嵌入式系统原理及应用开发教程

第1章概述

1.1嵌入式系统的发展

1.1.1嵌入式系统的定义及特点

1.1.2嵌入式系统的结构

1.1.3嵌入式系统的发展史

1.2嵌入式系统的分类

1.3嵌入式系统的应用

1.4嵌入式操作系统

1.4.1操作系统的概念及功能

1.4.2操作系统的分类

1.4.3实时操作系统

1.4.4常见的嵌入式操作系统

习题

第2章ARM微处理器

2.1ARM概述

2.1.1ARM简介

2.1.2ARM的版本及系列

2.2嵌入式处理器基础

2.2.1PC体系结构分类

2.2.2CISC和RISC

2.2.3CPU性能的影响因素

2.3嵌入式处理器分类

2.4ARM处理器的工作状态及运行模式

2.4.1ARM处理器的工作状态

2.4.2ARM处理器的运行模式

2.5ARM处理器寄存器的组织结构

2.5.1ARM状态下的寄存器组织

2.5.2Thumb状态下的寄存器组织

2.5.3程序状态寄存器

2.6异常中断

2.6.1异常的种类

2.6.2异常向量表和优先级

2.6.3异常的进入和返回

习题

第3章ARM微处理器的指令系统

3.1ARM微处理器的指令结构

3.1.1ARM微处理器的指令集分类

3.1.2ARM微处理器指令的格式

3.1.3ARM微处理器指令的条件域

3.2ARM微处理器指令集的寻址方式

3.2.1立即寻址

3.2.2寄存器寻址

3.2.3寄存器间接寻址

3.2.4寄存器移位寻址

3.2.5基址变址寻址

3.2.6多寄存器寻址

3.2.7相对寻址

3.2.8堆栈寻址

3.3ARM微处理器的指令集

3.3.1跳转指令

3.3.2数据处理指令

3.3.3乘法指令与乘加指令

3.3.4程序状态寄存器指令

3.3.5加载/存储指令

3.3.6批量数据加载/存储指令

3.3.7数据交换指令

3.3.8移位指令

3.3.9协处理器指令

3.3.10异常中断指令

3.4Thumb指令集

3.4.1数据处理指令

3.4.2跳转指令

3.4.3Load/Store指令

3.4.4软件中断指令

3.5ARM程序设计基础

3.5.1ARM伪指令

3.5.2ARM汇编程序格式

3.5.3汇编语言编程实例

3.6汇编语言与C语言混合编程

习题

第4章嵌入式系统开发环境

4.1建立嵌入式系统的软件开发环境

4.1.1在虚拟机上运行Linux操作系统

4.1.2常用辅助工具

4.2程序调试烧写工具

4.2.1JTAG烧写线的制作

4.2.2烧写程序Jflash简介

4.3Linux操作系统移植

4.3.1Bootloader概述

4.3.2Linux操作系统的目录结构

4.3.3Bootloader与Linux操作系统

4.3.4编译及配置内核

4.3.5制作根文件系统

4.4ARM开发工具ADS

4.4.1ADS基础

4.4.2ADS中的工程管理工具CodeWarrior IDE

4.4.3ADS中的调试工具AXD

4.4.4调试工具条

4.4.5AXD调试器中常用的调试窗口

习题

第5章中断系统原理与应用

5.1中断的基本概念

5.1.1中断的基本概念和处理过程

5.1.2中断源、中断信号和中断向量

5.1.3接口和端口

5.1.4中断优先级与中断嵌套

5.1.5中断响应条件与中断控制

5.2S3C2440的中断系统

5.2.1S3C2440的中断源

5.2.2S3C2440的中断控制

5.3S3C2440中断编写实例

5.3.1中断控制程序编写的步骤

5.3.2中断实例

习题

第6章Linux设备驱动程序

6.1概述

6.2Linux设备驱动模型

6.2.1sysfs文件系统

6.2.2内核相关数据结构

6.3一个简单的设备驱动程序

6.4设备驱动程序与硬件

6.5用户程序和内核之间传递数据

6.6中断技术

6.7软中断和tasklets

6.8/proc文件系统

习题

第7章ADC和触摸屏接口

7.1概述

7.2特点

7.3ADC及触摸屏接口操作

7.4功能描述

7.4.1AD转换时间

7.4.2触摸屏接口模式

7.5ADC及触摸屏接口特殊寄存器

7.5.1ADC控制寄存器

7.5.2ADC触摸屏控制寄存器

7.5.3ADC开始延时寄存器

7.5.4ADC转换数据寄存器0

7.5.5ADC转换数据寄存器1

7.5.6ADC触摸屏指针上下中断检测寄存器

7.6ADC驱动程序及测试程序

7.6.1三通道ADC驱动程序

7.6.2三通道ADC采样测试程序

习题

第8章嵌入式Linux图形用户接口

8.1嵌入式GUI简介

8.1.1嵌入式GUI的特点

8.1.2嵌入式GUI的种类

8.2嵌入式GUI——Qt

8.2.1Qt与Qt/Embedded简介

8.2.2Qt的特点

8.2.3Qt的执行过程

8.2.4Qt的插槽机制

8.2.5一个完整的Qt程序

8.2.6Qt Designer介绍

8.3Qt/E4与键盘鼠标接口的映射

8.3.1Qt/E4的移植过程

8.3.2Qt/E4键盘鼠标接口的工作原理

8.3.3Qt/E4与Linux PS/2键盘鼠标驱动的衔接

8.3.4Qt/E4键盘驱动映射的实现

习题

第9章基于ARM嵌入式银行排队模拟系统

9.1功能分析

9.2硬件设计

9.2.1硬件总体设计

9.2.2功能模板接口与连接

9.3软件设计

9.3.1软件总体结构设计

9.3.2服务器软件设计

9.3.3客户端软件设计

9.3.4应用程序开发

习题

第10章远程医疗监控系统设计

10.1远程医疗监护系统概述

10.1.1远程医疗监护系统发展背景

10.1.2GPRS远程医疗监护系统组成

10.2系统硬件接口描述

10.2.1串口操作介绍

10.2.2串口相关寄存器描述

10.3硬件系统设计

10.3.1数字加速度计ADXL345

10.3.2GPRS模块介绍

10.3.3GPS模块介绍

10.4软件系统设计

10.4.1程序流程图

10.4.2程序代码及注释

习题

参考文献

本书着眼于嵌入式系统基础知识以及基本系统开发方法的讲解，内容包括嵌入式系统及微处理器基本原理、嵌入式微处理器指令系统、系统设计与软件开发、计算机接口技术与应用等方面的知识，并通过实例讲解嵌入式系统设计的过程和原理。书中的大部分内容是作者实际教学、科研经验的总结，适合在国内高校中推广应用。本书既可作为高等院校电子工程、计算机、自动化、软件工程等专业高年级本科生嵌入式系统课程教材，又可作为相关专业硕士研究生的选修课教材，还可作为从事嵌入式开发的工程技术人员的参考用书。

本书内容充实，系统全面，结构清晰，图文并茂，通俗易懂，重点突出；各章节循序渐进，由浅入深。