嵌入式系统原理及应用开发

前言

第1章绪论

1.1嵌入式系统的概念

1.1.1嵌入式系统的定义

1.1.2嵌入式系统的特点

1.2嵌入式系统的历史和应用领域

1.3嵌入式系统的组成

1.3.1微处理器

1.3.2外围硬件

1.3.3嵌入式操作系统

1.3.4应用程序

1.3.5开发环境

习题

第2章嵌入式硬件组成

2.1嵌入式系统组成原理

2.1.1计算机系统的一般运行原理.

2.1.2嵌入式系统与通用计算机硬件组成的异同

2.1.3嵌入式系统硬件结构

2.2嵌入式最小系统

2.2.1嵌入式最小系统的概念

2.2.2实际的嵌入式最小系统

2.3嵌入式系统扩展

2.3.1内存类芯片

2.3.2网络芯片

2.3.3USB芯片

习题

第3章ARM体系结构

3.1ARM微处理器基础

3.1.1ARM的运行模式

3.1.2ARM的工作状态

3.1.3ARM的寄存器组织

3.1.4ARM的异常

3.1.5ARM的存储器格式

3.1.6ARM的特点和优势

3.2ARM的内核系列

3.2.1ARM内核分类和系列

3.2.2ARM体系结构版本

3.3ARM微处理器的指令系统

3.3.1ARM指令系统概述

3.3.2ARM的寻址模式

3.3.3ARM的指令集

3.3.4Thumb的指令集

3.4ARM内存管理单元

3.4.1ARMMMU概述

3.4.2ARMMMU功能与操作

3.4.3ARMMMU的地址转换

习题

第4章ARM嵌入式处理器

4.1ARM微处理器概述

4.1.1ARM核心微处理器的分类和特点

4.1.2ARM核心微处理器的使用

4.2S3C44BOX处理器

4.2.1概述

4.2.2处理器组成与框图

4.2.3ARM7TDMI核心

4.2.4S3C44BOX重点部件特点

4.3PXA25x/PXA27x处理器

4.3.1概述

4.3.2处理器组成与框图

4.3.3XScale核心

4.3.4重点部件特点

习题

第5章实际嵌入式系统

5.1嵌入式系统的硬件扩展

5.1.1内部模块扩展

5.1.2总线扩展

5.1.3GPIO扩展

5.1.4综合扩展

5.2S3C44BOX系统

5.2.1系统概述

5.2.2系统组成

5.2.3系统总结

5.3PXA2xx系统

5.3.1系统概述

5.3.2系统组成

习题

第6章嵌入式软件开发基础

6.1嵌入式软件开发语言

6.2嵌入式软件开发流程

6.2.1嵌入式应用程序生成的特点

6.2.2编译

6.2.3汇编

6.2.4链接

6.2.5加载程序

6.3调试工具和方法

6.3.1嵌入式调试的特点

6.3.2嵌入式开发的常用调试方式

6.4C语言程序的结构

6.4.1C语言目标文件中的段

6.4.2执行程序内部细节

6.4.3目标文件各段的链接

6.4.4C语言程序的执行

6.5仿真环境

习题

第7章嵌入式Linux开发环境

7.1GNUTools

7.1.1GNUTools综述

7.1.2GCC编译与链接

7.1.3GCC工具介绍

7.1.4C语言库

7.1.5ELF文件格式

7.2项目管理

7.2.1工程管理工具Make与Makefile

7.2.2版本控制

7.3调试器

7.3.1GDB调试基础

7.3.2远程GDB调试

7.4模拟器

习题

第8章构建嵌入式Linux系统

8.1嵌入式Linux系统的构建流程

8.1.1嵌入式Linux的组成

8.1.2嵌入式Linux的构建

8.2Bootloader

8.2.1嵌入式Linux的引导方式

8.2.2Bootloader的作用

8.3Linux内核

8.3.1Linux内核配置和编译的流程

8.3.2Linux内核配置

8.3.3Linux内核的编译

8.4根文件系统

8.4.1Linux下的文件系统

8.4.2嵌入式Linux的文件系统介绍

8.4.3Linux的根文件系统

习题

第9章嵌入式Linux系统移植

9.1Bootloader

9.1.1LinuxBootloader概述

9.1.2Bootloader的stagel

9.1.3Bootloader的stage2

9.2基于ARM-withMMU的Linux移植

9.2.1Linux内核概述

9.2.2标准Linux移植概述

9.2.3基于PXA2xx嵌入式系统的ARM-Linux移植

9.3基于ARM-noMMU的μCLinux移植

9.3.1μCLinux的特点

9.3.2μLCLinux移植概述

9.3.3S3C44BOX系统的μCLinux的移植

习题

第10章Linux内核驱动原理

10.1Linux驱动程序概述

10.2Linux驱动程序的相关知识

10.2.1内核模块的作用

10.2.2模块的编程结构和使用

10.2.3内核模块编写的注意事项

10.2.4Linux设备文件

10.2.5Linux对设备文件的操作

10.2.6设备文件相关的数据结构

10.2.7内核空间和用户空间的交互

10.3驱动程序的结构

10.3.1字符驱动程序框架

10.3.2驱动程序的操作

10.3.3带中断的驱动程序

10.3.4块设备的驱动程序框架

10.3.5网络设备的驱动程序框架

习题

第11章嵌入式Linux驱动开发

11.1串口及控制台驱动

11.1.1串口及控制台驱动的作用

11.1.2串口驱动程序

11.1.3控制台功能的实现

11.2FrameBuffer驱动

11.2.1LCD驱动原理

11.2.2FrameBuffer驱动结构

11.2.3虚拟显示缓冲驱动分析

11.3以太网络驱动

11.3.1Linux以太网的应用

11.3.2Linux网络驱动

11.3.3回环网络设备驱动程序分析

11.4Linux驱动程序总结

习题

第12章嵌入式系统的应用程序开发

12.1嵌入式GUI系统

12.1.1嵌入式GUI的概述

12.1.2GUI系统的设计原理

12.1.3GUI系统的移植

12.1.4GUI系统的应用开发

12.2嵌入式网络应用

12.2.1网络基础知识

12.2.2TCP/IP知识

12.2.3嵌入式Linux的网络应用

习题

附录

附录AARM指令集

附录B嵌入式系统网络资源

附录C常用逻辑符号对照表

参考文献

　　本书是“高等院校计算机精品教材系列”之一，该书是关于嵌入式系统的基础教程，立足于基于ARM体系结构的Linux开发。全书共分12个章节，具体内容包括ARM体系结构、嵌入式处理器、嵌入式硬件系统、嵌入式软件结构、基于GNUTools的程序开发、Linux内核移植等。该书可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。　　嵌入式系统是一个涉及多方面知识的交叉学科，目前ARM和Linux是嵌入式系统发展中的两个重点方向。本书是关于嵌入式系统的基础教程，立足于基于ARM体系结构的Linux开发。全书共12章，包含了嵌入式系统发展方向、ARM体系结构、嵌入式处理器、嵌入式硬件系统、嵌入式软件结构、基于GNUTools的程序开发、Linux内核移植、Linux驱动程序、Linux应用开发等方面的内容，组成了一个从硬件到软件的完整的知识结构。　　本书可作为高等院校计算机、自动控制、电子等相关专业本科生及研究生教材，也适用于工程技术人员参考。【作者简介】　　陈渝：工学博士，毕业于国防科技大学计算机学院，目前在清华大学计算机系工作，著名开源项目SkyEye发起人，研究方向为操作系统、嵌入式系统，普适计算、并行主计算等。