嵌入式系統(tǒng)

前言

近年來，以手機、數(shù)碼相機、機頂盒（STB）、MOBTV、PDA、MP4和IPTV等為代表的嵌入式系統(tǒng)新產(chǎn)品不斷問世，國內(nèi)外各大IT公司紛紛投入巨資加緊研發(fā)，嵌入式技術人才需求猛增。后PC時代的來臨，促進了科技進步和經(jīng)濟發(fā)展。與此同時，隨著通信網(wǎng)絡、計算機技術和微電子技術的高速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已成為了IT業(yè)的一個焦點。在數(shù)字信息技術和網(wǎng)絡技術高速發(fā)展的后：PC時代，嵌入式系統(tǒng)因其體積小、可靠性高、功能強、靈活方便等許多優(yōu)點，已滲透到工業(yè)、軍事、醫(yī)療以及日常生活等各個領域，對各行各業(yè)的技術改造、產(chǎn)品更新?lián)Q代、加速自動化進程和提高生產(chǎn)率等方面起到了極其重要的推動作用。實際上，嵌入式系統(tǒng)無處不在，無所不在。ARM微處理器因其卓越的低功耗、高性能的特點，在32位嵌入式應用中已位居世界第一，是高性能、低功耗嵌入式處理器的代名詞。為了順應當今世界技術革新的潮流，學習和掌握嵌入式技術，就必然要學習和掌握以ARM微處理器為核心的嵌入式開發(fā)環(huán)境和開發(fā)平臺，這對于研究和開發(fā)高性能微處理器、DSP以及開發(fā)基于微處理器的SOC芯片設計及應用系統(tǒng)開發(fā)是非常必要的。當前，嵌入式系統(tǒng)還是處在發(fā)展中的年輕的技術課程，課程涉及計算機軟硬件、電子學及自動化。不同的專業(yè)、不同層次要求具有不同的特點。同時，嵌入式系統(tǒng)課程又是一門多學科交叉的課程，涉及微機原理與接口、計算機組成原理、操作系統(tǒng)、編譯技術、網(wǎng)絡通信、人機交互、軟件測試、軟硬件協(xié)同設計等諸多知識點。如何在有限的時間內(nèi)通過理論學習、實驗及實踐練習，快速了解嵌入式系統(tǒng)的結構特點和開發(fā)環(huán)境搭建的方法、工程文件的生成、項目文件的添加、文件的編譯和源程序的調(diào)試以及工程的開發(fā)方法等，是我們應該關注的問題。在嵌入式系統(tǒng)應用中，對于復雜的系統(tǒng)，為使其具有資源管理、系統(tǒng)管理和中斷處理等能力，提供多任務處理，更好地分配系統(tǒng)資源的功能，很有必要針對特定的硬件平臺和實際應用移植操作系統(tǒng)。嵌入式操作系統(tǒng)在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)中具有一定的核心作用，因此很有必要結合操作系統(tǒng)更深入地學習嵌入式系統(tǒng)。

內(nèi)容概要

本書是“嵌入式系統(tǒng)原理與應用”課程的配套實驗教材。本書基于北京達盛科技的ARM7（EL-ARM-820型，ARM7TDMI）和北京奧爾斯公司的ARM9（OURS-2410RP，基于Linux）微處理器的實驗平臺。    本書第1部分簡要介紹嵌入式系統(tǒng)的特點、原理和組成；第2部分涉及一些必要的實驗準備工作；第3部分介紹一些基本的實驗操作，在后面部分重點介紹了基于Linux的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)優(yōu)點及其開發(fā)的一般過程和方法。最后，在熟悉了必要的理論和實踐的知識之后，適當安排了一些創(chuàng)新的實驗供讀者學習。教材結構安排由淺入深，在潛移默化的過程中提高讀者理論知識和實踐能力。    本書可作為電子學信息技術專業(yè)、通信專業(yè)及計算機技術相關專業(yè)本科三、四年級學生的實驗教材，也可以作為職業(yè)技術專業(yè)的學習參考書。

書籍目錄

第1部分　基本理論　第1章　嵌入式系統(tǒng)的概述    1.1　嵌入式系統(tǒng)    1.2　基本概念    1.3　嵌入式系統(tǒng)的應用范圍　第2章　嵌入式系統(tǒng)特點    2.1　嵌入式系統(tǒng)的特點綜述    2.2　交叉編譯    2.3　建立宿主PC端的開發(fā)環(huán)境    2.4  BootLoader　第3章　嵌入式系統(tǒng)的組成及開發(fā)    3.1　嵌入式系統(tǒng)的組成    3.2　嵌入式系統(tǒng)的層次結構  　  3.2.1　嵌入式系統(tǒng)的硬件　    3.2.2　嵌入式處理器的分類  　  3.2.3　ARM處理器特點　    3.2.4　嵌入式系統(tǒng)的軟件    3.3　嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的基本流程    3.4　基于Linux的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程    3.5　嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試    3.6　嵌入式軟件開發(fā)的特點和面臨的技術挑戰(zhàn)　第4章　嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展機遇與趨勢    4.1　嵌入式技術是中國IT發(fā)展的難得機遇    4.2　嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢　第5章　實驗預備    5.1　ARM7和ARM9的比較    5.2　哈佛結構與馮·諾依曼結構比較    5.3　ADS實驗環(huán)境的搭建、配置與實例分析    實驗1　基于ADS的實驗環(huán)境的搭建與配置    實驗2　基于ADS的環(huán)境的實例分析第2部分　基礎實驗　第6章　基于ARM7的實驗    6.1　與硬件資源相關的接口實驗    6.2　交叉開發(fā)環(huán)境    6.3　系統(tǒng)結構簡介    實驗3　基于ARM的硬件BOOT的基本設計    實驗4　ARM的I/O接口      實驗5　ARM的中斷過程    實驗6　基于ARM的DMA實驗    實驗7　ARM的UART通信實驗    實驗8　ARM的A/D接13實驗　第7章　基于μC/OS-Ⅱ的ARM系統(tǒng)的實驗　第8章　基于μCLinux ARM系統(tǒng)的實驗　第9章　基于ARM9與硬件資源相關的實驗第3部分　基于ARM＆Linux嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)實驗　第10章　基于ARM＆Linux嵌入式系統(tǒng)的基本實驗　第4部分　基于ARM自主設計與創(chuàng)新實驗附錄　嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡資源參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 嵌入式系統(tǒng)的概述1.1 嵌入式系統(tǒng)近幾年來，嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品（如手機、MP3、IPOD、機頂盒和掌上計算機等）成為大眾廣泛使用的產(chǎn)品。新型的嵌入式產(chǎn)品不斷問世，市場購銷兩旺。IT公司紛紛投入巨資加緊研發(fā)，嵌入式技術人才需求猛增。這些反映后PC時代的科技進步和經(jīng)濟發(fā)展，直接推動了嵌入式系統(tǒng)教學快速發(fā)展。從2002年起，全國許多高等院校的計算機系、電子系、自動化系和軟件學院陸續(xù)開設了嵌入式系統(tǒng)課程，據(jù)估計大約有200多所院校開設了這門課。有的院校甚至還設立了嵌入式技術專業(yè)和嵌入式技術系。預計這種嵌入式系統(tǒng)教學大發(fā)展的趨勢將會延續(xù)下去，并且擴大到更多的技術專業(yè)。嵌人式系統(tǒng)課程是一門多學科交叉的課程，包含了計算機系統(tǒng)組成原理、微機原理與接口、操作系統(tǒng)、編譯技術、網(wǎng)絡通信技術、人機交互、軟件測試等學科領域的諸多知識點，授課內(nèi)容概括性強。為了讓學生們透徹地學懂理論，穩(wěn)固地掌握知識，光靠課堂講授的理論教學遠遠不夠，必須通過實驗教學環(huán)節(jié)讓學生深刻體驗嵌入式系統(tǒng)的實際軟硬件知識，并由此來提高他們的動手能力。隨著通信網(wǎng)絡技術、計算機技術和微電子技術的高速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已成為了IT業(yè)的一個焦點。同時在數(shù)字信息技術和網(wǎng)絡技術高速發(fā)展的后PC時代，嵌入式系統(tǒng)因其體積小、可靠性高、功能強和靈活方便等許多優(yōu)點，已滲透到工業(yè)、軍事、醫(yī)療以及日常生活等各個領域，對各行各業(yè)的技術改造、產(chǎn)品更新?lián)Q代、加速自動化進程及提高生產(chǎn)率等方面起到了極其重要的推動作用。

圖書封面

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