嵌入式系统工程案例教程

前言 教学建议 第1章 嵌入式系统硬件基础1 1．1 嵌入式系统组成1 1．2 8051系列单片机3 1．2．1 8051系列单片机简介3 1．2．2 at89c51的引脚3 1．2．3 at89c51的cpu结构4 1．2．4 at89c51的存储器6 1．2．5 at89c51的i/o端口7 1．2．6 at89c51的中断系统8 1．2．7 at89c51的定时器/计数器10 1．2．8 at89c51的串行接口11 1．3 avr系列单片机12 1．3．1 avr系列单片机简介12 1．3．2 atmega32的引脚12 1．3．3 atmega32的cpu结构13 1．3．4 atmega32的存储器14 1．3．5 atmega32的中断14 1．3．6 atmega32的定时器/计数器17 1．3．7 atmega32的i/o端口17 1．3．8 atmega32的串行接口18 1．4 lpc2136嵌入式处理器20 1．4．1 lpc2136处理器简介20 1．4．2 lpc2136的引脚21 1．4．3 lpc2136的结构22 1．5 习题27 第2章 工具软件与开发环境28 2．1 altium designer28 2．1．1 altium designer简介28 2．1．2 原理图设计29 2．1．3 pcb设计32 2．2 keil开发环境37 2．2．1 keil简介37 2．2．2 keil工程38 2．3 proteus43 2．3．1 proteus开发环境简介43 2．3．2 基于proteus的电路仿真45 2．3．3 proteus电路仿真设计实例48 2．4 linux工具链50 2．4．1 vim51 2．4．2 gcc53 2．4．3 创建和使用库54 2．4．4 gdb58 2．4．5 makefile59 2．5 linux编程方法62 2．5．1 文件和目录63 2．5．2 i/o操作66 2．5．3 进程69 2．5．4 线程72 2．5．5 套接字75 2．6 习题78 第3章 嵌入式系统仿真设计79 3．1 led点阵电路仿真79 3．1．1 led点阵工作原理79 3．1．2 led点阵仿真电路介绍80 3．1．3 led点阵电路仿真程序设计81 3．1．4 led点阵电路仿真结果82 3．2 键盘电路仿真83 3．2．1 键盘工作原理84 3．2．2 键盘电路介绍85 3．2．3 键盘电路仿真程序设计86 3．2．4 键盘电路仿真结果87 3．3 点阵型lcd电路仿真88 3．3．1 pg12864f模块工作原理88 3．3．2 lcd显示电路介绍93 3．3．3 点阵型lcd电路仿真程序设计94 3．3．4 点阵型lcd电路仿真结果98 3．4 脉宽调制器控制直流电动机仿真99 3．4．1 脉宽调制器工作原理99 3．4．2 脉宽调制器控制直流电动机电路介绍104 3．4．3 脉宽调制器控制直流电动机仿真程序设计105 3．4．4 脉宽调制器控制直流电动机仿真结果106 3．5 习题107 第4章 多核心单片机实验平台108 4．1 多核心单片机实验平台需求分析108 4．1．1 硬件需求分析108 4．1．2 软件需求分析109 4．2 多核心单片机实验平台系统设计110 4．2．1 系统结构110 4．2．2 处理器资源分配110 4．2．3 avr转接板设计111 4．3 多核心单片机实验平台系统实现112 4．3．1 基础电路112 4．3．2 流水灯模块114 4．3．3 键盘模块和数码管模块115 4．3．4 点阵lcd模块118 4．3．5 led点阵模块123 4．3．6 温度采集模块126 4．3．7 语音模块129 4．3．8 继电器模块136 4．3．9 串口模块137 4．3．10 蜂鸣器模块140 4．3．11 红外模块142 4．3．12 步进电动机模块146 4．4 综合实例149 4．4．1 功能描述149 4．4．2 软件流程149 4．4．3 典型代码分析150 4．4．4 操作流程154 4．5 习题155 第5章 嵌入式操作系统移植156 5．1 freertos结构156 5．1．1 freertos简介156 5．1．2 freertos组织结构157 5．1．3 freertos内核158 5．2 freertos移植165 5．2．1 freertos移植简介165 5．2．2 启动代码165 5．2．3 开关中断169 5．2．4 临界区的进入与退出169 5．2．5 任务栈初始化170 5．2．6 上下文切换170 5．2．7 时钟中断171 5．3 freertos设备驱动程序设计172 5．3．1 freertos设备驱动程序设计简介172 5．3．2 设备驱动框架模型172 5．3．3 设备驱动框架设计174 5．3．4 设备驱动框架驱动模块实例178 5．4 freertos文件系统186 5．4．1 fat文件系统原理187 5．4．2 fatfs应用程序调用接口189 5．4．3 spi驱动模块190 5．4．4 sd卡驱动模块192 5．4．5 fatfs接口模块实现200 5．5 系统测试201 5．5．1 测试环境201 5．5．2 内核及驱动框架api测试201 5．5．3 fatfs测试203 5．6 习题207 第6章 嵌入式图形系统208 6．1 egui简介208 6．2 egui需求分析208 6．2．1 运行环境需求208 6．2．2 核心模块需求208 6．2．3 外部接口需求209 6．3 egui系统设计与实现211 6．3．1 总体架构211 6．3．2 文件组织结构213 6．3．3 基础数据结构模块216 6．3．4 绘图模块224 6．3．5 服务器模块230 6．3．6 客户端模块241 6．3．7 控件库模块248 6．3．8 交互模块257 6．4 egui客户端编程框架260 6．5 系统测试262 6．5．1 系统测试之功能需求262 6．5．2 系统测试之系统设计263 6．5．3 系统测试之系统实现263 6．5．4 系统测试之功能测试266 6．6 习题268 参考文献269

赖晓晨编著的《嵌入式系统工程案例教程》是高等院校计算机课程案例教程系列之一，本书系统全面介绍了微型计算机嵌入式系统设计相关知识，本书可以作为高等院校计算机及相关专业学生的教材，同时也可以作为相关技术人员的参考用书。 嵌入式系统是以应用为中心、计算机技术为基础，软、硬件可剪裁，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 赖晓晨编著的《嵌入式系统工程案例教程》共6章：第1章介绍几种嵌入式处理器，包括8051单片机、avr单片机、arm处理器lpc2136等，对各种处理器的结构、引脚描述、功能模块做了较为详细的描述；第2章介绍嵌入式系统的开发工具与开发环境，以及嵌入式linux开发的基础知识；第3章以部分典型硬件模块为例，介绍电路仿真工具proteus的使用方法；第4章介绍一个多核心单片机实验平台的设计实现过程；第5章以嵌入式操作系统freertos和基于arm7内核的嵌入式处理器lpc2136为例，介绍操作系统移植过程；第6章介绍一个嵌入式图形系统的设计实现过程。 《嵌入式系统工程案例教程》可以作为高等院校计算机及相关专业学生的教材，同时也可以作为相关技术人员的参考用书。