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1.1　嵌入式系统的定义1

第一章　嵌入式系统概述1

1.2　嵌入式系统的应用领域2

1.3　嵌入式系统的特征3

1.4　嵌入式系统的组成结构4

1.5 嵌入式系统的分类6

1.5.1 按微处理器类型分类6

1.5.2　按应用形态分类6

1.6.1 VLSI技术7

1.5.3　按系统特性分类7

1.6 嵌入式系统的支撑技术7

1.6.2　计算机与通信技术8

1.6.3　微机电技术MEMS9

1.7　嵌入式系统进展9

复习思考题110

2.1.2 CISC体系结构与RISC体系结构11

2.1.1 冯·诺依曼结构和哈佛结构11

2.1 嵌入式微处理器结构原理11

第二章　嵌入式微处理器内核11

2.1.3　嵌入式处理器内核13

2.2 ARM 32位RISC处理器15

2.2.1 ARM公司内核设计技术的授权15

2.2.2　ARM RISC内核的体系结构类别16

2.2.3　ARM微处理器体系结构特性17

2.2.4 ARM CORE的增强结构19

2.2.5　ARM微处理器内核系列22

2.3 32位RISC处理器内核28

2.3.1　MIPS处理器内核28

2.3.2　68K/Coldfire内核31

2.3.3　PowerPC内核31

2.3.4　x86嵌入式处理器内核33

2.3.5 SPARC内核34

2.4　DSP数字信号处理器35

2.4.1 DSP数字信号处理器的特点35

2.4.2　DSP数字信号处理器分类37

2.4.3　TI公司的DSP架构内核38

2.4.4 ADI公司的Blackfin系列内核40

2.4.5 CEVA DSP内核40

2.4.6　DSP芯片的发展42

2.5 MCU微控制器42

2.5.1　嵌入式微控制器概况42

2.5.2　Intel嵌入式微控制器内核805143

2.5.3 飞思卡尔嵌入式微控制器内核68HC0544

复习思考题246

第三章　嵌入式微处理器芯片47

3.1 从内核到嵌入式微处理器芯片47

3.1.1　嵌入式处理器芯片47

3.1.2　嵌入式处理器芯片类别49

3.2　SoC芯片设计53

3.2.1　SoC芯片设计流程53

3.2.2　SoC系统级设计方法55

3.2.3　SoC芯片设计的要点57

3.3 通用嵌入式处理器芯片61

3.3.1 XScale内核嵌入式处理器芯片61

3.3.2　ARM内核嵌入式处理器芯片64

3.3.3 TI公司的DSP系列嵌入式处理器芯片67

3.3.4　MIPS内核嵌入式处理器芯片70

3.3.5　x86内核处理器芯片70

3.3.6　PowerPC系列内核处理器芯片71

3.4.1 ASIC/FPGA开发流程73

3.4 ASIC/FPGA嵌入式处理器芯片73

3.4.2　Lattice可编程系统芯片74

3.4.3　Actel单片可编程系统芯片74

3.4.4　QuickMIPS嵌入式处理器芯片75

3.4.5 Xilinx公司PSoC可编程的片上系统76

3.4.6 Cypress公司的PSoC可编程系统级芯片76

3.4.7 DAPDNA可重构处理器77

3.4.8 Tensilica公司的Xtensa V处理器77

3.5.1 Atmel基于ARM 7的闪存微控制器78

3.5 通用嵌入式微控制器78

3.5.2　Microchip公司单片机81

3.5.3　TI公司的MSP430F系列嵌入式微控制器83

3.5.4　瑞萨嵌入式微控制器84

复习思考题385

第四章　嵌入式系统硬件平台86

4.1 嵌入式系统硬件开发86

4.1.1　从芯片到整机集成86

4.1.2　整机集成设计流程86

4.1.3 PCB的设计流程87

4.1.4　OrCAD设计工具88

4.1.5 3D CAD机身设计90

4.2 存储部件90

4.2.1　半导体存储器部件90

4.2.2　Flash存储卡91

4.3 I/O总线和I/O接口93

4.3.1 I/O接口技术93

4.2.3　微型硬盘存储部件93

4.3.2 无线接口95

4.3.3 I/O总线97

4.4 网络通讯接口103

4.4.1 网络通信技术概况103

4.4.2　UWB(IEEE 802.15)106

4.4.3 局域网LAN(IEEE 802.11)107

4.4.4　WiMAX(IEEE 802.16)108

4.5.1　键盘与按键109

4.5 输入部件109

4.5.2　触摸板与感应式触摸屏110

4.5.3　传感器112

4.5.4 图像传感器117

4.6 输出部件118

4.6.1　显示部件118

4.6.2　继电器119

4.6.3 电机控制部件119

4.7.1 便携式产品中的功率器件120

4.7 电源管理部件120

4.7.2　便携产品电源管理技术121

复习思考题4122

第五章　嵌入式系统软件123

5.1 嵌入式系统软件构成123

5.1.1 嵌入式系统软件组成123

5.1.2 嵌入式系统软件开发特征124

5.1.3 嵌入式系统软件开发意义125

5.1.4　嵌入式系统软件开发步骤126

5.1.5　嵌入式系统软件发展动向127

5.2 实时操作系统128

5.2.1 实时操作系统概述128

5.2.2 嵌入式实时操作系统原理132

5.2.3 嵌入式操作系统的特点144

5.3 常用嵌入式操作系统简介144

5.3.1　Windows CE与Windows XP Embedded145

5.3.2 Linux147

5.3.3 VxWorks149

5.3.4　QNX151

5.3.5 Nucleus Plus151

5.3.6 其他嵌入式操作系统152

5.3.7 嵌入式可配置操作系统eCos153

5.3.8　汽车专用实时操作系统OSEK-OS153

5.3.9　Symbian手机操作系统154

5.4　嵌入式数据库154

5.4.1 嵌入式数据库基本架构154

5.4.2　嵌入式数据库系统的特性155

5.4.3 嵌入式数据库Ultra Light155

5.4.4　嵌入式内存数据库EXtremeDB156

5.5　嵌入式语言156

5.5.1 嵌入式语言特性156

5.5.2　C/C++158

5.5.3　Java158

复习思考题5160

5.5.4 汇编语言与C/C++的混合编程160

第六章　嵌入式系统开发环境161

6.1 嵌入式系统综合开发环境161

6.1.1 嵌入式系统开发环境构成161

6.1.2 嵌入式系统交叉开发环境163

6.2 调试环境165

6.2.1 测试与调试165

6.2.2　调试工具166

6.2.3　评价板171

6.2.4 编程器174

6.2.5 仿真174

6.3 常用嵌入式系统开发平台简介175

6.3.1　风河公司嵌入式系统开发平台175

6.3.2　微软公司嵌入式系统开发平台Platform Builder177

6.3.3 ARM公司RealView178

6.3.5　x86嵌入式系统开发平台179

6.3.4 瑞萨公司EXREAL嵌入式系统开发平台179

6.4 嵌入式系统开发实训平台180

6.4.1　低端嵌入式系统实训平台180

6.4.2 中端嵌入式系统实训平台181

6.4.3　高端嵌入式系统实训平台182

6.4.4　嵌入式整机实训平台183

6.4.5 其他嵌入式系统实训平台184

复习思考题6185

7.1.1 产品的研发环境建设186

7.1.2 产品的开发／生产流程186

第七章　嵌入式系统的研发186

7.1 产品设计186

7.2 嵌入式软件开发的要件188

7.2.1　BSP板级支持软件包188

7.2.2 实时操作系统的导入189

7.2.3　设备驱动程序的安装191

7.2.4 中间件192

7.3.2　软件的开发流程194

7.3.1　基本的作业内容194

7.3 嵌入式系统软件的开发流程194

7.4 嵌入式系统研发实例197

7.4.1 立项阶段198

7.4.2　概要设计199

7.4.3　软硬件切分201

7.4.4 详细设计202

7.4.5　设立开发验证环境203

7.4.6　处理器芯片设计204

7.4.7 固件设计206

7.4.8　原型机开发207

7.4.9 产品研制212

复习思考题7214

第八章　嵌入式系统应用——移动智能终端215

8.1 PDA215

8.1.1 PDA概述215

8.1.2　PDA的操作系统与产品217

8.1.3 PDA相关技术218

8.2.1 电子书219

8.2 E-Book219

8.2.2 电子纸220

8.2.3　E-Book阅读器220

8.3　电子辞典／学习机222

8.4 智能手机222

8.4.1　智能手机概述222

8.4.2 智能手机的功能结构223

8.4.3 智能手机处理器芯片224

8.4.4　手机的软件开发224

8.4.5 手机电视的解决方案225

复习思考题8226

第九章　嵌入式系统应用——数码家电产品227

9.1 数码音视频技术227

9.1.1 数码音视频技术内容227

9.1.2 MPEG图像压缩标准228

9.1.3　流媒体技术229

9.2.1　MP3播放机231

9.2 MP3与PMP231

9.2.2　便携式多媒体播放器（PMP）234

9.3　DVD/DVR237

9.3.1　DVD概述237

9.3.2　DVD播放机238

9.3.3　DVD录像机239

9.4 数码相机／数码摄像机239

9.4.1　数码相机239

9.4.2　数码摄像机242

9.5　HDTV/STB243

9.5.1 数字高清电视243

9.5.2　STB机顶盒246

9.6 IP可视电话249

9.6.1 IP可视电话简介249

9.6.2　IP可视电话解决方案250

9.7 游戏机251

9.7.1 游戏产业251

9.7.2　游戏机结构252

复习思考题9254

第十章　嵌入式系统应用——产业应用设备255

10.1 汽车电子255

10.1.1 汽车电子概述255

10.1.2 汽车LAN256

10.1.3 汽车电子的嵌入式微控制器257

10.1.4 汽车各部位的控制258

10.1.5　轮胎压力监控系统260

10.1.6 汽车导航系统262

10.1.7 汽车电子系统的软件开发263

10.2 数控机床263

10.2.1　数控机床概述263

10.2.2　程序控制器原理264

10.2.3　数控用微控制器芯片265

10.3 医用图像处理265

10.3.1 医用电子概述265

10.3.3　便携式医用设备266

10.3.2 医疗诊断设备266

10.4 工业检测268

10.4.1　探伤器（工业内视镜）268

10.4.2 数字电能表268

10.5 机器人269

10.5.1　机器人概述269

10.5.2　机器人的构成270

10.5.3　机器人软件体系结构271

10.6 白色家电272

10.6.1 白色家电概述272

10.6.2 白色家电的微控制器272

10.6.3 白色家电构成原理图273

复习思考题10275

第十一章　嵌入式系统应用——企业应用276

11.1 外围设备276

11.1.1 U盘276

11.1.3 硬盘277

11.1.2 光电鼠标277

11.1.4 喷墨打印一体机278

11.1.5 DLP数字投影机278

11.2 商用设备280

11.2.1 POS收款机280

11.2.2 条码阅读器281

11.2.3 无线POS终端281

11.3.1 网络处理器282

11.3 网络设备282

11.3.2　路由器283

11.3.3 Cabel Modem283

11.3.4 VoIP284

11.3.5　VoWLAN285

11.3.6 PLC286

复习思考题11286

嵌入式系统常用词汇中英文对照表288

参考文献292