ARM嵌入式技術(shù)原理與應(yīng)用

前言

　　嵌入式系統(tǒng)作為一個(gè)熱門領(lǐng)域，涵蓋了微電子技術(shù)、電子信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件和硬件等多項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。到目前為止，中國嵌入式系統(tǒng)的主要客戶分布在電信、醫(yī)療、汽車、安全、工業(yè)控制和消費(fèi)類等行業(yè)，而且它的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷拓展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微電子技術(shù)的深入發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用無處不在?！　∏度胧接布杀镜募眲∠陆担瑤?dòng)了嵌入式軟件市場的快速成長，中國嵌入式軟硬件市場發(fā)展迅速?！　‰S著數(shù)字時(shí)代的到來，現(xiàn)代社會(huì)也在發(fā)生著根本的變革，從18世紀(jì)的工業(yè)產(chǎn)業(yè)時(shí)代已經(jīng)逐步過渡到現(xiàn)在的信息產(chǎn)業(yè)時(shí)代（即IT時(shí)代）?，F(xiàn)在一個(gè)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值不僅僅反映在一個(gè)有形的產(chǎn)品當(dāng)中，而更多的是反映在產(chǎn)品的軟成本上。在一個(gè)嵌入式設(shè)備或產(chǎn)品中，硬件的成本所占的份額越來越少，而起關(guān)鍵作用的是軟件的設(shè)計(jì)。　　嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)需要應(yīng)用到多種開發(fā)技術(shù)，其中最主要的是硬件與軟件設(shè)計(jì)技術(shù)?！　∽髡?005年出版了《ARM嵌人式技術(shù)實(shí)踐教程》與《ARM9嵌入式技術(shù)及Linux高級實(shí)踐教程》兩本教材，在近五年的使用過程中，其他兄弟院校的老師們給我們提了許多寶貴意見，在此對他們的支持表示衷心的感謝！　　為了感謝讀者的支持，我們嵌入式應(yīng)用研究團(tuán)隊(duì)一直致力于嵌入式技術(shù)應(yīng)用與教學(xué)的研究工作，總希望把最新的研究成果編寫成書稿奉獻(xiàn)給讀者，更重要的是考慮整個(gè)嵌入式技術(shù)教學(xué)的課程體系與編寫的質(zhì)量，所以，這本教材一直拖到現(xiàn)在才出版，深感抱歉！　　這幾年來，我們與中國電子學(xué)會(huì)以及其他兄弟單位多次主辦了全國高校教師與學(xué)生嵌人式技術(shù)的培訓(xùn)，反響很好。本教材就是根據(jù)嵌入式技術(shù)培訓(xùn)的實(shí)際教學(xué)內(nèi)容提煉而成書的。它具有很強(qiáng)的操作性，與該教材配套的實(shí)踐指導(dǎo)書有《ARM嵌入式技術(shù)實(shí)踐》和《嵌入式Linux開發(fā)實(shí)踐》兩本講義。

內(nèi)容概要

本書以ARM9為基礎(chǔ)，詳細(xì)介紹以$3C2410器件為核心組成的嵌入式系統(tǒng)的硬件電路的原理與開發(fā)方法。主要內(nèi)容包括：嵌人式系統(tǒng)的基本概念與開發(fā)流程，ARM微處理器與嵌入式系統(tǒng)硬件電路的原理，存儲(chǔ)映射及嵌入式軟件開發(fā)技術(shù)，ARM指令、程序設(shè)計(jì)以及開發(fā)工具的使用方法，Linux基礎(chǔ)知識，BootLoader的原理，ViVi與U—Boot的移植與使用，Linux 2．4和2．6內(nèi)核移植，Busybox工具以及根文件系統(tǒng)制作的方法。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu)與開發(fā)實(shí)例，Linux網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)知識與嵌入式Web服務(wù)器建立方法，基于Qt／E的嵌入式GUl設(shè)計(jì)方法等。    本書可作為高等院校計(jì)算機(jī)類、電類、機(jī)電類等專業(yè)本科生和研究生的教材，也可作為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)嵌入式技術(shù)的參考書。

書籍目錄

第1章 嵌入式系統(tǒng)簡介  1.1 嵌入式系統(tǒng)    1.1.1 嵌入式系統(tǒng)概念    1.1.2 嵌入式系統(tǒng)的分類    1.1.3 嵌入式處理器介紹    1.1.4 嵌入式系統(tǒng)組成    1.1.5 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)  1.2 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域  1.3 嵌入式操作系統(tǒng)    1.3.1 操作系統(tǒng)    1.3.2 嵌入式操作系統(tǒng)簡介  1.4 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢  練習(xí)與思考題第2章 ARM體系結(jié)構(gòu)及編程楱型  2.1 ARM微處理器的特點(diǎn)    2.1.1 ARM概述    2.1.2 ARM體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)  2.2 ARM微處理器系列介紹    2.2.1 ARM7系列    2.2.2 ARM9系列    2.2.3 ARM9E系列    2.2.4 ARMl0E系列    2.2.5 ARMIl系列  ……第3章 ARM指令系統(tǒng)第4章 ARM匯編程序設(shè)計(jì)第5章 ARM嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)第6章 ARM應(yīng)用系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)第7章 Linux系統(tǒng)簡介第8章 Linux編程基礎(chǔ)第9章 BootLoader第10章 Linux內(nèi)核的移植第11章 Linux根文件系統(tǒng)制作第12章 嵌入式Linux驅(qū)動(dòng)開發(fā)第13章 嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　。真正意義上的嵌入式系統(tǒng)是在70年代出現(xiàn)的，發(fā)展至今已經(jīng)有30多年的歷史，它大致經(jīng)歷了以下4個(gè)發(fā)展階段：　　第一階段：以單芯片為核心的可編程控制器系統(tǒng)，同時(shí)具有檢測、伺服、指示設(shè)備相配合的功能。1971年Intel公司首先開發(fā)出了第1片4位微處理器4004，主要用于家用電器、計(jì)算器、高級玩具中。4004的問世標(biāo)志著嵌入式系統(tǒng)的誕生?！　∵@一類型的系統(tǒng)大部分用于專業(yè)性極強(qiáng)的工業(yè)控制系統(tǒng)中，一般沒有操作系統(tǒng)支持，通過匯編語言對系統(tǒng)進(jìn)行直接控制?！　∠到y(tǒng)的主要特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)和功能相對單一、效率較低、存儲(chǔ)容量較小、幾乎沒有用戶接口。由于這種嵌入式系統(tǒng)使用簡單、價(jià)格低，所以，過去在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用較為普遍；但是，它們已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)高效的、需要大容量存儲(chǔ)介質(zhì)的現(xiàn)代化工業(yè)控制和后PC時(shí)代新興的信息家電等領(lǐng)域的應(yīng)用要求?！　〉诙A段：以嵌入式中央處理器為基礎(chǔ)，以簡單操作系統(tǒng)為核心的嵌入式系統(tǒng)。　　系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：CPU種類繁多通用性較弱、系統(tǒng)開銷小、操作系統(tǒng)只具有低度的兼容性和擴(kuò)展性、應(yīng)用軟件較為專業(yè)、用戶界面不夠友好。這種嵌入式系統(tǒng)的主要任務(wù)是用來控制系統(tǒng)負(fù)載，以及監(jiān)控應(yīng)用程序的運(yùn)行?！　〉谌A段：以嵌入式操作系統(tǒng)為標(biāo)志的嵌入式系統(tǒng)?！　∠到y(tǒng)的主要特點(diǎn)是：嵌入式操作系統(tǒng)能夠運(yùn)行于各種不同類型的處理器之上、操作系統(tǒng)內(nèi)核精小、效率高、模塊化程度高、具有文件和目錄管理、支持多任務(wù)處理、支持網(wǎng)絡(luò)操作、具有圖形窗口和用戶界面等功能、具有大量的應(yīng)用程序接口、開發(fā)程序簡單、并且嵌入式應(yīng)用軟件豐富。然而，在通用性、兼容性和擴(kuò)展性方面仍不理想。

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