操作系統(tǒng)的移植裁減、應(yīng)用程序開發(fā)等開發(fā)軟件平臺(tái)的相關(guān)知識(shí)和技術(shù)。針對(duì)于從事嵌入式系統(tǒng)研發(fā)工作的讀者，不僅需要掌握基于某些常用的嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式微處理器平臺(tái)的技術(shù)研發(fā)，也要培養(yǎng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和軟、硬件綜合調(diào)試能力。為此，本書增添了部分相關(guān)的知識(shí)。    全書共9章，內(nèi)容主要包括嵌入式系統(tǒng)概論、嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)、基于ARM架構(gòu)的嵌入式微處理器、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境與相關(guān)開發(fā)技術(shù)、嵌入式操作系統(tǒng)μC／OS-II及應(yīng)用、嵌入式Linux操作系統(tǒng)的應(yīng)用與開發(fā)、Windows CE操作系統(tǒng)及應(yīng)用，最后介紹了作者完成的開發(fā)應(yīng)用實(shí)例——物流盤點(diǎn)機(jī)的設(shè)計(jì)。    本書適用于高等院校相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生作為專業(yè)課教材，也可以作為從事嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計(jì)人員的技術(shù)術(shù)培訓(xùn)或者開管參考用書。

書籍目錄

第1章 嵌入式系統(tǒng)概論  1.1 嵌入式系統(tǒng)概述    1.1.1 嵌入式系統(tǒng)的定義    1.1.2 嵌入式系統(tǒng)的特征  1.2 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)    1.2.1 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域    1.2.2 嵌入式技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)  1.3 嵌入式系統(tǒng)基本組成    1.3.1 嵌入式系統(tǒng)的組織架構(gòu)    1.3.2 嵌入式系統(tǒng)的硬件組成    1.3.3 嵌入式系統(tǒng)的軟件組成  習(xí)題與思考題第2章 嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)  2.1 嵌入式系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)知識(shí)    2.1.1 硬件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)原理    2.1.2 嵌入式系統(tǒng)中采用的先進(jìn)技術(shù)    2.1.3 存儲(chǔ)器系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)  2.2 嵌入式系統(tǒng)的軟件基礎(chǔ)知識(shí)    2.2.1 嵌入式軟件系統(tǒng)概述    2.2_2 嵌入式操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介  2.3 ARM微處理器的指令系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì)    2.3.1 概述    2.3.2 ARM指令系統(tǒng)的尋址方式和分類    2.3.3 基于ARM體系的語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)  習(xí)題與思考題第3章 基于ARM架構(gòu)的嵌入式微處理器  3.1 概述    3.1.1 ARM體系結(jié)構(gòu)版本和特種功能介紹    3.1.2 APJVl微處理器系列產(chǎn)品  3.2 嵌入式微處理器的組成    3.2.1 嵌入式微處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)    3.2.2 ARM微處理器結(jié)構(gòu)特征  3.3 常用的三種ARM微處理器介紹    3.3.1 S3C4480微處理器    3.3.2 S3C2410微處理器    3.3.3 XScale PXA255／27x系列微處理器  習(xí)題與思考題第4章 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)  4.1 概述    4.1.1 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟    4.1.2 設(shè)計(jì)層次和設(shè)計(jì)架構(gòu)  4.2 嵌入式系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)    4.2.1 微處理器芯片選型的原則    4.2.2 多路時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)    4.2.3 系統(tǒng)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)    4.2.4 電源管理器    4.2.5 存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)  4.3 嵌入式系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)    4.3.1 通用I／O接口技術(shù)    4.3.2 串口的設(shè)計(jì)    4.3.3 A／D轉(zhuǎn)換接口    4.3.4 數(shù)字音頻設(shè)備接口    4.3.5 SD存儲(chǔ)卡接口  4.4 嵌入式系統(tǒng)人機(jī)交互設(shè)備接口    4.4.1 顯示器接口    4.4.2 鍵盤接口    4.4.3 觸摸屏接口  4.5 嵌入式系統(tǒng)的總線接口和網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計(jì)    4.5.1 12C總線接口設(shè)計(jì)    4.5.2 CAN總線接口設(shè)計(jì)    4.5.3 嵌入式以太網(wǎng)接口設(shè)計(jì)    4.5.4 嵌入式Intemet接口設(shè)計(jì)  4.6 嵌入式系統(tǒng)中常用的無(wú)線通信技術(shù)    4.6.1 無(wú)線局域網(wǎng)Wi—Fi技術(shù)    4.6.2 藍(lán)牙技術(shù)    4.6.3 其他無(wú)線通信技術(shù)  習(xí)題與思考題第5章 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境與相關(guān)開發(fā)技術(shù)第6章 嵌入式μC/OS-II操作系統(tǒng)及應(yīng)用第7章 嵌入式Linux操作系統(tǒng)及應(yīng)用第8章 Windows CE操作系統(tǒng)的應(yīng)用與開發(fā)第9章 開發(fā)應(yīng)用實(shí)例——物流盤點(diǎn)機(jī)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第1章 嵌入式系統(tǒng)概論1.1 嵌入式系統(tǒng)概述隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，逐漸形成了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的兩大分支：通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（如PC）和嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件以標(biāo)準(zhǔn)化形態(tài)出現(xiàn)，通過(guò)安裝不同的軟件滿足各種不同的要求。嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)則是根據(jù)具體應(yīng)用對(duì)象，采用量體裁衣的方式對(duì)其軟／硬件進(jìn)行定制的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。1.1.1 嵌入式系統(tǒng)的定義嵌入式系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)硬件和軟件結(jié)合起來(lái)構(gòu)成的一個(gè)專門的裝置，這個(gè)裝置可以完成一些特定的功能和任務(wù)。由于它可能會(huì)工作在一個(gè)與外界發(fā)生交互并受到時(shí)間約束的環(huán)境中，所以要求其能夠在沒有人工干預(yù)的情況下獨(dú)立的進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。另外由于被嵌入對(duì)象的體系結(jié)構(gòu)、應(yīng)用環(huán)境要求的不同，所以各個(gè)嵌入式系統(tǒng)也可以由各種不同的結(jié)構(gòu)組成。到目前為止，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)有40多年的發(fā)展歷史，并且是以硬件和軟件交替雙螺旋式發(fā)展的。第一款嵌入式微處理器是Intel的4004，它出現(xiàn)在1971年，然后是在20世紀(jì)80年代初，Intel公司開發(fā)出MCS8051系列8位單片機(jī)。1981年開發(fā)世界上第一個(gè)商業(yè)嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核（VTRX32），內(nèi)核中包含了許多傳統(tǒng)操作系統(tǒng)的特征，如任務(wù)管理、任務(wù)間通信、同步與相互排斥、中斷支持、內(nèi)存管理等功能。隨后，出現(xiàn)了各種成型的嵌入式操作系統(tǒng)，目前嵌入式（實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)）已經(jīng)在全球形成了一個(gè)產(chǎn)業(yè)。

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