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第1章 嵌入式系统基础1

1.1 嵌入式系统的定义2

1.2 嵌入式系统的分类3

1.3 嵌入式系统的特点5

1.4 嵌入式系统的组成架构6

1.5 32位嵌入式处理器9

1.6 嵌入式操作系统的使用11

1.7 嵌入式系统开发12

1.8 嵌入式系统应用14

1.9 嵌入式系统的发展现状及趋势15

1.10 学习嵌入式系统的意义18

本章小结19

思考题19

第2章 嵌入式系统设计开发流程20

2.1 嵌入式系统的一般开发流程21

2.2 需求分析阶段21

2.3 设计阶段22

2.3.1 硬件的选择23

2.3.2 软件的选择25

2.3.3 开发工具的选择27

2.3.4 软件组件的选择29

2.4 实现阶段29

2.4.1 嵌入式软件开发的特点29

2.4.2 软件开发平台31

2.4.3 软件开发过程32

2.5 测试阶段33

本章小结35

思考题35

第3章 嵌入式实时操作系统36

3.1 操作系统37

3.1.1 基本概念及功能37

3.1.2 发展史38

3.1.3 分类39

3.2 实时操作系统40

3.2.1 实时操作系统的概念40

3.2.2 RTOS的发展历史41

3.2.3 RTOS的特点43

3.2.4 RTOS的分类44

3.2.5 RTOS的性能分析47

3.3 主流的嵌入式实时操作系统48

3.4 典型的实时操作系统50

3.4.1 Linux50

3.4.2 uC/OSⅡ52

3.4.3 Windows CE54

3.4.4 VxWorks56

3.5 如何选择合适的嵌入式操作系统57

3.6 嵌入式实时操作系统的分析比较58

3.6.1 uC/OS和uCLinux操作系统的比较58

3.6.2 其他实时操作系统的比较60

3.7 嵌入式实时操作系统的发展前景62

本章小结63

思考题63

第4章 嵌入式处理器64

4.1 重要概念65

4.1.1 冯·诺依曼结构和哈佛结构65

4.1.2 流水线技术65

4.1.3 CISC和RISC66

4.1.4 多核技术66

4.2 嵌入式处理器的分类68

4.2.1 嵌入式微控制器（MCU）68

4.2.2 嵌入式微处理器（EMPU）69

4.2.3 嵌入式DSP（EDSP）69

4.2.4 嵌入式片上系统（SoC）70

4.2.5 嵌入式处理器的变迁70

4.3 各公司嵌入式处理器71

4.3.1 ARM处理器系列71

4.3.2 Freescale PowerPC74

4.3.3 i.MX处理器74

4.3.4 Intel Atom（凌动）处理器75

4.3.5 TI OMAP芯片76

4.3.6 SamSung的常用芯片77

4.3.7 Philips（NZP）的微处理器77

4.3.8 龙芯的处理器78

4.3.9 国芯的32位RISC CPU79

4.4 嵌入式处理器的选择79

4.5 32位嵌入式处理器的发展趋势80

4.5.1 ARM技术的发展趋势80

4.5.2 32位逐渐成为主流82

4.5.3 32位市场格局83

本章小结83

思考题83

第5章 开发调试方法84

5.1 简单设备的调试85

5.1.1 串行口85

5.1.2 发光二极管86

5.1.3 示波器86

5.2 Monitor方式87

5.3 BDM、JTAG、Nexus88

5.3.1 背景调试模式（BDM）88

5.3.2 联合测试行动组（JTAG）89

5.3.3 Nexus91

5.4 ROM仿真器92

5.5 实时在线仿真系统ICE92

5.6 使用GDB调试嵌入式系统94

5.6.1 GDB使用前的准备工作94

5.6.2 基本的GDB命令96

5.6.3 GDB应用举例97

5.7 嵌入式系统软件调试技术的发展趋势101

本章小结103

思考题103

第6章 嵌入式软件开发104

6.1 嵌入式系统软件开发105

6.1.1 嵌入式系统软件开发的特点105

6.1.2 嵌入式编程简介及编写稳定可靠软件的建议107

6.1.3 嵌入式高级编程语言108

6.1.4 嵌入式高级编程语言的发展趋势及选择109

6.2 基于嵌入式的C语言编程110

6.2.1 开发入门110

6.2.2 语言风格111

6.2.3 预处理112

6.2.4 系统引导与main函数112

6.2.5 变量定义113

6.2.6 软件开发流程115

6.2.7 软件项目组织与管理116

6.2.8 模块化的C语言编程116

6.2.9 汇编与C语言程序的混合编程119

6.2.10 嵌入式C语言程序的优化120

6.2.11 嵌入式C语言编程经验126

本章小结130

思考题130

第7章 操作系统的移植131

7.1 嵌入式应用中使用RTOS的必要性132

7.2 操作系统移植的概念及意义133

7.2.1 移植的概念和目的133

7.2.2 嵌入式操作系统的移植分析133

7.3 uC/OSⅡ的移植134

7.3.1 uC/OSⅡ概述135

7.3.2 移植条件135

7.3.3 工具和运行环境136

7.3.4 移植的过程136

7.3.5 移植中的问题140

7.3.6 uC/OSⅡ的不足之处142

7.3.7 uC/OSⅡ下的驱动程序特点142

7.4 Linux的移植142

7.4.1 移植过程145

7.4.2 启动代码（Bootloader）的移植145

7.4.3 Linux内核的移植、重编译147

7.4.4 移植Linux的关键问题152

7.4.5 库的选择156

本章小结156

思考题157

第8章 嵌入式图形用户界面158

8.1 嵌入式GUI概述159

8.1.1 什么是嵌入式GUI159

8.1.2 嵌入式GUI的发展历史159

8.1.3 嵌入式GUI的发展趋势161

8.2 嵌入式系统GUI162

8.2.1 GUI与嵌入式系统162

8.2.2 嵌入式GUI的特点及地位164

8.2.3 当今典型的嵌入式GUI系统165

8.2.4 几种GUI系统的综合对比171

8.2.5 MiniGUI的技术优势172

8.2.6 MiniGUI的应用实例173

8.2.7 为什么要自主开发新的GUI系统175

8.3 嵌入式GUI的设计176

8.3.1 硬件设计177

8.3.2 驱动程序的设计178

8.3.3 用户界面的设计178

8.3.4 MicroWindows的体系结构181

本章小结185

思考题185

第9章 SoC设计方法、平台、工具186

9.1 SoC简介187

9.1.1 SoC产生的背景187

9.1.2 系统级芯片SoC187

9.1.3 IP与IP核189

9.1.4 SoC与IP产业190

9.2 SoC的设计方法学192

9.2.1 软硬件协同设计192

9.2.2 IP核的生成和复用194

9.2.3 超深亚微米设计196

9.3 SoC的设计平台、工具以及基于平台的设计198

9.3.1 SoC的设计平台和工具198

9.3.2 基于平台的SoC设计199

9.4 SoC的验证与测试200

9.4.1 SoC的验证201

9.4.2 SoC的测试203

9.5 SoC的总线架构206

9.5.1 CoreConnect总线207

9.5.2 AMBA总线207

9.5.3 Wishbone总线209

9.5.4 Avalon总线209

9.6 SoC发展遇到的挑战210

9.6.1 SoC设计方法学的核心技术210

9.6.2 设计工具带来的问题212

9.6.3 资金问题213

9.7 SoC的发展趋势214

9.7.1 SoPC的出现214

9.7.2 SoC发展的市场前景214

本章小结216

思考题216

第10章 STM32系列控制器理论及实践217

10.1 ARM Corte-M3微控制器及STM32实验箱概述218

10.1.1 ARM Corte-M3处理器概述218

10.1.2 STM32实验箱规格介绍220

10.2 基于STM32的编程基础222

10.2.1 ST公司为STM32提供的源程序222

10.2.2 主要程序的编写方法223

10.2.3 其他ST库程序功能介绍226

10.2.4 编写STM32应用程序总结227

10.3 嵌入式实验环境及入门实验228

10.4 通用输入/输出端口实验（GPIO）232

10.5 嵌套向量中断控制器（NVIC）238

10.6 通用串行同步异步收发器（USART）246

10.7 LCD液晶显示器251

本章小结262

思考题263

第11章 MP4工程实践264

11.1 MP4概述265

11.2 流行的MP4解决方案对比266

11.3 MP4的设计269

11.3.1 功能要求269

11.3.2 硬件平台270

11.3.3 软件平台273

11.4 MP4实现流程274

11.4.1 程序总体框架274

11.4.2 软件界面设计及控件的使用275

11.4.3 视频播放功能的实现275

11.4.4 音频播放功能的实现281

11.4.5 录音功能的实现282

11.4.6 其他功能的实现286

本章小结287

思考题287

参考文献288