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第1章 嵌入式系统概述1

1.1嵌入式系统简介1

1.1.1嵌入式系统的定义1

1.1.2嵌入式系统的硬件/软件特征3

1.1.3嵌入式操作系统4

1.1.4学习嵌入式系统的意义6

1.2嵌入式系统硬件7

1.2.1嵌入式处理器7

1.2.2嵌入式微处理器8

1.2.3嵌入式微控制器9

1.2.4 嵌入式DSP处理器9

2.5嵌入式片上系统10

1.2.6嵌入式处理器的选择10

1.3存储器11

1.3.1存储器的分类11

1.3.2存储器的层次结构13

1.3.3随机存储器RAM14

1.3.4只读存储器ROM17

1.4输入/输出设备19

1.4.1液晶显示19

1.4.2触摸屏21

1.4.3语音输入/输出技术23

1.4.4键盘25

1.5电源转换与管理26

1.5.1电源IC的分类26

1.5.2电源IC的特点27

1.5.3电源IC选用指南28

1.6接口技术29

1.6.1 并口29

1.6.2串口30

1.6.3 U S B31

1.6.4蓝牙32

1.7总线33

1.7.1 ISA33

1.7.2 PCI34

1.7.3 I2 C35

1.7.4 SPI37

1.7.5 PC-10438

1.7.6 CAN39

1.8课后练习41

第2章 嵌入式处理器介绍43

2.1 ARM微处理器概述43

2.1.1 ARM微处理器应用领域及特点43

2.1.2 ARM微处理器系列44

2.1.3 ARM微处理器体系结构50

2.1.4 ARM微处理器的应用选型57

2.1.5 ARM微处理器存储体系结构58

2.1.6 ARM微处理器的工作状态60

2.1.7 ARM微处理器运行模式61

2.1.8 ARM微处理器的存储格式62

2.1.9 ARM状态下的寄存器结构63

2.1.10 ARM异常中断66

2.2 ARM微处理器指令系统70

2.2.1 ARM指令的般格式70

2.2.2 ARM指令的寻址方式73

2.2.3 ARM存储器访问指令78

2.2.4跳转指令82

2.2.5数据处理指令84

2.2.6程序状态寄存器（PSR）传输指令90

2.2.7协处理器指令91

2.2.8 ARM杂项指令93

2.2.9 ARM伪指令96

2.3 Thumb指令集98

2.4课后练习99

第3章 嵌入式系统设计方法101

3.1嵌入式系统设计概述101

3.1.1嵌入式系统的总体结构101

3.1.2嵌入式系统的设计内容103

3.1.3嵌入式系统的设计特点104

3.1.4嵌入式系统设计方法的分类105

3.2嵌入式系统设计流程107

3.3 ARM920T简介111

3.4 S3C2410X开发板112

3.4.1 S3C2410处理器的特点114

3.4.2 ARM片上总线118

3.4.3 S3C2410的处理器中断119

3.4.4 S3C2410处理器片上资源的定义和使用126

3.4.5编程参考软件包2410TEST129

3.5课后练习133

第4章BootLoader135

4.1 BootLoader概述135

4.1.1 BootLoader的基本概念136

4.1.2 BootLoader所支持的CPU和嵌入式体系结构137

4.1.3 BootLoader的安装介质138

4.1.4 BootLoader的概念扩展138

4.1.5 ARM BootLoader的共性138

4.1.6 BootLoader移植的必要性140

4.1.7 BootLoader的烧录和存储140

4.1.8 BootLoader与主机之间进行文件传输所用的通信设备及协议140

4.1.9 BootLoader的通用执行流程140

4.2常用的嵌入式Linux BootLoader141

4.2.1 U-Boot141

4.2.2 VIVI142

4.2.3 BLOB143

4.2.4 RedBoot143

4.2.5 ARMBoot143

4.2.6 DIY143

4.3 U-Boot基础144

4.3.1 U-Boot源代码的目录结构144

4.3.2 U-Boot支持的主要功能146

4.3.3 U-Boot的命令介绍及环境变量146

4.4 U-Boot的启动过程147

4.5 U-Boot的编译过程151

4.6 U-Boot移植的关键技术154

4.7课后练习155

第5章 嵌入式系统交叉编译156

5.1交叉编译环境简介156

5.1.1交叉编译概念模型156

5.1.2目标板与宿主机之间的连接157

5.1.3文件传输方式159

5.1.4网络文件系统160

5.2交叉编译工具160

5.2.1 gcc编译器160

5.2.2 Binutils工具包162

5.2.3 GNU make162

5.2.4 glibc库164

5.2.5 gdb调试工具165

5.2.6交叉编译环境的建立166

5.3主机开发环境配置170

5.3.1配置主机服务170

5.3.2串口控制台工具172

5.3.3配置DHCP服务175

5.3.4配置TFTP服务177

5.3.5配置NFS服务179

5.4课后练习181

第6章 嵌入式Linux的软件182

开发环境182

6.1交义编译环境182

6.1.1安装交叉编译环境182

6.1.2添加设格驱动和内核模块183

6.2可执行文件183

6.2.1 COFF文件格式183

6.2.2 ELF文件格式183

6.2.3 FLAT文件格式184

6.3 调试技术184

6.3.1基于主机的调试186

6.3.2远程调试器与调试内核187

6.3.3在线仿真ICE188

6.3.4 BDM188

6.3.5软件仿真器189

6.3.6内存调试190

6.3.7 M EMWATCH190

6.3.8 YAMD191

6.4程序调试193

6.4.1 gdb193

6.4.2 kgdb194

6.4.3 Oops196

6.5 ROM仿真器197

6.6 JTAG接口198

6.7系统引导和内核启动199

6.7.1 BootLoader程序的设计与实现199

6.7.2硬件平台的通信200

6.7.3硬件平台初始化程序200

6.7.4硬件平台监控程序200

6.8 μCLinux移植201

6.8.1第阶段201

6.8.2第二阶段202

6.9课后练习203

第7章 设备驱动程序205

7.1概述205

7.1.1设备类型206

7.1.2设备号206

7.1.3模块化编程207

7.2设备驱动基础212

7.2.1设备驱动程序的结构214

7.2.2设备驱动程序的接口215

7.3设备文件接口216

7.3.1用户访问接口216

7.3.2 open入口点216

7.3.3 close入口点217

7.3.4 read入口点217

7.3.5 write入口点217

7.3.6 ioctl入口点218

7.4文件操作218

7.4.1 file_ operations结构218

7.4.2 file结构219

7.5 I/O操作220

7.5.1阻塞型I/O221

7.5.2 select221

7.5.3异步触发222

7.6 中断处理223

7.6.1注册中断处理程序223

7.6.2返回值223

7.6.3参数223

7.6.4实现中断处理程序225

7.7实例：简单设备驱动程序226

7.7.1按键226

7.7.2触摸屏228

7.8课后练习236

第8章Flash ROM存储器实例238

8.1 S3C44B0存储器控制器238

8.1.1概述238

8.1.2功能描述238

8.1.3特殊寄存器243

8.2 Flash Rom原理分析249

8.2.1 Flash器件介绍249

8.2.2 Flash读写操作250

8.2.3 SST39VF160芯片介绍251

8.2.4 SST39VF1601芯片操作252

8.3实例过程256

8.3.1电路连接256

8.3.2硬件和寄存器设置257

8.3.3程序的编写257

8.3.4调试与运行结果260

8.4课后练习261

第9章 定时器中断实例262

9.1 S3C44B0中断机制分析262

9.1.1中断控制器262

9.1.2中断源与中断模式264

9.1.3中断优先级266

9.1.4其他特殊寄存器268

9.2 PWM定时器271

9.2.1定时器结构概述271

9.2.2定时器操作272

9.2.3死区产生器274

9.2.4 DMA请求模式275

9.2.5特殊寄存器276

9.3实例过程279

9.3.1寄存器设置279

9.3.2程序的编写280

9.3.3调试与运行结果281

9.4课后练习281

第10章μC/OS-Ⅱ移植与应用实例283

10.1 μC/OS-Ⅱ实时操作系统283

10.1.1实时操作系统概念283

10.1.2 μC/OS-Ⅱ的文件结构284

10.1.3 μC/OS-Ⅱ的任务与中断284

10.1.4 μC/OS-Ⅱ中的任务函数286

10.2 μC/OS-Ⅱ的移植293

10.2.1移植条件和内容分析293

10.2.2 OS CPU.H295

10.2.3 OS CPU A.ASM297

10.2.4 OS CPU C.C301

10.3实例过程302

10.3.1配置OS CFG.H文件302

10.3.2任务函数的编写302

10.3.3调试与运行结果305

10.4课后练习305

第11章μCLinux移植实例307

11.1 Linux操作系统307

11.1.1 Linux介绍307

11.1.2 Linux内核311

11.2 μCLinux操作系统316

11.2.1μCLinux介绍316

11.2.2μCLinux文件结构319

11.3实例过程319

11.3.1寄存器配置和文件修改319

11.3.2编译过程321

11.3.3下载与运行结果322

11.4课后练习325

第12章Linux下网络通信实例327

12.1网络协议介绍327

12.1.1以太网协议327

12.1.2 ARP协议328

12.1.3 ICMP协议330

12.1.4 UDP协议330

12.1.5TCP协议332

12.1.6 FTP、 HTTP等应用层协议334

12.2 Linux网络协议层336

12.2.1网络层次总体结构336

12.2.2网络设备驱动程序分析340

12.3实例过程342

12.3.1 CS800A驱动的编写342

12.3.2 TCP编程实例349

12.3.3 UDP编程实现351

12.4课后练习353

第13章 图形用户界面实例355

13.1概述355

13.1.1 GUI简介355

13.1.2 GUI特征356

13.1.3 GUI架构357

13.2嵌入式Linux GUI简介358

13.2.1 MicroWindows358

13.2.2 OpenGUI359

13.2.3 Qt/Embedded359

13.2.4 MiniGUI360

13.3 Qt/Embedded图形开发实例361

13.3.1 Qt/Embedded介绍与安装361

13.3.2 Qt/Embedded信号和插槽机制366

13.3.3 Qt/Embedded实现技术分析369

13.3.4 Qt/Embedded图形引擎实现基础370

13.3.5 Qt/Embedded事件驱动的基础371

13.3.6 Qt/Embedded应用程序的开发流程371

13.3.7 Qt/Embedded的移植与应用372

13.3.8 Qt/Embedded窗口实例374

13.4课后练习378

附录 各章课后练习参考答案379