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第1章 嵌入式系统概论1

1．1 嵌入式系统定义1

1．2 嵌入式系统硬件平台2

1．2．1 嵌入式系统硬件平台概述2

1．2．2 常见的嵌入式系统硬件平台3

1．3 嵌入式系统软件平台4

1．3．1 典型的嵌入式操作系统4

1．3．2 嵌入式Linux操作系统优势6

1．4 嵌入式ARM系统的应用7

第2章 嵌入式微处理器ARM体系架构9

2．1 ARM体系架构9

2．1．1 ARM概述9

2．1．2 ARM体系架构9

2．2 ARM微处理器系列11

2．2．1 ARM微处理器分类概述11

2．2．2 ARM微处理器分类介绍11

2．3 常见的ARM处理器介绍及选型14

2．3．1 常见的ARM处理器介绍14

2．3．2 ARM处理器选型15

2．4本书的硬件环境16

第3章 嵌入式Linux操作系统18

3．1 Linux基础18

3．1．1 Linux起源18

3．1．2 Linux常用命令19

3．1．3 Linux系统结构19

3．2 Linux内核20

3．2．1 Linux内核的作用20

3．2．2 Linux内核的抽象结构21

3．2．3 Linux内核源代码的结构22

3．2．4 Linux内核的裁剪与编译24

3．3 Linux文件系统24

3．3．1 Linux文件系统概述24

3．3．2 Romfs文件系统25

3．3．3 JFFS2文件系统25

3．3．4 YAFFS文件系统26

3．4 Linux操作系统的实时性提高26

3．4．1 实时操作系统概述26

3．4．2 RTLinux实时操作系统27

3．4．3 实时应用程序接口28

3．4．4 实时操作系统小结29

3．5 Linux操作系统的ARM平台移植29

3．5．1 嵌入式操作系统移植概述29

3．5．2 创建zImage及redboot30

3．5．3 创建嵌入式Linux文件系统31

第4章 构建嵌入式系统开发环境32

4．1 嵌入式系统开发环境概述32

4．2 使用Buildroot制作交叉编译器33

4．2．1 Buildroot介绍33

4．2．2 创建ARM目标的交叉编译器33

4．3 使用Scratchbox制作交叉编译器36

4．3．1 Scratchbox介绍36

4．3．2 安装Scratchbox37

4．3．3 创建ARM目标的交叉编译器38

4．3．4 使用Scratchbox38

4．4 其他相关工具39

4．4．1 串口通信工具39

4．4．2 简单文件传输协议39

4．4．3 网络文件系统40

第5章 移植图形用户界面及窗口管理器41

5．1 嵌入式系统图形用户界面概述41

5．2 嵌入式系统图形用户界面举例41

5．2．1 XFree86用户界面41

5．2．2 Microwindows用户界面42

5．2．3 Qt／Embedded用户界面43

5．2．4 MiniGUI用户界面43

5．3 移植图形化用户界面TinyX44

5．3．1 TinyX概述44

5．3．2 移植TinyX到ARM-Linux平台44

5．3．3 在ARM平台上运行TinyX52

5．4 窗口管理器54

5．4．1 窗口管理器概述54

5．4．2 窗口管理器举例54

5．5 移植窗口管理器JWM到ARM-Linux平台59

第6章 嵌入式应用程序开发60

6．1 嵌入式应用程序开发流程60

6．2 使用GCC编译器61

6．2．1 GCC介绍61

6．2．2 GCC文件后缀约定61

6．2．3 GCC执行过程62

6．2．4 GCC使用方法及选项62

6．2．5 GCC编译常见错误63

6．3 使用make管理工具64

6．3．1 make介绍64

6．3．2 Makefile规则65

6．3．3 Makefile的书写66

6．3．4 一个简单的Makefile例子67

6．4 使用GDB调试器69

6．4．1 GDB调试器介绍69

6．4．2 GDB调试器使用70

第7章 嵌入式图形界面应用程序开发73

7．1 基于Xlib库开发图形界面应用程序73

7．1．1 Xlib库介绍73

7．1．2 Xlib库基本API73

7．1．3 基于Xlib库开发图形界面应用程序实例77

7．2 使用GTK＋开发嵌入式图形界面应用程序82

7．2．1 GTK＋及Glade介绍82

7．2．2 使用GTK＋编程83

7．2．3 使用Glade设计界面84

7．2．4 移植GTK＋到ARM-Linux系统87

7．2．5 GTK＋开发图形界面应用程序实例93

7．3 使用TCL／TK开发嵌入式图形界面应用程序94

7．3．1 TCL／TK及Visual TCL介绍94

7．3．2 使用TCL／TK进行编程95

7．3．3 移植TCL／TK到ARM-Linux系统102

7．3．4 TCL／TK开发图形界面应用程序实例104

第8章 以太网及串口通信应用程序开发105

8．1 串口通信应用程序开发105

8．1．1 串口通信介绍105

8．1．2 串口操作107

8．1．3 串口应用程序实例113

8．2 以太网通信应用程序开发115

8．2．1 以太网通信介绍115

8．2．2 以太网操作115

8．2．3 以太网应用程序实例118

8．3 Modbus现场总线应用程序开发120

8．3．1 Modbus介绍120

8．3．2 Modbus帧的组成121

8．3．3 Modbus应用程序实例126

第9章 数值计算软件Scilab129

9．1 Scilab介绍129

9．2 Scilab基本运算130

9．2．1 数据类型130

9．2．2 基本数值运算函数135

9．2．3 矩阵相关函数137

9．2．4 字符串相关函数139

9．2．5 其他常用函数141

9．3 Scilab程序设计151

9．3．1 循环结构151

9．3．2 选择结构152

9．3．3 脚本函数153

9．3．4 Scilab绘制图形154

9．4 使用Scilab求解方程157

9．4．1求解线性方程组157

9．4．2求解非线性方程158

9．5 使用Scicos建模158

9．5．1 Scicos介绍158

9．5．2使用Scicos建模158

9．6扩展Scilab160

9．6．1使用TCL／TK创建图形界面160

9．6．2使用C语言扩展接口160

第10章 嵌入式Scilab计算平台构建163

10．1移植Scilab到ARM平台163

10．1．1移植Scilab到ARM平台分析163

10．1．2移植Scilab到ARM平台步骤163

10．2嵌入式ARM系统上运行Scilab164

10．2．1在ARM上生成Scilab Macros164

10．2．2在ARM上运行Scilab165

10．3创建Scilab的数据采集工具箱166

10．3．1 Scilab工具箱组成介绍166

10．3．2 Scilab数据采集工具包制作167

第11章 嵌入式Scilab的复杂计算应用171

11．1 PID控制系统171

11．1．1 PID控制原理171

11．1．2数字PID控制算法172

11．1．3使用Scilab设计PID控制系统174

11．1．4基于Scilab的数字PID控制系统举例178

11．2模糊控制系统179

11．2．1模糊控制介绍179

11．2．2模糊理论基础180

11．2．3模糊控制系统设计182

11．2．4 Scilab模糊控制工具包185

11．3遗传算法194

11．3．1遗传算法概述194

11．3．2遗传算法基本操作195

11．3．3遗传算法步骤202

11．3．4 Scilab遗传算法工具包203

11．3．5遗传算法的应用206

11．4神经网络207

11．4．1神经网络概述207

11．4．2 BP模型网络结构208

11．4．3 BP网络学习算法208

11．4．4 Scilab神经网络工具包211

11．5信号处理与语音处理213

11．5．1信号处理213

11．5．2语音处理215

11．6嵌入式Scilab的应用217

第12章 嵌入式其他应用程序开发举例218

12．1嵌入式Web Server的实现218

12．1．1嵌入式Web Server概述218

12．1．2嵌入式Web Server Boa概述219

12．1．3嵌入式Web Server Boa移植221

12．1．4配置嵌入式Web Server Boa222

12．1．5嵌入式Web Server的应用223

12．2嵌入式数据库应用程序开发224

12．2．1嵌入式数据库Sqlite概述224

12．2．2嵌入式数据库Sqlite的移植226

12．2．3使用Sqlite嵌入式数据库226

参考文献228

附录 本书配套光盘说明229

结束语230