导语

  

内容提要

  

    本书针对嵌入式系统的开发与设计需要，系统介绍了嵌入式系统的基本概念、原理、设计原则与方法。本书简要介绍了嵌入式系统及Linux操作系统的基础知识，详细讲解了嵌入式Linux开发环境的建立、在Linux开发环境下C语言程序设计及编译方法、嵌入式系统的文件I/O处理、设备驱动程序设计等，还介绍了移动设备通过云端网关控制远程嵌入式设备驱动程序运行的应用示例。全书讲解深入浅出，从基本概念到具体应用都给出了大量示例和图示加以说明，并用短小的典型案例进行详细的分析解释，对读者学习会有很大帮助。
    本书可作为计算机及电子信息类专业“嵌入式系统”课程教材，也可供从事嵌入式系统产品开发的工程技术人员参考使用。

第1章  嵌入式系统基础
  1.1  嵌入式系统简介
    1.1.1  嵌入式系统的基本概念
    1.1.2  嵌入式系统的体系结构
    1.1.3  嵌入式系统的特点
  1.2  嵌入式系统的发展和应用领域
    1.2.1  嵌入式系统的发展历史
    1.2.2  嵌入式系统的发展前景及趋势
  1.3  嵌入式操作系统
    1.3.1  嵌入式操作系统的发展
    1.3.2  几种有代表性的嵌入式操作系统
  1.4  嵌入式系统的开发过程
  1.5  嵌入式系统的应用方案
    1.5.1  基于嵌入式系统的视频网络监控系统
    1.5.2  基于嵌入式系统的锅炉控制方案
    1.5.3  基于嵌入式系统的网关实现方案
  本章小结
  习题
第2章  嵌入式系统硬件体系结构
  2.1  相关基础知识
    2.1.1  嵌入式微处理器
    2.1.2  嵌入式微处理器的流水线技术
    2.1.3  寄存器与存储器
    2.1.4  总线
    2.1.5  I/O端口
    2.1.6  中断
    2.1.7  数据编码
  2.2  嵌入式系统硬件平台
  2.3  ARM微处理器体系
    2.3.1  ARM公司及ARM体系结构
    2.3.2  ARM系列微处理器简介
  2.4  微处理器的结构
    2.4.1  RISC体系结构和ARM设计思想
    2.4.2  ARM Cortex微处理器结构的最小系统设计
    2.4.3  Cortex A8微处理器结构
    2.4.4  Cortex A8的存储地址空间
    2.4.5  Cortex A8的GPIO端口
  本章小结
  习题
第3章  嵌入式Linux操作系统
  3.1  Linux基本概念
  3.2  Linux常用操作命令
    3.2.1  文件目录相关命令
    3.2.2  磁盘及系统操作
    3.2.3  打包压缩相关命令
    3.2.4  网络相关命令
  3.3  Linux的文本编辑器
    3.3.1  Vi文本编辑器
    3.3.2  gedit文本编辑器
  3.4  Linux启动过程
    3.4.1  Linux系统的引导过程
    3.4.2  ARM Linux操作系统
  3.5  数据共享与数据传输
    3.5.1  应用串口通信协议传输数据
    3.5.2  在VMware虚拟机中设置Windows与Linux系统的数据共享
  本章小结
  习题
第4章  嵌入式Linux程序开发基础
  4.1  嵌入式Linux编译器
    4.1.1  Linux下C语言编译过程
    4.1.2  GCC编译器及基本使用方法
  4.2  “文件包含”处理
  4.3  make命令和Makefile工程管理
    4.3.1  认识make
    4.3.2  Makefile变量
    4.3.3  Makefile规则
    4.3.4  make命令的使用
  4.4  嵌入式Linux汇编语言程序设计
    4.4.1  嵌入式Linux汇编语言格式
    4.4.2  嵌入式Linux汇编程序示例
    4.4.3  编译嵌入式Linux汇编程序
  4.5  嵌入式Linuxshell编程
    4.5.1  shell的语法基础
    4.5.2  shell的流程控制语句
    4.5.3  shell编程示例
  4.6  位运算
    4.6.1  位运算符
    4.6.2  位表达式
    4.6.3  寄存器设置中的位运算应用示例
  本章小结
  习题
第5章  嵌入式系统开发环境的建立
  5.1  建立宿主机开发环境
    5.1.1  交叉编译
    5.1.2  建立交叉编译开发环境
  5.2  配置超级终端minicom
  5.3  编译嵌入式Linux系统内核
    5.3.1  内核裁剪配置
    5.3.2  内核编译
  5.4  文件系统的制作
  5.5  嵌入式系统开发板的烧写方法
    5.5.1  引导加载程序Bootloader
    5.5.2  ARM Cortex A8内核开发板的烧写
  本章小结
  习题
第6章  嵌入式Linux文件处理与进程控制
  6.1  嵌入式Linux的文件处理
    6.1.1  文件描述符及文件处理
    6.1.2  open函数和close函数
    6.1.3  read函数、write函数和lseek函数
  6.2  进程与进程控制
    6.2.1  进程
    6.2.2  进程控制
  6.3  进程间的通信
    6.3.1  进程间的通信方式
    6.3.2  管道
    6.3.3  共享内存
  6.4  嵌入式Linux串口通信技术
    6.4.1  嵌入式Linux串口通信基础
    6.4.2  嵌入式Linux串口设置详解
    6.4.3  RS232C标准
    6.4.4  串口驱动程序设计
  本章小结
  习题
第7章  嵌入式Linux网络应用开发
  7.1  网络编程的基础知识
    7.1.1  IP地址和端口号
    7.1.2  套接字
  7.2  socket网络编程
    7.2.1  socket网络函数
    7.2.2  socket网络编程示例
  7.3  嵌入式系统的Web服务器程序设计
    7.3.1  Web服务器
    7.3.2  Web服务器的程序设计
  7.4  开发新的TCP通信协议
  本章小结
  习题
第8章  嵌入式设备驱动程序设计
  8.1  嵌入式设备驱动程序基础
    8.1.1  设备驱动程序概述
    8.1.2  设备驱动程序的框架
    8.1.3  设备驱动程序的动态加载过程
    8.1.4  设备驱动程序的功能接口函数模块
    8.1.5  设备驱动程序的重要数据结构体
  8.2  字符设备驱动程序设计
    8.2.1  字符设备驱动程序
    8.2.2  用户调用设备驱动程序
  8.3  简单字符驱动程序设计示例
  8.4  块设备驱动程序设计
    8.4.1  块设备的基本概念
    8.4.2  块设备的重要数据结构体
    8.4.3  块设备的驱动程序设计方法
  本章小结
  习题
第9章  设备驱动程序应用设计实例
  9.1  通用I/O接口驱动程序设计
    9.1.1  GPIO设备的虚拟地址映射
    9.1.2  编写LED设备驱动程序
  9.2  键盘驱动程序的设计
    9.2.1  键盘原理介绍
    9.2.2  键盘驱动程序设计思路分析
    9.2.3  键盘驱动程序设计
    9.2.4  键盘用户应用程序设计
    9.2.5  编译和运行键盘程序
  9.3  直流电机驱动程序设计
    9.3.1  直流电机控制电路设计
    9.3.2  直流电机驱动程序
    9.3.3  直流电机用户应用程序
    9.3.4  编译和运行程序
  本章小结
  习题
第10章  Android系统开发环境的建立
  10.1  在主机端建立Android系统开发环境
    10.1.1  安装Android SDK前的必要准备
    10.1.2  安装Android SDK
    10.1.3  设置环境变量
    10.1.4  安装ADT插件
  10.2  创建Android应用程序框架
    10.2.1  生成Android应用程序框架
    10.2.2  编写MainActivity.java代码
    10.2.3  配置应用程序的运行参数
    10.2.4  在模拟器中运行应用程序
  10.3  Android应用程序结构
    10.3.1  目录结构
    10.3.2  Android应用程序架构分析
  10.4  Android应用程序设计示例
  10.5  Android系统内核的编译与文件系统制作
    10.5.1  安装系统及工具
    10.5.2  编译内核及制作文件系统映像文件
  本章小结
  习题
第11章  综合应用实例——通过云端控制远程设备
  11.1  设计目标与系统结构
    11.1.1  设计目标
    11.1.2  系统总体结构
  11.2  开发板设备端程序设计
    11.2.1  开发板设备端功能及程序结构
    11.2.2  开发板设备端驱动程序和用户应用程序设计
  11.3  服务器端网关程序设计
    11.3.1  服务器端网关程序功能及结构
    11.3.2  网关程序的预备知识
    11.3.3  传送控制指令的网关程序
  11.4  手机端程序设计
    11.4.1  手机端功能及程序结构
    11.4.2  手机端程序设计
  本章小结
  习题