嵌入式系統(tǒng)原理

前言

　　嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用發(fā)展非?？?。通常嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)周期在半年左右， 更新時(shí)間在3年左右。嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)人員必須快速地更新自己的開(kāi)發(fā)技術(shù)和開(kāi)發(fā)能力，不能長(zhǎng)期停留在“單片機(jī)”時(shí)代。凡是從事嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的讀者，不僅需要掌握基于特定的軟、硬件平臺(tái)的技術(shù)研發(fā)，更需要不斷增強(qiáng)自己的系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)能力以及快速掌握軟、硬件能力。因此，本書(shū)涉及了很多關(guān)于嵌入式系統(tǒng)的軟、硬件特性比較和選型方面的知識(shí)?！　【湍壳暗氖袌?chǎng)而言，關(guān)于嵌入式方面的教材和書(shū)籍很多，筆者尋覓市場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)大的問(wèn)題， 即真正講解嵌入式系統(tǒng)原理方面的書(shū)籍很少，很多不適合于教學(xué)。于是， 筆者于2006年9月開(kāi)始著手編寫(xiě)一本適合于教學(xué)的嵌入式系統(tǒng)原理教材?！　”緯?shū)與目前多數(shù)嵌入式系統(tǒng)方面的圖書(shū)出發(fā)點(diǎn)不同，筆者將10多年嵌入式系統(tǒng)方面的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合，側(cè)重嵌入式系統(tǒng)的一般原理，從嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程、開(kāi)發(fā)方法入手，再?gòu)那度胧较到y(tǒng)軟、硬件兩方面進(jìn)行講解、論述，最后給出嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用例子，這些實(shí)例涉及嵌入式系統(tǒng)的軟、硬件及其結(jié)合方面。本書(shū)編寫(xiě)的主要目的是使學(xué)生充分學(xué)習(xí)關(guān)于嵌入式系統(tǒng)原理的理論，并結(jié)合具體實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，特別是培養(yǎng)關(guān)于嵌入式系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)架構(gòu)　　等方面的能力?！　”緯?shū)主要適用于本（專(zhuān)）科院校、高等職業(yè)院校和各類(lèi)培訓(xùn)學(xué)校嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)，可作為從事相關(guān)工作的人員學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)知識(shí)的自學(xué)教材或作為嵌入式系統(tǒng)的軟件編程和硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的參考書(shū)， 亦可作為嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)人員的參考用書(shū)。

內(nèi)容概要

　　《普通高校“十一五”規(guī)劃教材：嵌入式系統(tǒng)原理》主要內(nèi)容包括嵌入式系統(tǒng)概述和開(kāi)發(fā)技術(shù)、嵌入式處理器、存儲(chǔ)技術(shù)、輸入/輸出子系統(tǒng)、嵌入式軟件系統(tǒng)和操作系統(tǒng)、嵌入式計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制器設(shè)計(jì)等內(nèi)容，最后給出了一系列嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程實(shí)例。內(nèi)容簡(jiǎn)單實(shí)用、注重實(shí)踐，在講解上從嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程、開(kāi)發(fā)方法入手，分析、論述了嵌入式系統(tǒng)軟、硬件兩方面，最后給出嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用例子，這些實(shí)例涉及嵌入式系統(tǒng)的軟、硬件及其結(jié)合等方面的內(nèi)容。通過(guò)閱讀《普通高?！笆晃濉币?guī)劃教材：嵌入式系統(tǒng)原理》，可以使具備一定的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的讀者全面掌握嵌入式系統(tǒng)原理的知識(shí)，并充分學(xué)習(xí)到關(guān)于嵌入式系統(tǒng)原理的理論。同時(shí)，《普通高?！笆晃濉币?guī)劃教材：嵌入式系統(tǒng)原理》結(jié)合具體實(shí)例以培養(yǎng)讀者的動(dòng)手能力和設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)基于特定微處理器的特定應(yīng)用系統(tǒng)的能力，特別是關(guān)于嵌入式系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)架構(gòu)等方面技能?！　　镀胀ǜ咝！笆晃濉币?guī)劃教材：嵌入式系統(tǒng)原理》主要適用于本（專(zhuān)）科院校、高等職業(yè)院校和各類(lèi)培訓(xùn)學(xué)校嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)，可作為從事相關(guān)工作的人員學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)知識(shí)的自學(xué)教材或嵌入式系統(tǒng)的軟件編程和硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的參考書(shū)，亦可作為嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)人員的參考用書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章 嵌入式系統(tǒng)概述1.1 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展1.1.1 嵌入式系統(tǒng)回顧1.1.2 嵌入式系統(tǒng)的概念1.1.3 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展史1.1.4 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)1.2 嵌入式系統(tǒng)的分類(lèi)與應(yīng)用1.2.1 嵌入式系統(tǒng)分類(lèi)1.2.2 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用1.3 嵌入式處理器1.3.1 嵌入式微處理器1.3.2 嵌入式微控制器1.3.3 嵌入式DSP處理器1.3.4 嵌入式片上系統(tǒng)1.3.5 知識(shí)產(chǎn)權(quán)核1.3.6 測(cè)試處理器指標(biāo)的方法1.4 嵌入式系統(tǒng)的組成1.4.1 嵌入式系統(tǒng)的硬件1.4.2 嵌入式系統(tǒng)的軟件1.4.3 嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工具和開(kāi)發(fā)系統(tǒng)1.5 嵌入式系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)1.5.1 嵌入式系統(tǒng)的現(xiàn)狀1.5.2 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)1.6 小結(jié)習(xí)題1第2章 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)2.1 嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1.1 硬件層2.1.2 中間層2.1.3 系統(tǒng)軟件層2.1.4 應(yīng)用軟件層2.2 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法2.2.1 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程2.2.2 嵌入式系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法2.2.3 嵌入式系統(tǒng)的軟、硬件協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)2.3 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)2.3.1 需求分析2.3.2 詳細(xì)設(shè)計(jì)2.3.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)2.3.4 系統(tǒng)測(cè)試2.4 嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試技術(shù)2.4.1 基于主機(jī)的調(diào)試2.4.2 遠(yuǎn)程調(diào)試器與調(diào)試內(nèi)核2.4.3 ROM仿真器2.4.4 在線(xiàn)仿真2.4.5 背景調(diào)試模式2.4.6 JTAG接口及其調(diào)試技術(shù)2.4.7 軟件仿真器2.5 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及其挑戰(zhàn)2.5.1 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)2.5.2 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)的新挑戰(zhàn)2.6 小結(jié)習(xí)題2第3章 嵌入式處理器3.1 概述3.2 嵌入式系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)3.2.1 嵌入式系統(tǒng)模式3.2.2 硬件構(gòu)架3.2.3 嵌入式處理器子系統(tǒng)3.2.4 嵌入式系統(tǒng)外圍硬件模塊3.2.5 調(diào)試子系統(tǒng)與處理單元選擇3.3 處理器技術(shù)指標(biāo)與選型3.3.1 嵌入式系統(tǒng)處理器技術(shù)指標(biāo)3.3.2 處理器選型原則和方法3.4 常用的嵌入式處理器3.4.1 MIPS3.4.2 PowerPC3.4.3 x863.4.4 68K／Coldfire3.4.5 嵌入式流處理器簡(jiǎn)述3.5 ARM處理器3.5.1 概述3.5.2 ARM應(yīng)用領(lǐng)域和特點(diǎn)3.5.3 ARM微處理器系列3.5.4 ARM微處理器結(jié)構(gòu)3.5.5 ARM處理器選型方法3.6 小結(jié)習(xí)題3第4章 嵌入式存儲(chǔ)技術(shù)4.1 概述4.2 嵌入式系統(tǒng)存儲(chǔ)器體系4.2.1 存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)4.2.2 嵌入式系統(tǒng)存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)4.3 存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)、工作時(shí)序和分類(lèi)4.3.1 性能指標(biāo)4.3.2 存儲(chǔ)器的工作時(shí)序4.3.3 存儲(chǔ)器分類(lèi)4.4 RAM和ROM4.4.1 RAM4.4.2 ROM4.5 嵌入式存儲(chǔ)器4.5.1 嵌入式易失性存儲(chǔ)器4.5.2 嵌入式非易失性存儲(chǔ)器4.6 嵌入式存儲(chǔ)器選型、測(cè)試和驗(yàn)證4.6.1 嵌入式存儲(chǔ)器選型4.6.2 嵌入式存儲(chǔ)器測(cè)試4.6.3 嵌入式存儲(chǔ)器驗(yàn)證方法4.7 嵌入式存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)方法和策略4.7.1 存儲(chǔ)器的外包設(shè)計(jì)4.7.2 RISC中的存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)4.7.3 嵌入式存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)方法4.8 嵌入式存儲(chǔ)器低功耗技術(shù)4.8.1 嵌入式存儲(chǔ)器低功耗設(shè)計(jì)4.8.2 嵌入式系統(tǒng)閃速存儲(chǔ)器低功耗設(shè)計(jì)4.9 嵌入式存儲(chǔ)器發(fā)展趨勢(shì)4.9.1 嵌入式存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)4.9.2 嵌入式存儲(chǔ)面臨的挑戰(zhàn)4.9.3 嵌入式存儲(chǔ)的未來(lái)4.10 嵌入式存儲(chǔ)器子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例4.10.1 TMS320C32浮點(diǎn)DSP存儲(chǔ)器接口設(shè)計(jì)d10.2 MCS-51單片機(jī)存儲(chǔ)器擴(kuò)展4.11 小結(jié)習(xí)題4第5章 嵌入式輸入／輸出子系統(tǒng)5.1 概述5.2 復(fù)位電路5.2.1 基本復(fù)位電路5.2.2 改進(jìn)的復(fù)位電路5.2.3 復(fù)位電路設(shè)計(jì)5.3 時(shí)鐘電路5.3.1 RC時(shí)鐘5.3.2 石英晶體5.3.3 石英振蕩器5.3.4 鎖相環(huán)倍頻時(shí)鐘5.4 嵌入式處理器的i/o模塊5.4.1 基本結(jié)構(gòu)5.4.2 I/0接口的信號(hào)及其作用5.4.3 寄存器的映射方式5.5 嵌入式系統(tǒng)的譯碼器5.5.1 作用和種類(lèi)5.5.2 可編程器件譯碼器5.5.3 嵌入式處理器上的集成譯碼模塊5.6 定時(shí)器／計(jì)數(shù)器5.6.1 功能5.6.2 基本結(jié)構(gòu)5.6.3 工作模式5.7 串行外部設(shè)備接口5.7.1　原理與功能5.7.2 數(shù)據(jù)流動(dòng)5.7.3 引腳5.7.4 寄存器及其功能5.8 異步通信收發(fā)器5.8.1 UART結(jié)構(gòu)、原理和編程5.8.2 UART軟件實(shí)現(xiàn)技術(shù)5.9 小結(jié)習(xí)題5第6章 嵌入式軟件系統(tǒng)第7章 嵌入式操作系統(tǒng)概論第8章 嵌入式計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制器設(shè)計(jì)第9章 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入數(shù)字時(shí)代。建立在其基礎(chǔ)卜的嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地滲透到科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)、軍班技術(shù)、文藝娛樂(lè)業(yè)，以及人們的日常生活的方方面面。隨著嵌入式產(chǎn)品（如車(chē)載電腦、機(jī)頂盒等）的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和推廣，嵌入式技術(shù)和人們生活的聯(lián)系越來(lái)越緊密。有人可能從來(lái)沒(méi)有接觸過(guò)計(jì)算機(jī)．但不太可能從來(lái)沒(méi)有接觸過(guò)嵌入式系統(tǒng)或嵌入式產(chǎn)品。因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)或嵌入式產(chǎn)品無(wú)處不在，從家庭的洗衣機(jī)、電冰箱到辦公室的遠(yuǎn)程會(huì)議系統(tǒng)都是使用嵌入式技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和改造的產(chǎn)品?！　∏度胧竭@個(gè)概念在很早以前就已經(jīng)存在，并且被廣泛地應(yīng)用著。嵌入式系統(tǒng)的最早應(yīng)用和發(fā)展是在通信方面，早在20世紀(jì)60年代嵌入式系統(tǒng)就被用于對(duì)電子機(jī)械電話(huà)交換的控制，當(dāng)時(shí)稱(chēng)之為“存儲(chǔ)式程序控制系統(tǒng)”?！　〉?0世紀(jì)90年代，由于分布控制、柔性制造、數(shù)字化通信和信息家電等巨大需求的推動(dòng)，使得嵌入式系統(tǒng)進(jìn)入加速發(fā)展的階段。此時(shí)的DSP產(chǎn)品便向著高速、高精度、低功耗發(fā)展。美國(guó)德州儀器公司推出的第三代DSP芯片TMS320C30引導(dǎo)著微控制器向32位高速智能化發(fā)展。在應(yīng)用方面，隨著掌上電腦、手持PC、機(jī)頂盒等技術(shù)的相對(duì)成熟，發(fā)展十分迅速，特別是掌上電腦、個(gè)人數(shù)字助理（Personal Digital Assistant，PDA）等方面。就美國(guó)市場(chǎng)而言，在1997年掌上電腦不過(guò)四五個(gè)品牌，而到1 998年底，各式各樣的掌上電腦、個(gè)人數(shù)字助理紛紛涌現(xiàn)出來(lái)。此外，Nokia推出了智能電話(huà)，兩門(mén)子推出r機(jī)頂盒，Wyse推出了智能終端，NS推出了WebPAD。裝載在汽車(chē)上的小型電腦，不但可以控制汽車(chē)內(nèi)的各種設(shè)備（如音響等），還可以與GPS連接，從而自動(dòng)操控汽車(chē)。人們正處于網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展方向就是將嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用到各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)中去。在具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ摹靶畔⒓译姟敝?，人們非常關(guān)注網(wǎng)絡(luò)電話(huà)設(shè)備。這種設(shè)備可以像普通電話(huà)一樣，可它卻是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)雙方通話(huà)的，花很少的錢(qián)就可以打長(zhǎng)途電話(huà)。

編輯推薦

　　《普通高校“十一五”規(guī)劃教材：嵌入式系統(tǒng)原理》與目前多數(shù)嵌入式系統(tǒng)方面的圖書(shū)出發(fā)點(diǎn)不同，筆者將10多年嵌入式系統(tǒng)方面的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合，側(cè)重嵌入式系統(tǒng)的一般原理，從嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程、開(kāi)發(fā)方法入手，再?gòu)那度胧较到y(tǒng)軟、硬件兩方面進(jìn)行講解、論述，最后給出嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用例子，這些實(shí)例涉及嵌入式系統(tǒng)的軟、硬件及其結(jié)合方面。《普通高?！笆晃濉币?guī)劃教材：嵌入式系統(tǒng)原理》編寫(xiě)的主要目的是使學(xué)生充分學(xué)習(xí)關(guān)于嵌入式系統(tǒng)原理的理論，并結(jié)合具體實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，特別是培養(yǎng)關(guān)于嵌入式系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)架構(gòu)等方面的能力?！　≡摃?shū)可供各大專(zhuān)院校作為教材使用，也可供從事相關(guān)工作的人員作為參考用書(shū)使用。

圖書(shū)封面

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