基于嵌入式實時操作系統(tǒng)的程序設(shè)計技術(shù)

出版時間：2011-1 出版社：北京航空航天大學(xué) 作者：周航慈頁數(shù)：265
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前言

20世紀(jì)90年代，單片機(jī)在我國迅速普及，很難找到一種沒有使用單片機(jī)的電子新產(chǎn)品。筆者在那時出版了《單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計技術(shù)》和《單片機(jī)程序設(shè)計基礎(chǔ)》兩部著作，也算為推動我國單片機(jī)應(yīng)用盡了一份力。由于那時的單片機(jī)以8位機(jī)為主，本身的硬件資源有限，所處理的問題也不是很復(fù)雜，故程序設(shè)計方法絕大多數(shù)還是“基于裸機(jī)編程”的，即不使用操作系統(tǒng)。進(jìn)入21世紀(jì)后，一大批所謂“信息電子產(chǎn)品”開始普及，其特點是處理對象包含多媒體信息流，CPU的信息吞吐量極大提高，系統(tǒng)功能復(fù)雜，人機(jī)界面豐富，有網(wǎng)絡(luò)接口等。這類產(chǎn)品的硬件系統(tǒng)集成度非常高，大多采用32位CPU，存儲器資源充足，具備了操作系統(tǒng)所需要的運(yùn)行條件。這類產(chǎn)品的軟件系統(tǒng)規(guī)模非常大，如果不使用操作系統(tǒng)來管理，就幾乎不可能開發(fā)成功。電子工程師熟練掌握“基于嵌入式實時操作系統(tǒng)的程序設(shè)計技術(shù)”已經(jīng)是開發(fā)這類信息電子產(chǎn)品的必備條件。搞電子產(chǎn)品設(shè)計的技術(shù)人員幾乎都是“電子類”專業(yè)出身的，其硬件功底不容置疑，但所學(xué)軟件課程有限，大多只學(xué)過“C程序設(shè)計”、“單片機(jī)原理與應(yīng)用”、“匯編語言程序設(shè)計”這幾門課，基本沒有學(xué)過“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“算法分析”、“操作系統(tǒng)”等軟件課程，大多數(shù)工程技術(shù)人員還是靠一邊工作一邊自學(xué)來提高自己。各種軟件書籍和教材大多采用“一本正經(jīng)”的論述風(fēng)格，對于軟件功底不深的自學(xué)者來說，就像是難啃的天書。筆者是電子類專業(yè)“科班出身”的大學(xué)教師，長期從事電子專業(yè)教學(xué)，并以程序設(shè)計類課程為主；為了教學(xué)需要，也自學(xué)了若干相關(guān)的軟件課程，深深體會到其中的艱辛。近年來，筆者開始為電子類專業(yè)研究生上“嵌入式實時操作系統(tǒng)”的課程，對如何給電子類專業(yè)的學(xué)生講授這門課有了一些體會，萌生了用電子類專業(yè)人員看得懂的敘述風(fēng)格寫一本書的想法，并在2006年利用暑假的教學(xué)空閑時間撰寫了《基于嵌入式實時操作系統(tǒng)的程序設(shè)計技術(shù)》的第1版，完成了這個心愿。第1版出版至今已有4年，期間筆者收到不少讀者的反饋意見，認(rèn)為其起點還是高了一些，必須先學(xué)習(xí)好“實時操作系統(tǒng)”，才能看懂。另一方面，在這4年中，電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，ARM芯片更新?lián)Q代很快，軟硬件開發(fā)平臺也不斷更新。為此，筆者決定撰寫第2版。與第1版相比，第2版中硬件環(huán)境從ARM7內(nèi)核轉(zhuǎn)到ARM Cortex-M3內(nèi)核，內(nèi)容上增加了實時操作系統(tǒng)的入門基礎(chǔ)知識，并將這些基礎(chǔ)知識分散安排到相關(guān)章節(jié)之中，從而大大降低了學(xué)習(xí)的起點，使讀者不必預(yù)先花費較長時間學(xué)習(xí)實時操作系統(tǒng)課程，就可以開始學(xué)習(xí)使用實時操作系統(tǒng)，以達(dá)到提高學(xué)習(xí)效率、縮短學(xué)習(xí)周期的目的。

內(nèi)容概要

本書介紹了在“嵌入式實時操作系統(tǒng)”環(huán)境下的程序設(shè)計技術(shù)，共分15章。內(nèi)容有緒論、建立開發(fā)環(huán)境、有關(guān)任務(wù)的基本知識、任務(wù)設(shè)計、中斷服務(wù)程序設(shè)計、行為同步、資源同步、數(shù)據(jù)通信、時間管理、采樣任務(wù)設(shè)計、串行通信任務(wù)設(shè)計、鍵盤任務(wù)設(shè)計、顯示任務(wù)設(shè)計、嵌入式操作系統(tǒng)的裁剪和設(shè)計示例。書中介紹的內(nèi)容以源碼開放的嵌入式實時操作系統(tǒng)“UC／OS-II為軟件運(yùn)行環(huán)境，以SmartCortex M3-1700通用教學(xué)／競賽／工控開發(fā)平臺為硬件環(huán)境。其內(nèi)容深入淺出。為便于讀者加深理解，書中還帶有很多程序設(shè)計實例和實驗。    本書可作為大學(xué)電子類本科生和研究生的學(xué)習(xí)參考書，也可以作為從事嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)研制開發(fā)的電子技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

第1章 緒論  1.1 嵌入式系統(tǒng)的編程環(huán)境  1.2 學(xué)習(xí)使用實時操作系統(tǒng)之前必須具備的能力  1.3 實時操作系統(tǒng)的快速人門方法第2章 建立開發(fā)環(huán)境  2.1 CPU芯片與硬件平臺的選擇  2.2 嵌入式實時操作系統(tǒng)的選擇  2.3 嵌入式實時操作系統(tǒng)的移植  2.4 開發(fā)調(diào)試環(huán)境的建立  2.5 工程模板分析  2.6 工程模板的使用第3章 有關(guān)任務(wù)的基本知識  3.1 仿多CPU環(huán)境的實現(xiàn)  3.2 任務(wù)的特性  3.3 任務(wù)的劃分  3.4 任務(wù)的可調(diào)度性分析  3.5 與任務(wù)管理有關(guān)的常用函數(shù)第4章 任務(wù)設(shè)計  4.1 任務(wù)函數(shù)的結(jié)構(gòu)  4.2 任務(wù)優(yōu)先級安排  4.3 任務(wù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計  4.4 任務(wù)函數(shù)設(shè)計中的問題  4.5 任務(wù)函數(shù)的代碼設(shè)計過程第5章 中斷服務(wù)程序設(shè)計  5.1 中斷優(yōu)先級  5.2 在工程模板中加人中斷服務(wù)程序  5.3 中斷服務(wù)程序設(shè)計第6章 行為同步  6.1 用于行為同步的通信手段  6.2 行為同步第7章 資源同步  7.1 關(guān)中斷  7.2 關(guān)調(diào)度  7.3 使用互斥信號量  7.4 使用計數(shù)信號量第8章 數(shù)據(jù)通信  8.1 全局變量  8.2 內(nèi)存數(shù)據(jù)塊  8.3 消息郵箱  8.4 消息隊列第9章 時間管理  9.1 控制任務(wù)的執(zhí)行周期  9.2 控制任務(wù)的運(yùn)行節(jié)奏  9.3 狀態(tài)查詢  9.4 終止周期性任務(wù)第10章 采樣任務(wù)設(shè)計第11章 串行通信任務(wù)設(shè)計第12章 鍵盤任務(wù)設(shè)計第13章 顯示任務(wù)設(shè)計第14章 嵌入式操作系統(tǒng)的裁剪第15章 設(shè)計示例后記參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：人們通常根據(jù)需要達(dá)到的目標(biāo)來合理選擇工作方式和需要使用的工具。例如去不遠(yuǎn)的超市購物，我們會走著去，然后將買好的東西拎回來。如果開著汽車去附近的超市，雖然只要一兩分鐘就可以到達(dá)，但找停車位和付停車費可能會更麻煩。如果是要到外地出差，我們會坐汽車或者火車去，甚至坐飛機(jī)去，沒有人會徒步去外地出差。這里就有兩種本質(zhì)不同的環(huán)境：徒步行走（腳沾地）的出行環(huán)境和使用交通工具（腳不沾地）的出行環(huán)境。同樣的道理，在電子產(chǎn)品的軟件設(shè)計過程中，也需要根據(jù)軟件的規(guī)模和復(fù)雜程度來合理選擇編程環(huán)境：直接與所有硬件打交道的“基于裸機(jī)的編程環(huán)境”和基本上與硬件隔離的“基于嵌入式實時操作系統(tǒng)的編程環(huán)境”。本節(jié)將介紹這兩種基本的編程環(huán)境?，F(xiàn)在用一個直觀的例子來說明這兩種編程環(huán)境下產(chǎn)生的軟件有什么本質(zhì)不同。假設(shè)有三種工作（做飯、打掃衛(wèi)生和洗衣服）需要在規(guī)定的時間之內(nèi)同時完成，一般我們會選擇以下兩種方式之一：①請一個廚師來完成做飯的任務(wù)，請一個清潔工來完成打掃衛(wèi)生的任務(wù)，再請一個洗衣工來完成洗衣服的任務(wù)。三個人各做各的工作，在規(guī)定的時間之內(nèi)完成各自的任務(wù)將是非常輕松的事情，但三個人的工資總和肯定不低。

后記

由于本書的硬件平臺與第1版不同，因此導(dǎo)致所有程序都需要進(jìn)行重新設(shè)計和調(diào)試，但程序設(shè)計的基本思路是一致的。為了使讀者更容易入門，本書又適當(dāng)增加了一些實時操作系統(tǒng)基本原理的內(nèi)容。學(xué)習(xí)完本書后，讀者應(yīng)該基本上熟悉了基于實時操作系統(tǒng)的程序設(shè)計風(fēng)格，悟性高的讀者應(yīng)該基本掌握了實時操作系統(tǒng)提供的主要系統(tǒng)服務(wù)函數(shù)的用法，并且能夠獨立進(jìn)行初步程序設(shè)計。學(xué)習(xí)完本書并不意味著學(xué)習(xí)實時操作系統(tǒng)過程的結(jié)束，實際上這僅僅是開始，因為有很多事情并沒有在本書中真正交代清楚。實時操作系統(tǒng)用什么來表示任務(wù)的狀態(tài)？任務(wù)狀態(tài)的改變是如何實現(xiàn)的？實時操作系統(tǒng)如何知道當(dāng)前有哪些任務(wù)處于就緒狀態(tài)？很多與任務(wù)有關(guān)的問題都與“任務(wù)控制塊”和“任務(wù)就緒表”有關(guān)，如果能夠把“任務(wù)控制塊”和“任務(wù)就緒表”的細(xì)節(jié)搞清楚，這些問題也就自然明白了。同樣的道理，實時操作系統(tǒng)提供的各種通信手段都與“事件控制塊”有關(guān)，如果能夠把“事件控制塊’’的細(xì)節(jié)搞清楚，對這些通信手段的理解就會更加深刻。實時操作系統(tǒng)的核心功能是“任務(wù)調(diào)度”，如果能夠搞清楚“任務(wù)調(diào)度”的實現(xiàn)過程，則對實時操作系統(tǒng)的理解就上了一個臺階。

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評論、評分、閱讀與下載

還沒讀過(77)
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用戶評論 (總計110條)

適合使用uc/os進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，特別是如何劃分任務(wù)、如何設(shè)計任務(wù)優(yōu)先級、任務(wù)之間通信的設(shè)計等都比較有用
這本書標(biāo)稱是嵌入式操作系統(tǒng)的最佳入門教材，連同另外兩本組成了一套入門叢書，另外兩本之前已經(jīng)買了，把這本也買了，一套就收集齊了，把這本書也讀完、吃透，算是對嵌入式系統(tǒng)的軟件設(shè)計有了初步的認(rèn)識和入門了。
本人在網(wǎng)上下了貝貝版的，看了不過癮，買了這本看著挺不錯，實用易懂，看了這個用μc os可以開發(fā)一般的嵌入式應(yīng)用程序了
如果你購買了邵貝貝和任哲的書，看了一兩周，仍感覺面對項目無從下手，無法設(shè)計任務(wù)，無法構(gòu)建基于RTOS的系統(tǒng)，那么看完周航慈的這本書就會感覺豁然開朗很多。
邵貝貝和任哲的書告訴你：uCOS-II有哪些模塊，各模塊有哪些函數(shù)；而周航慈的書告訴你如何使用這些模塊，如何調(diào)用這些模塊。前者好比是英語語法手冊，后者則是英語寫作指南。光看語法手冊，是不可能寫出好文章的，要多看看寫作范例，周航慈的這本書就是不折不扣的指南！
周航慈的書是經(jīng)驗的總結(jié)，不是東拼西湊抄寫的。值得有過用過嵌入式操作系統(tǒng)的人好好看看。
學(xué)習(xí)嵌入式操作系統(tǒng)的好書！
我們進(jìn)行實時系統(tǒng)設(shè)計時，一定要掌握它對中斷的處理。
書的質(zhì)量不錯。從簡單的任務(wù)創(chuàng)建，到一些典型任務(wù)的使用，配合代碼進(jìn)行說明分析，相信消化完，對操作系統(tǒng)的認(rèn)識和應(yīng)用會有很大的提升。
內(nèi)容深入淺出，結(jié)合簡單的實例詳細(xì)介紹程序設(shè)計流程，適合初學(xué)者。
周老師的嵌入式開發(fā)圣經(jīng)
從C51的前后臺系統(tǒng)到實時操作系統(tǒng)，設(shè)計方式和思路都發(fā)生較大變化，本書可在此方面提高很大幫助，避免走彎路。
嵌入式基礎(chǔ)書之一，可以結(jié)合周立功的教程一起看，入門必備
對于剛剛接觸嵌入式的朋友來說，這確實是一本不錯的入門教材。
難得的一本好書，對于如何應(yīng)用RTOS，寫得很用心

現(xiàn)在市面上大部分RTOS的書，都是在講RTOS的原理，分析RTOS的代碼。

但講如何應(yīng)用RTOS，如何規(guī)劃項目、劃分任務(wù)的書，很少。這本恰恰是這方面不可多得的一本好書。

周航慈老師出品，精品！
很不錯的書，以前UC/OS的一些應(yīng)用疑問都得到了解答。我是在網(wǎng)上下得第1版，寫得很流暢，一口氣讀完了。
比較適合初學(xué)操作系統(tǒng)的同學(xué)
是一本關(guān)于ucosii設(shè)計很好的一本書！很多注意的地方都講到了
這本書對學(xué)校UC-OS非常有用。
程序?qū)懙梅浅Ｔ敿?xì)，隨便翻了下就愛不釋手的……感覺非常棒，經(jīng)典啊
確實是本好書，內(nèi)容里有許多作者自己的經(jīng)驗，非常適合剛從事開發(fā)的人員使用
雖然沒有對系統(tǒng)原理做介紹，但是教人怎么用，這樣很好。結(jié)合原理，就很快就能掌握
正在看，挺好的，結(jié)合其他的書籍了解uC很快。
書中講解由淺入深，易于理解。多為作者經(jīng)驗之談，對實際工作有借鑒作用。
書的內(nèi)容通俗易懂，很喜歡。
書是正版，希望對學(xué)習(xí)有用！?。。?！
書不錯，我大致看了一下，基本上可以解決我現(xiàn)在的一些困惑，是一本好書，頓時對學(xué)好uCOS的信心倍增啊
書很好，剛開始看！
書很不錯,我喜歡的!
很實用的書推薦
是一本很好的書，書雖不厚，但理講得很明
書的質(zhì)量還可以啊，不會像有些人說的不好。平裝的書，有點粉塵是正常的啦。
一本我期待很久的書,多謝了
不好意思，上次因為有事，書寄到的時候沒在，給退了，我會重新購買的。
通俗易懂，舉例很深刻，幫助理解，有幫助
看起來很好理解
新書第二版的內(nèi)容比第一版的更豐富！
內(nèi)容不錯，是對實際的一個很好的補(bǔ)充
發(fā)錯，此五分為可憐分
收到書后我一口氣就讀了前八章，真是一本通俗易懂的好書??！
這本書能讓人比較容易看懂，適合初學(xué)者
這本書真的不錯，適合初學(xué)者。在出書泛濫的年代，能夠找到這樣的一本書，真的很難很難。
正在拜讀中，，，
好書，在讀中。。。
比較經(jīng)典，讀了之后收益頗多。
比亞馬遜偏貴
質(zhì)量不錯，放在手邊備查
確實很好哈哈
是我要的那種效果
不過在Cortex M3上，選擇了流明，而非STM32是失誤啊。
適合初學(xué)者由淺入深的一本好書！
結(jié)合任哲老師的那本一起看，效果更好
什么都不是。不好。
送貨挺快的，隔天就到了。
真心覺得不錯，很適合這個年齡段的孩子。
這是給老公買的專業(yè)書籍，當(dāng)當(dāng)真是什么都有，真不錯！
以ARM Cortex M3為硬件平臺，講述基于uCOS-II嵌入式實時操作系統(tǒng)的程序設(shè)計方法，涵蓋實時操作系統(tǒng)的任務(wù)設(shè)計、資源管理、中斷服務(wù)、時間管理、數(shù)據(jù)通信等內(nèi)容，還有不少例程，深入淺出。真是一本好書，強(qiáng)烈推薦一下。
不系統(tǒng)！有一定的實用性！
現(xiàn)在在看，學(xué)硬件的了解軟件是如何工作。。。
剛開始學(xué)習(xí)ucos，論壇上介紹這本書很實用，可見其影響力了，特地買了一本。剛下訂單，看后再具體評論
書還沒看，具體的內(nèi)容還不知道
只能評論一下外觀了
大體上看了一下這個書。內(nèi)容還不錯。
書的內(nèi)容很好，可以看看
郵遞速度快，書的內(nèi)容還可以。
書還沒看，但是也還是蠻不錯的
剛看前兩章，感覺很有受益，不錯
深入評價有待觀察
在別人的推薦下買的。
配合邵貝貝那本書，很好
當(dāng)然，有幾本書對比著看，然后再在電腦上實踐，就學(xué)習(xí)的比較快了
在圖書館看到這本書，翻了翻，感覺不錯，有收獲，遂購的一本，可以在上做筆記
買了沒怎么看，感覺就是各種資料翻譯一通
不錯，剛到手，。慢慢研究
缺點:有些地方不夠深入優(yōu)點:實用性很強(qiáng),
作為一本通用性書籍講得挺到位！
還沒看，不過書本質(zhì)量不錯
還沒有好好的研究，但是看評價還是不錯的。
對初學(xué)還是可以的
好好學(xué)，很不錯
理論部分講的較多
適合入門講的很詳細(xì)，但是紙張不好
經(jīng)驗總結(jié)。
不錯吧。。。。給個好評。。。。
相對而言，沒有《嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-II原理及應(yīng)用(第2版)》好。
書中有很多**東西，用的不是STM32,編譯器也不是KEIL，打了很多廣告，但也有一些關(guān)于任務(wù)劃分、設(shè)計的經(jīng)驗之談！
一般，對于多任務(wù)項目有一定的幫助，但我更需要任務(wù)切換的底層
買回來，我馬上簽上了名字?？吹降?0頁，馬上暈下，去了19頁了。氣死我啦。早知我就不在上面寫字，要求退貨呢。那個平臺是基于cotex-M3的LPC1766。我還要去找里面相關(guān)的配套軟件呢，為什么不配光盤呢。
我更喜歡任哲那本，而且本書也推薦讀者閱讀任哲那本書
可能是我基礎(chǔ)不好吧，看起來覺得沒多大用，似乎沒任哲老師的那本書講的好。
這本書很快就看完了，沒什么難度，講的比較簡單也比較基本。
雖然篇幅已經(jīng)很小，但仍然是比較羅嗦的，很多地方都是湊字?jǐn)?shù)的。所有內(nèi)容寫成一篇文章比較合適。
另外，本書處處不忘插入廣告，不放棄任何機(jī)會，即使與內(nèi)容有那么一點聯(lián)系或根本沒有聯(lián)系，都要大肆宣傳一下，這樣做不好。
總之，深度不足，淺顯易懂，適合初學(xué)者入門。
強(qiáng)烈建議當(dāng)當(dāng)網(wǎng)以賣家身份通知平郵客戶，而且這本書都有半本都折了，你們也真夠粗心
全篇，每章都有廣告，不是給北航做廣告，就是給周立功做廣告，要么就是給自己的其他書做廣告。
太**了，外包裝撕壞了也就算了，里面的書竟然撕了很多頁，差不多一半。以后還是少來當(dāng)當(dāng)買東西了，太失望兒了。
對于已經(jīng)初步學(xué)完uCOS-II的人來說，是指導(dǎo)如何具體使用uCOS-II的絕好教程!!請注意這并不是一本uCOS-II的入門書。
一直以來覺得嵌入式很難，曾幾次試圖學(xué)習(xí)，可每次都被那些厚厚卻看不懂的書籍給擊敗，只好放棄。直到在網(wǎng)上看到這本書的評論，決定再試試。拿到書后，翻了翻內(nèi)容，很適合我的學(xué)習(xí)習(xí)慣，一鼓作氣，幾天就把該書翻看了一遍。書里對很多嵌入式系統(tǒng)、嵌入式操作系統(tǒng)概念都做了很形象生動的比喻，并且有很多實例！很適合我這種初學(xué)者，贊一個！
挺好的書，雖然內(nèi)容不多，但都是實實在在的經(jīng)驗之談，不是讓人厭惡的“抄襲品”。
可以學(xué)著玩，挺有意思的。
經(jīng)典圖書，非常不錯。
內(nèi)容詳實，闡述清楚。
拿到書后，發(fā)現(xiàn)書的一邊有用刀子劃的損傷，殃及10幾頁。太不爽了。
只能說一般，對深入學(xué)習(xí)有點用
這本書還不錯的樣子。

基于嵌入式實時操作系統(tǒng)的程序設(shè)計技術(shù)

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