嵌入式系統原理及實踐

 

 

目錄

 

 

第1章嵌入式系統概述

 

1.1嵌入式系統的定義

 

1.2嵌入式系統的特點

 

1.3嵌入式系統的組成

 

1.4嵌入式系統的分類

 

1.5嵌入式系統的發展

 

本章習題

 

第2章嵌入式處理器概述

 

2.1處理器原理

 

2.1.1CPU的指令系統

 

2.1.2CPU的分類

 

2.1.3CPU結構

 

2.1.4大端和小端

 

2.2嵌入式處理器的分類

 

2.3嵌入式處理器的特點

 

2.4熟悉ARM處理器

 

2.4.1ARM 技術的發展

 

2.4.2ARM處理器核

 

2.4.3ARM處理器的片內總線

 

2.5ARM處理器工作模式

 

2.6ARM處理器寄存器組織

 

2.6.1ARM狀態下的寄存器組織

 

2.6.2Thumb/Thumb2 狀態下的寄存器組

 

2.7ARM異常處理

 

2.7.1ARM異常種類、異常中斷向量和優先級

 

2.7.2ARM異常的中斷響應過程

 

2.8存儲管理單元

 

2.8.1常見存儲介質

 

2.8.2存儲管理單元與存儲器的關系

 

2.8.3存儲管理單元的功能

 

2.8.4存儲器訪問的順序

 

2.8.5MMU的地址轉換

 

2.9ARM的選型原則

 

本章習題

 

第3章熟悉ARM嵌入式教學實驗系統

 

3.1ARM嵌入式教學實驗系統

 

3.2嵌入式教學實驗系統的總體設計方案

 

3.3系統核心開發板硬件架構

 

3.4存儲模塊設計

 

3.5溫度/濕度模塊設計

 

3.6超聲波模塊設計

 

3.7WiFi模塊設計

 

3.8ZigBee模塊設計

 

3.9藍牙模塊設計

 

3.10加速度模塊設計

 

3.11按鍵模塊設計

 

3.12繼電器模塊設計

 

3.13液晶顯示

 

本章習題

 

第4章ARM指令集及匯編

 

4.1ARM指令集概述

 

4.2ARM指令的尋址方式

 

4.3ARM存儲器訪問指令

 

4.4ARM數據處理指令

 

4.5ARM跳轉指令

 

4.6ARM協處理指令

 

4.7ARM雜項指令

 

4.8ARM偽指令

 

4.8.1ADS編譯環境下的ARM偽指令與宏指令

 

4.8.2ARM匯編語言的偽指令

 

4.9ARM匯編語言實例

 

本章習題

 

第5章ARM混合編程和ADS 1.2集成開發環境

 

5.1C語言和匯編語言混合編程方式

 

5.2ADS集成開發環境

 

5.2.1CodeWarrior集成開發環境

 

5.2.2ADS調試器

 

5.3ADS使用入門

 

5.3.1ADS調試器的使用

 

5.3.2ADS 1.2環境下工程的模擬、調試及配置方法

 

5.4JTAG介紹

 

5.5MultiICE模擬器

 

本章習題

 

第6章嵌入式系統基礎實驗

 

實驗1：  ADS 1.2集成開發環境練習

 

實驗2：  匯編指令實驗1

 

實驗3：  匯編指令實驗2

 

實驗4：  匯編指令實驗3

 

實驗5：  ARM微控制器工作模式實驗

 

實驗6：  C語言程序實驗

 

實驗7：  C語言調用匯編程序實驗

 

第7章Linux使用基礎

 

7.1Linux簡介

 

7.1.1Linux操作系統及其特點

 

7.1.2Linux系統的發展過程

 

7.1.3Linux系統的組成部分

 

7.1.4常用Linux系統介紹

 

7.1.5Linux目錄結構

 

7.1.6VMware Workstation簡介

 

7.2Linux基本命令

 

7.2.1常用命令

 

7.2.2文件操作命令

 

7.2.3文件編輯命令

 

7.2.4系統關閉命令

 

7.2.5用戶管理相關命令

 

7.2.6信息系統相關命令

 

7.2.7網絡相關命令

 

7.3VI編輯器

 

7.4TFTP服務器

 

7.4.1TFTP服務器概述

 

7.4.2TFTP服務器的安裝配置

 

7.5遠程管理工具

 

7.5.1OpenSSH服務端的安裝

 

7.5.2OpenSSH服務的配置

 

7.5.3SSH客戶端的使用

 

7.6Windows下常用遠程登錄客戶端

 

7.6.1Putty

 

7.6.2SSH Secure Shell Client

 

7.6.3SecureCRT

 

7.7NFS的配置及管理

 

7.7.1NFS概述

 

7.7.2NFS安裝和配置

 

本章習題

 

第8章Linux系統開發環境

 

8.1Linux交叉編譯

 

8.2GCC和GDB

 

8.2.1基於GNU及Linux內核的編程風格

 

8.2.2GCC編譯器

 

8.2.3GDB調試器

 

8.3BootLoader

 

8.3.1BootLoader簡介

 

8.3.2常見BootLoader介紹

 

8.4Linux內核移植

 

8.4.1Linux內核結構

 

8.4.2Linux系統的可加載內核模塊機制

 

8.4.3用戶空間和內核空間

 

8.5文件系統

 

8.5.1文件系統簡介

 

8.5.2常見的文件系統

 

8.5.3根文件系統的製作

 

本章習題

 

第9章Linux操作系統基礎實驗

 

實驗8：  建立Linux虛擬機及熟悉常用命令

 

實驗9：  程序下載燒寫實驗

 

實驗10：  mount掛載實驗

 

實驗11：  Linux交叉編譯平臺實驗

 

實驗12：  UBOOT下載運行實驗

 

實驗13：  Linux內核編譯實驗

 

第10章Linux環境下的驅動程序開發

 

10.1Linux設備驅動

 

10.1.1Linux設備的分類

 

10.1.2驅動程序中的基本要素

 

10.2設備驅動開發

 

10.2.1驅動開發的一般流程

 

10.2.2驅動程序的框架

 

10.2.3測試程序框架

 

10.3Linux驅動的部分技術簡介

 

10.3.1同步機制

 

10.3.2阻塞與非阻塞

 

10.3.3時間

 

10.4Linux驅動程序實例分析

 

10.5Linux系統下的具體實現

 

10.6make程序和Makefile文件

 

本章習題

 

第11章Linux環境下驅動程序實驗

 

實驗14：  Linux下GPIO驅動程序編寫實驗

 

實驗15：  I2C驅動程序編寫實驗

 

實驗16：  RTC時鐘驅動實驗

 

實驗17：  按鍵驅動實驗

 

實驗18：  繼電器驅動實驗

 

第12章Linux環境下應用程序開發

 

12.1多任務之間的同步和通信

 

12.1.1System V共享內存

 

12.1.2消息隊列

 

12.1.3POSIX信號量

 

12.1.4System V信號量

 

12.1.5多線程

 

12.1.6互斥鎖和條件變量

 

12.2TCP/IP網絡編程

 

12.2.1概述

 

12.2.2TCP通信過程

 

12.2.3基本socket接口

 

12.2.4socket編程的其他函數

 

12.2.5TCP通信編程實例

 

12.2.6UDP通信過程

 

12.2.7UDP通信編程實例

 

12.3視頻壓縮與傳輸技術簡介

 

12.3.1H.264視頻編解碼

 

12.3.2RTP/RTCP流媒體實時傳輸協議

 

本章習題

 

第13章嵌入式系統應用實驗

 

實驗19：  以太網傳輸程序編寫實驗

 

實驗20：  視頻採集播放程序編寫實驗

 

實驗21：  WiFi程序編寫實驗

 

實驗22：  藍牙程序編寫實驗

 

實驗23：  溫度/濕度傳感器實驗

 

實驗24：  超聲波程序編寫實驗

 

實驗25：  加速度計程序編寫實驗

 

參考文獻