嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)

前言

　　當前，嵌入式系統(tǒng)已經在各行各業(yè)中得到了廣泛應用，如科學研究、工業(yè)制造與控制、交通與通信、儀器儀表、汽車電子、醫(yī)療衛(wèi)生、國防軍事、消費娛樂等應用領域。今天，幾乎所有的電子設備里面都有嵌入式系統(tǒng)的影子?？梢哉f，嵌入式系統(tǒng)和嵌入式技術無處不在，它們已成為計算機應用中最具活力的一部分。因此，研究和開發(fā)嵌入式系統(tǒng)及其產品已成為當前熱點之一。　　本書是作者在杭州電子科技大學為碩士研究生和高年級本科生開設的“嵌入式系統(tǒng)設計”課程講稿的基礎上，根據多年的教學和科研實踐心得修改而成的。對于廣大高等院校高年級學生和碩士研究生而言，本書是一本學習嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的教材；對于從事嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的工作者而言，本書是一本實用的參考書。本書在編寫時，充分考慮了嵌入式開發(fā)過程中不同層次讀者的要求，努力做到以下3點：　?。?）內容緊湊。每章首先給出基本概念和基本理論，然后理論聯系實際，給出實際的參考例子和解釋，敘述上力求簡明扼要，由淺入深?！　。?）覆蓋面廣。本書不僅系統(tǒng)地介紹了嵌入式軟／硬件系統(tǒng)的組成和工作原理，還詳細地闡述了嵌入式軟／硬件系統(tǒng)的設計流程和方法?！　。?）實踐性強。本書兼顧教學和科研的需要，既有豐富的基本理論知識介紹，也有大量的實踐實例，這些都是作者多年從事嵌入式產品開發(fā)和科研項目的實踐經驗的總結，具有參考意義和實用價值。

內容概要

　　《嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)》系統(tǒng)地介紹了嵌入式軟／硬件系統(tǒng)的組成、工作原理、設計流程和方法。全書共10章，主要內容包括嵌入式系統(tǒng)設計基礎、嵌入式系統(tǒng)的設計方法、ARM體系結構及指令系統(tǒng)、基于S3C2410的硬件電路設計、嵌入式Linux操作系統(tǒng)、嵌入式Linux系統(tǒng)的Boot Loader設計、嵌入式Linux程序設計基礎、嵌入式Linux系統(tǒng)的驅動開發(fā)、嵌入式網絡程序設計和嵌入式Linux圖形用戶界面編程等?！　　肚度胧较到y(tǒng)設計與開發(fā)》可作為高等院校電子與通信類專業(yè)的教材，也可作為電子與通信領域的科研及工程技術人員的參考書。

書籍目錄

第1章 嵌入式系統(tǒng)設計基礎1.1 嵌入式系統(tǒng)簡介1.1.1 現代計算機的發(fā)展歷程1.1.2 嵌入式系統(tǒng)的定義和特點1.1.3 嵌入式系統(tǒng)的組成1.1.4 嵌入式系統(tǒng)的應用模式1.1.5 嵌入式系統(tǒng)的現狀和發(fā)展方向1.2 嵌入式處理器1.2.1 嵌入式處理器的分類1.2.2 ARM微處理器1.2.3 PowerPC. MIPS及X86架構1.3 嵌入式操作系統(tǒng)1.3.1 嵌入式操作系統(tǒng)的概念和分類1.3.2 嵌入式操作系統(tǒng)的特點1.3.3 典型嵌入式操作系統(tǒng)練習題第2章 嵌入式系統(tǒng)的設計方法2.1 嵌入式系統(tǒng)的層次結構2.1.1 硬件層2.1.2 中間層2.1.3 軟件層2.1.4 功能層2.2 嵌入式系統(tǒng)的設計流程2.2.1 需求分析2.2.2 規(guī)格說明2.2.3 體系結構設計2.2.4 軟／硬件構件設計2.2.5 系統(tǒng)集成2.3 嵌入式系統(tǒng)設計流程模型2.3.1 瀑布模型2.3.2 逐步求精模型2.3.3 螺旋模型2.3.4 其他模型2.4 嵌入式系統(tǒng)的調試與測試2.4.1 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的輔助工具2.4.2 嵌入式系統(tǒng)的調試2.4.3 嵌入式系統(tǒng)的測試練習題第3章 ARM體系結構及指令系統(tǒng)3.1 ARM微處理器的體系結構3.1.1 ARM指令集體系結構的版本及變種3.1.2 ARM微處理器系列產品分類及性能3.1.3 ARM微處理器體系結構3.1.4 ARM體系的異常中斷3.2 指令系統(tǒng)3.2.1 ARM指令編碼格式與條件碼3.2.2 ARM指令集的尋址方式3.2.3 ARM指令系統(tǒng)的分類3.2.4 Thumb指令3.3 基于ARM體系的匯編語言程序設計3.3.1 ARM匯編器所支持的偽指令3.3.2 匯編語言的語句格式3.3.3 匯編語言的程序結構及子程序調用3.3.4 ARM集成開發(fā)環(huán)境ADS的使用練習題第4章 基于S3C2410的硬件電路設計4.1 基于微處理器的嵌入式系統(tǒng)的硬件設計4.1.1 微處理器芯片選型的一般原則4.1.2 多路時鐘電路的設計4.1.3 電源電路的設計4.1.4 系統(tǒng)復位電路的設計4.2 存儲系統(tǒng)的分析與設計4.2.1 存儲器的分類4.2.2 S3C2410存儲系統(tǒng)的構成分析4.2.3 S3C2410存儲器系統(tǒng)的設計4.3 通用I／O接口的設計4.3.1 中斷接口概述4.3.2 RS-232-C串行接口的設計4.3.3 USB接口電路的設計4.3.4 JTAG接口4.3.5 A／D轉換接口4.3.6 以太網接口4.4 人機交互接口4.4.1 顯示接口4.4.2 觸摸屏接口練習題第5章 嵌入式Linux操作系統(tǒng)5.1 Linux及其應用5.1.1 Linux與Unix和GNU5.1.2 Linux的特點5.1.3 Linux的發(fā)展及應用5.2 嵌入式Linux內核5.2.1 嵌入式Linux的內核特征5.2.2 進程管理5.2.3 內存管理5.2.4 文件系統(tǒng)管理5.2.5 設備管理5.2.6 進程間通信機制5.3 嵌入式Linux文件系統(tǒng)5.3.1 嵌入式文件系統(tǒng)介紹5.3.2 Linux文件系統(tǒng)概述5.3.3 嵌入式Linux常用文件系統(tǒng)5.3.4 嵌入式Linux文件系統(tǒng)框架和特性5.4 典型嵌入式Linux系統(tǒng)5.4.1 霤Linux5.4.2 RT-Linux5.4.3 MontaVistaLinux5.4.4 RTAI練習題第6章 嵌入式Linux系統(tǒng)的Boot Loader設計6.1 Boot Loader的墓本概念6.1.1 Boot Loader所支持的CPU和嵌入式板6.1.2 Boot Loader的安裝媒介6.1.3 用于控制Boot Loader的設備或機制6.1.4 Boot Loader的啟動過程6.1.5 Boot Loader的操作模式6.1.6 Boot Loader與主機之間的文件傳輸協議6.2 基于S3C2410開發(fā)板的Boot Loader的具體實現6.2.1 系統(tǒng)啟動流程的設計6.2.2 Boot Loader的具體實現練習題第7章 嵌入式Linux程序設計基礎7.1 嵌入式Linux開發(fā)基礎7.1.1 嵌入式Linux開發(fā)步驟7.1.2 嵌入式Linux的安裝7.1.3 開發(fā)工具的配置7.2 Linux的常用工具7.2.1 Shell編程7.2.2 常用Shell命令7.2.3 Shell編程實例7.2.4 程序編輯器7.3 嵌入式Linux操作系統(tǒng)的開發(fā)工具7.3.1 編譯器GCC7.3.2 Makefile7.3.3 調試器GDB7.3.4 二進制代碼工具7.4 交叉開發(fā)環(huán)境7.4.1 交叉開發(fā)環(huán)境介紹7.4.2 應用程序的遠程交叉調試練習題第8章 嵌入式Linux系統(tǒng)的驅動開發(fā)8.1 Linux下的設備驅動程序簡介8.1.1 設備驅動程序的概念8.1.2 驅動設備的分類8.1.3 設備文件8.1.4 主設備號和次設備號8.1.5 Linux設備驅動程序結構8.2 設備驅動程序的開發(fā)過程8.2.1 模塊化驅動程序設計8.2.2 字符設備注冊和初始化8.2.3 中斷管理8.2.4 設備驅動開發(fā)的摹本函數8.3 串口驅動程序設計8.3.1 終端設備和控制臺8.3.2 Linux串口驅動程序分析8.4 LCD驅動程序設計分析8.4.1 LCD控制器8.4.2 framebuffer設備驅動程序分析8.4.3 LCD驅動開發(fā)的主要工作8.5 中斷處理8.5.1 中斷程序分析8.5.2 一個簡單的中斷處理程序練習題第9章 嵌入式網絡程序設計9.1 嵌入式以太網基礎知識9.1.1 以太網介紹及其嵌入式應用9.1.2 嵌入式系統(tǒng)中主要處理的網絡協議9.2 以太網接口設計9.2.1 網絡設備驅動程序基本結構及功能9.2.2 以太網控制器CS8900A9.2.3 基于CS8900A的網絡驅動程序實例9.3 Linux網絡編程實現9.3.1 socket基本函數9.3.2 TCP編程實例練習題第10章 嵌入式Linux圖形用戶界面編程10.1 Linux圖形開發(fā)基礎10.1.1 GUI的一般架構10.1.2 嵌入式GUI底層支持庫10.1.3 嵌入式GUI高級函數庫10.2 嵌入式Linux圖形用戶界面簡介10.2.1 Qt／Embedded10.2.2 MicroWindows10.2.3 MiniGUI10.2.4 OpenGUI10.3 Qt／Embedded嵌入式圖形開發(fā)基礎10.3.1 Qt／Embedded概述10.3.2 創(chuàng)建Qt／Embedded開發(fā)環(huán)境10.3.3 Qt／Embedded的使用10.3.4 開發(fā)實例：基于PC的簡單程序練習題參考文獻

章節(jié)摘錄

　　1.1.4 嵌入式系統(tǒng)的應用模式　　1.客觀存在的兩種應用模式　　嵌入式系統(tǒng)的嵌入式應用特點決定了它具有多學科交叉的特點。作為計算機的內涵，要求計算機領域人員介入其體系結構、軟件技術、工程應用方面的研究。然而，了解對象系統(tǒng)的控制要求，實現系統(tǒng)控制模式必須具備對象領域的專業(yè)知識。因此，從嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的歷史過程以及嵌入式應用的多樣性中，我們可以了解到客觀上形成的兩種應用模式?！　〉谝环N是電子技術應用模式。嵌入式計算機系統(tǒng)起源于微型機時代，但很快就進入到獨立發(fā)展的單片機時代。在單片機時代，嵌入式系統(tǒng)以器件形態(tài)迅速進入到傳統(tǒng)電子技術領域中，以電子技術應用工程師為主體，實現傳統(tǒng)電子系統(tǒng)的智能化，而計算機專業(yè)隊伍并沒有真正進入單片機應用領域。因此，電子技術應用工程師以自己習慣的電子技術應用模式，從事單片機的應用開發(fā)。這種應用模式最重要的特點是：軟、硬件的底層性和隨意性；對象系統(tǒng)專業(yè)技術的密切相關性；缺少計算機工程設計方法?！　〉诙N是計算機技術應用模式。在單片機時代，計算機專業(yè)很少介入嵌入式系統(tǒng)領域，但隨著后PC時代的到來，網絡、通信技術得以發(fā)展；同時，嵌入式系統(tǒng)軟、硬件技術有了很大的提升，為計算機專業(yè)人士介入嵌入式系統(tǒng)應用開辟了廣闊天地。計算機專業(yè)人士的介入所形成的計算機應用模式帶有明顯的計算機的工程應用特點，即基于嵌入式系統(tǒng)軟、硬件平臺，以網絡、通信為主的非嵌入式底層應用。　　2.兩種應用模式的并存與互補　　由于嵌入式系統(tǒng)最大、最廣、最底層的應用是傳統(tǒng)電子技術領域的智能化改造，因此，以通曉對象專業(yè)的電子技術隊伍為主，用最少的嵌入式系統(tǒng)軟、硬件開銷，以8位機為主，帶有濃重的電子系統(tǒng)設計色彩的應用模式會長期存在下去。另外，計算機專業(yè)人士會越來越多地介入嵌入式系統(tǒng)應用，但限于對象專業(yè)知識的缺乏，其應用領域會集中在網絡、通信、多媒體、電子商務等方面，不可能替代原來電子工程師在控制、儀器儀表、機械電子等方面的嵌入式應用。因此，客觀存在的兩種應用模式會長期并存下去。對于電子技術應用模式，應從計算機技術應用模式中學習計算機工程方法和嵌入式系統(tǒng)軟件技術；對于計算機技術應用模式，應從電子技術應用模式中了解嵌入式系統(tǒng)應用的電路系統(tǒng)特性、基本的外圍電路設計方法和對象系統(tǒng)的基本要求等。

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā) PDF格式下載

---