基于狀態(tài)機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)

前言

什么是嵌入式系統(tǒng)？嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)需要什么條件？如何開展嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)？怎樣快速從新手成為嵌入式系統(tǒng)的行家？上面這些問題，是我這些年來在從事嵌入式教學中，學生們問得最多的。作為回答，我們先后編寫了《32位嵌入式系統(tǒng)與SoC設(shè)計導論》（“十一五”國家級規(guī)劃教材）、《32位嵌入式RISC處理器及其應(yīng)用》、《嵌入式基礎(chǔ)實踐教程》等著作。而在您面前展示的這本書，則是我們針對嵌入式教學研究與實踐的最新成果。近年來，我曾多次參加全國高校嵌入式系統(tǒng)教學研討會以及全國高職高專嵌入式系統(tǒng)教學研討會，與國內(nèi)多所高校的老師進行了廣泛、深入的交流。盡管“嵌入式”在各類高校教學中的地位還在爭論中，但其在就業(yè)市場上的熱度已被學生們敏感而真切地感受到，學生們學習“嵌入式”的呼聲與熱情日益高漲。而另一方面，“嵌入式”固有的綜合性、復雜性、多樣性、廣泛性，對教學方面（師資力量、設(shè)備選型、教學環(huán)境等）帶來了直接而現(xiàn)實的挑戰(zhàn)，急需一本簡明、實用的入門教材，既涵蓋嵌入式的基本知識點，又有獨立于昂貴實驗箱的典型教學內(nèi)容，并能使學生快速上手，從而降低開設(shè)嵌入式課程的師資與實驗平臺的門檻。本書是嵌入式技術(shù)的入門指導書，面向初學者，理論與實踐相結(jié)合。我們的編寫思路是：精講多練，從學習開始就展示給讀者豐富的嵌入式實際產(chǎn)品，了解嵌入式的廣泛應(yīng)用，隨后展開講解基礎(chǔ)知識，同時盡快安排接觸嵌入式開發(fā)的實踐。我們的目標是：保持、激發(fā)讀者對于嵌入式技術(shù)的學習興趣與熱情，從此積極主動地邁進嵌入式開發(fā)的殿堂。

內(nèi)容概要

基于狀態(tài)機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)是當前流行、前景廣闊的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)方法。本書是基于狀態(tài)機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的入門指導書，兼顧理論性與實踐性，介紹了嵌入式系統(tǒng)及狀態(tài)機的基礎(chǔ)知識，同時加入了生動的實際案例程序。　　本書內(nèi)容分為3篇。第1篇為引入篇，介紹狀態(tài)機建模平臺與入門實驗；第2篇為理論與實踐篇，主要介紹了UML狀態(tài)機理論基礎(chǔ)、visualSTATE狀態(tài)機和丁具鏈、visualSTATE狀態(tài)機建模案例以及系統(tǒng)整合；第3篇為創(chuàng)新沒汁篇，具體講述廠將visualSTATE牛成的代碼集成到STM32的具體例廣ATM取款機設(shè)計，并在最后展示了實際中——款車燈系統(tǒng)應(yīng)用visualSTATE快速建模的過程?！　”緯蓽\入深，循序漸進，適合剛接觸基于狀態(tài)機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的初學者學習，也可作為大中專院校嵌入式相關(guān)專業(yè)本科生、研究生的教材，同時還可以作為從事嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)工程師的參考書。

書籍目錄

開篇10問 第1篇 引入篇 第1章 狀態(tài)機建模平臺與入門實驗 1.1 基于狀態(tài)機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺IAR visualSTATE 1.1.1 visualSTATE的概念 1.1.2.visualSTATE事件處理機制 1.1.3 使用visualSTATE開發(fā)的應(yīng)用案例 1.1.4 嵌入式系統(tǒng) 1.2 IAR visualSTATE安裝及入門實驗學習 1.2.1 安裝visualSTATE 6.2 1.2.2 動手實踐visualSTATE入門實驗 第2篇 理論與實踐篇 第2章 UML狀態(tài)機理論基礎(chǔ) 2.1 統(tǒng)一建模語言(UML) 2.2 UML狀態(tài)機 2.2.1 狀態(tài)機的概念 2.2.2 UML狀態(tài)圖 2.3 狀態(tài)機與外部環(huán)境的接口 2.3.1 事件 2.3.2 動作 2.4 層次化的狀態(tài)機 第3章 visualSTATE狀態(tài)機 3.1 visualSTATE狀態(tài)機模型 3.1.1 實現(xiàn)狀態(tài)機的傳統(tǒng)方法 3.1.2 UML和visualSTATE狀態(tài)機設(shè)計規(guī)則 3.2 visualSTATE狀態(tài)機元素 3.2.1 visualSTATE中的狀態(tài) 3，2.2 visualSTATE中的轉(zhuǎn)換 3.2.3 visualSTATE中的激勵 3.3 visualSTATE狀態(tài)機的并發(fā)結(jié)構(gòu) 3.3.1 并發(fā)編程 3.3.2 交通燈控制器實例 3.3.3 狀態(tài)機同步 3.4 討論 第4章 visualSTATE工具鏈 4.1 IAR visualSTATE Designer 4.2 測試 4.2.1 動態(tài)規(guī)范性驗證(VERIFICATION) 4.2.2 交互式模擬(確認VALIDATION) 4.2.3 原型(PROTOTYPING) 4.3 代碼生成(CODEGENERATION) 4.4 文檔生成(PROJECT REPORT) 4.5 產(chǎn)品集成(IMPLEMENTATION) 4.6 在目標系統(tǒng)內(nèi)測試(IN—TARGETTEST) 4.7 維護一個visualSTATE項目的系統(tǒng)構(gòu)架 第5章 visualSTATE狀態(tài)機建模案例 5.1 案例分析——用UML狀態(tài)機模型描述“轎車車廂燈”系統(tǒng) 5.2 根據(jù)需求設(shè)計狀態(tài)機 5.2.1 識別事件和動作 5.2.2 識別狀態(tài) 5.2.3 按層次劃分組 5.2.4 按并發(fā)劃分組 5.2.5 引人轉(zhuǎn)換 5.2.6 引入同步 5.3 使用visualSTATE工具鏈設(shè)計本案例的具體流程 5.3.1 visualSTATE Designer中畫狀態(tài)圖 5.3.2 visualSTATE Verificator動態(tài)規(guī)范性驗證狀態(tài)圖 5.3.3 visualSTATE Validator中交互式模擬狀態(tài)機 5.3.4 visualSTATE Coder中生成代碼 5.3.5 visualSTATE Documentation中生成文檔 第6章 系統(tǒng)整合 6.1 硬件系統(tǒng)簡介 6.1.1 NE-STR750開發(fā)學習板簡介 6.1.2 NE-STR750開發(fā)學習板的硬件資源 6.1.3 硬件布局及配置 6.1.4 EK—STM32F開發(fā)學習板簡介 6.2 IAR Embedded Workbench集成開發(fā)環(huán)境 6.2.1 EWARM集成開發(fā)環(huán)境及配套仿真器 6.2.2 創(chuàng)建工程、編譯和鏈接應(yīng)用程序 6.2.3 用C-SPY調(diào)試應(yīng)用程序 6.3 visualSTATE代碼生成和在目標系統(tǒng)中執(zhí)行 6.3.1 目標代碼結(jié)構(gòu) 6.3.2 實際運行環(huán)境 6.3.3 目標代碼的資源需求 6.4 用C-SPY調(diào)試應(yīng)用程序 6.4.1 開始調(diào)試 6.4.2 組織窗口 6.4.3 檢查源語句 6.4.4 檢查變量 6.4.5 設(shè)置和監(jiān)視斷點 6.4.6 在反匯編窗口中調(diào)試 6.4.7 監(jiān)視寄存器 6.4.8 查看存儲器 6.4.9 觀察Terminal I／O 6.4.10 執(zhí)行程序到結(jié)束 第7章 狀態(tài)機在μC／OS-II中的應(yīng)用 7.1 實時操作系統(tǒng)μC／OS-II概述 7.1.1 μC／OS-II的組成部分 7.1.2 μC／OS-II應(yīng)用程序基本結(jié)構(gòu) 7.2 visual STATE集成到μC／OS-II的說明 7.2.1 在多任務(wù)系統(tǒng)中組織多visualSTATE systems 7.2.2 創(chuàng)建多任務(wù)控制一個或者更多的visualSTATE systems 第3篇 創(chuàng)新設(shè)計篇 第8章 基于STM32的狀態(tài)機建模 8.1 簡易ATM取款機 8.1.1 軟硬件環(huán)境 8.1.2 案例分析 8.1.3 狀態(tài)機的建模分析 8.2 使用visualSTATE工具鏈設(shè)計、驗證狀態(tài)機 8.2.1 visualSTATE Designer設(shè)計狀態(tài)圖 8.2.2 狀態(tài)機驗證、仿真 8.2.3 visualSTATE Coder中生成代碼 8.3 visuatSTATE系統(tǒng)在STM32上的模擬實現(xiàn)方案 8.4 集成應(yīng)用程序代碼到STM32 8.4.1 在IAR Embedded Workbench中建立工程 8.4.2 在IAR Embedded Workbench中編寫用戶代碼 8.4.3 在C-SPYLink中調(diào)試visualSTATE應(yīng)用程序 8.4.4 用state-chart同步觀察調(diào)試過程 第9章 車燈系統(tǒng)的快速建模 9.1 車燈系統(tǒng)的需求分析 9.1.1 系統(tǒng)綜述 9.1.2 系統(tǒng)的控制描述 9.1.3 內(nèi)部照明系統(tǒng)框圖 9.2 車燈系統(tǒng)的狀態(tài)圖設(shè)計 參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：

編輯推薦

技術(shù)只是手段，愛心才是根本，謹以《基于狀態(tài)機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)》獻給：熱愛生活、積極向上、希望邁入嵌入式開發(fā)殿堂的朋友們！讓我們團結(jié)奮斗，從自己創(chuàng)新設(shè)計的每一件嵌入式產(chǎn)品入手，無論它們是服務(wù)于工業(yè)、節(jié)能、交通管理、污染物監(jiān)測、老齡服務(wù)，還是井下通信、小區(qū)安防……擔負起自己的使命，使得我們的社會因我們的工作而更進步、更文明、更和諧！愿我們一起努力，“嵌入”美好生活！

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