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嵌入式系统集成开发

作者: 代红英 , 李奇兵 , 董旭斌 , 陆鹏 , 陶翠微

出版社: 清华大学出版社

出版时间: 2023-09

版次: 1

ISBN: 9787302645238

定价: 39.80

装帧: 其他

开本: 16开

纸张: 胶版纸

分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术

7 张插图图片

《嵌入式系统集成开发》基于STM32F4系列微控制器、嵌入式实时操作系统？C/OSⅡ、嵌入式图形设计库emWin以及轻量级网络通信协议LwIP，详细介绍了嵌入式系统的硬件设计与软件开发及综合应用。《嵌入式系统集成开发》共3篇。第1篇为系统基础篇，包括3章，主要介绍嵌入式系统的基本概念与开发方法，包括嵌入式系统的软/硬件结构、开发工具链和设计方法。第2篇为集成开发篇，包括3章，主要介绍嵌入式实时操作系统？C/OSⅡ的概念、移植、设计与应用等，嵌入式系统UI设计的重要工具STemWin以及轻量级网络通信协议LwIP的代码移植与开发过程等。第3篇为实战篇，包括2章，此部分主要以实践为主，分为基础实验和综合实验。基础实验主要包括？C/OSⅡ多任务设计实验、？C/OSⅡ的时钟设计实验、STemWin图片与字体显示实验和网络通信实验。综合实验是基于C/OSⅡ操作系统在STM32上实现的一个综合项目，此项目采用了大型软硬件架构，实现了电子书、数码相框、音乐播放、视频播放、时钟、记事本、网络通信、无线热点等多重功能，以此来让读者巩固前面所学的知识并提升综合项目开发的能力。《嵌入式系统集成开发》既可作为普通高等院校物联网工程、电子信息工程、通信工程、自动化、智能仪器等相关专业的本科教材或教学参考书，也可作为嵌入式系统爱好者和工程开发技术人员的参考用书。代红英，教授，硕士研究生，2004年毕业于重庆邮电大学通信与信息系统专业。2013年入职重庆工程学院以来，曾任电子信息学院电子工程系主任，现任电子信息学院教学督导组长，电子信息学院嵌入式教研组长，承担了工程教育认证试点电子信息工程专业人才培养方案（2018级），2019级和2020级电子信息工程专业人才培养方案的制定，以及嵌入式方向课程建设等工作。近年来，主持国家级产学研合作项目1项；主研及参与重庆市教改项目5项；主持重庆工程学院教改2项，科研项目2项；出版编著2本（《基于SOPC的FPGA设计实验指导》《数字电子技术》,西南交通大学出版社）；主编教材3本；公开发表论文20余篇，其中中文核心论竞赛大赛；专利4项，其中发明专利1项（ZL201410321775.9）；指导学生成功立项“大学生创新创业训练计划项目”4项；指导学生参加全国大学生电子设计竞赛（TI杯），获二等奖2项，2017年入选全国大学生电子设计竞赛（重庆赛区）和重庆单片机设计竞赛专家库成员。第1篇  系统基础篇

第1章  嵌入式系统总论 3

1.1  嵌入式系统概述 3

1.2  嵌入式系统的发展历程与应用领域 3

1.2.1  嵌入式系统的发展历程 3

1.2.2  嵌入式系统的应用领域 4

1.3  嵌入式系统的组成及分类 6

1.3.1  嵌入式系统的组成 6

1.3.2  嵌入式系统的分类 9

第2章  嵌入式系统的基础知识 11

2.1  嵌入式硬件系统 11

2.1.1  嵌入式处理器 11

2.1.2  存储器 13

2.1.3  外设接口 14

2.2  嵌入式软件系统 15

2.3  嵌入式系统的开发流程 15

第3章  软件开发环境的搭建 17

3.1  MDK-Keil ?Vision 17

3.1.1  MDK-Keil ?Vision简介 17

3.1.2  MDK-Keil ?Vision5软件的

安装 18

3.2  STM32CubeMX 21

3.2.1  STM32CubeMX概述 21

3.2.2  STM32CubeMX的安装 21

3.2.3  STM32CubeMX的使用 24

3.3  STM32设备驱动库 30

3.3.1  库开发与寄存器开发的关系 30

3.3.2  STM32驱动库的简介与分类 31

3.3.3  固件库的选择 32

第2篇  集成开发篇

第4章  μC/OSⅡ嵌入式实时操作

系统 37

4.1  μC/OSⅡ嵌入式实时操作系统概述 37

4.2  μC/OSⅡ实时操作系统的移植 38

4.2.1  移植准备工作 38

4.2.2  μC/OSⅡ工程移植 39

4.2.3  软件设计 42

4.2.4  下载验证 44

4.3  μC/OSⅡ设计与应用 44

4.3.1  多任务设计 44

4.3.2  中断处理与时间管理 57

4.3.3  事件控制块 59

4.3.4  消息邮箱 65

4.3.5  信号量与互斥信号量 66

4.3.6  内存管理 68

第5章  STemWin开发 76

5.1  STemWin概述 76

5.2  STemWin在STM32系列微控制器上的

移植 76

5.2.1  移植准备工作 76

5.2.2  向工程添加文件 78

5.2.3  修改工程文件 79

5.2.4  触摸屏移植 83

5.2.5  综合测试程序编写 87

5.2.6  下载验证 89

5.3  STemWin与μC/OS结合的移植 89

5.3.1  移植准备工作 90

5.3.2  向工程添加以及修改相应

文件 90

5.3.3  综合测试程序编写 93

5.3.4  下载验证 94

5.4  STemWin的设计与应用 94

5.4.1  STemWin基础显示 95

5.4.2  STemWin图片显示 100

5.4.3  STemWin GUIBuilder 的

使用 105

第6章  LwIP网络开发 116

6.1  LwIP简介 116

6.2  LwIP在STM32系列微控制器上的

移植 117

6.2.1  LwIP无操作系统移植 117

6.2.2  LwIP带μC/OSⅡ操作系统

移植 146

6.3  LwIP开发基础 166

6.3.1  LwIP内存管理 166

6.3.2  LwIP数据包管理 168

6.3.3  LwIP网络接口管理 169

6.3.4  TCP协议基础 170

第3篇  实战篇

第7章  基础实验 173

7.1  ?C/OSⅡ多任务设计实验 173

7.1.1  ?C/OSⅡ启动和初始化 173

7.1.2  任务状态 174

7.1.3  任务控制块 175

7.1.4  任务堆栈 177

7.1.5  任务就绪表 178

7.1.6  任务调度和切换 181

7.1.7  实验现象 182

7.2  ?C/OSⅡ的时钟设计实验 182

7.2.1  定时器工作模式 182

7.2.2  ?C/OSⅡ定时器实验 185

7.3  STemWin图片与字体显示实验 189

7.4  网络通信实验 192

第8章  综合实验 202

8.1  电子图书功能的详细操作介绍 203

8.2  数码相框功能的详细操作介绍 204

8.3  音乐播放功能的详细操作介绍 205

8.4  视频播放功能的详细操作介绍 207

参考文献 209

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　
内容简介:
《嵌入式系统集成开发》基于STM32F4系列微控制器、嵌入式实时操作系统？C/OSⅡ、嵌入式图形设计库emWin以及轻量级网络通信协议LwIP，详细介绍了嵌入式系统的硬件设计与软件开发及综合应用。《嵌入式系统集成开发》共3篇。第1篇为系统基础篇，包括3章，主要介绍嵌入式系统的基本概念与开发方法，包括嵌入式系统的软/硬件结构、开发工具链和设计方法。第2篇为集成开发篇，包括3章，主要介绍嵌入式实时操作系统？C/OSⅡ的概念、移植、设计与应用等，嵌入式系统UI设计的重要工具STemWin以及轻量级网络通信协议LwIP的代码移植与开发过程等。第3篇为实战篇，包括2章，此部分主要以实践为主，分为基础实验和综合实验。基础实验主要包括？C/OSⅡ多任务设计实验、？C/OSⅡ的时钟设计实验、STemWin图片与字体显示实验和网络通信实验。综合实验是基于C/OSⅡ操作系统在STM32上实现的一个综合项目，此项目采用了大型软硬件架构，实现了电子书、数码相框、音乐播放、视频播放、时钟、记事本、网络通信、无线热点等多重功能，以此来让读者巩固前面所学的知识并提升综合项目开发的能力。《嵌入式系统集成开发》既可作为普通高等院校物联网工程、电子信息工程、通信工程、自动化、智能仪器等相关专业的本科教材或教学参考书，也可作为嵌入式系统爱好者和工程开发技术人员的参考用书。
作者简介:
代红英，教授，硕士研究生，2004年毕业于重庆邮电大学通信与信息系统专业。2013年入职重庆工程学院以来，曾任电子信息学院电子工程系主任，现任电子信息学院教学督导组长，电子信息学院嵌入式教研组长，承担了工程教育认证试点电子信息工程专业人才培养方案（2018级），2019级和2020级电子信息工程专业人才培养方案的制定，以及嵌入式方向课程建设等工作。近年来，主持国家级产学研合作项目1项；主研及参与重庆市教改项目5项；主持重庆工程学院教改2项，科研项目2项；出版编著2本（《基于SOPC的FPGA设计实验指导》《数字电子技术》,西南交通大学出版社）；主编教材3本；公开发表论文20余篇，其中中文核心论竞赛大赛；专利4项，其中发明专利1项（ZL201410321775.9）；指导学生成功立项“大学生创新创业训练计划项目”4项；指导学生参加全国大学生电子设计竞赛（TI杯），获二等奖2项，2017年入选全国大学生电子设计竞赛（重庆赛区）和重庆单片机设计竞赛专家库成员。
目录:
第1篇  系统基础篇

第1章  嵌入式系统总论 3

1.1  嵌入式系统概述 3

1.2  嵌入式系统的发展历程与应用领域 3

1.2.1  嵌入式系统的发展历程 3

1.2.2  嵌入式系统的应用领域 4

1.3  嵌入式系统的组成及分类 6

1.3.1  嵌入式系统的组成 6

1.3.2  嵌入式系统的分类 9

第2章  嵌入式系统的基础知识 11

2.1  嵌入式硬件系统 11

2.1.1  嵌入式处理器 11

2.1.2  存储器 13

2.1.3  外设接口 14

2.2  嵌入式软件系统 15

2.3  嵌入式系统的开发流程 15

第3章  软件开发环境的搭建 17

3.1  MDK-Keil ?Vision 17

3.1.1  MDK-Keil ?Vision简介 17

3.1.2  MDK-Keil ?Vision5软件的

安装 18

3.2  STM32CubeMX 21

3.2.1  STM32CubeMX概述 21

3.2.2  STM32CubeMX的安装 21

3.2.3  STM32CubeMX的使用 24

3.3  STM32设备驱动库 30

3.3.1  库开发与寄存器开发的关系 30

3.3.2  STM32驱动库的简介与分类 31

3.3.3  固件库的选择 32

第2篇  集成开发篇

第4章  μC/OSⅡ嵌入式实时操作

系统 37

4.1  μC/OSⅡ嵌入式实时操作系统概述 37

4.2  μC/OSⅡ实时操作系统的移植 38

4.2.1  移植准备工作 38

4.2.2  μC/OSⅡ工程移植 39

4.2.3  软件设计 42

4.2.4  下载验证 44

4.3  μC/OSⅡ设计与应用 44

4.3.1  多任务设计 44

4.3.2  中断处理与时间管理 57

4.3.3  事件控制块 59

4.3.4  消息邮箱 65

4.3.5  信号量与互斥信号量 66

4.3.6  内存管理 68

第5章  STemWin开发 76

5.1  STemWin概述 76

5.2  STemWin在STM32系列微控制器上的

移植 76

5.2.1  移植准备工作 76

5.2.2  向工程添加文件 78

5.2.3  修改工程文件 79

5.2.4  触摸屏移植 83

5.2.5  综合测试程序编写 87

5.2.6  下载验证 89

5.3  STemWin与μC/OS结合的移植 89

5.3.1  移植准备工作 90

5.3.2  向工程添加以及修改相应

文件 90

5.3.3  综合测试程序编写 93

5.3.4  下载验证 94

5.4  STemWin的设计与应用 94

5.4.1  STemWin基础显示 95

5.4.2  STemWin图片显示 100

5.4.3  STemWin GUIBuilder 的

使用 105

第6章  LwIP网络开发 116

6.1  LwIP简介 116

6.2  LwIP在STM32系列微控制器上的

移植 117

6.2.1  LwIP无操作系统移植 117

6.2.2  LwIP带μC/OSⅡ操作系统

移植 146

6.3  LwIP开发基础 166

6.3.1  LwIP内存管理 166

6.3.2  LwIP数据包管理 168

6.3.3  LwIP网络接口管理 169

6.3.4  TCP协议基础 170

第3篇  实战篇

第7章  基础实验 173

7.1  ?C/OSⅡ多任务设计实验 173

7.1.1  ?C/OSⅡ启动和初始化 173

7.1.2  任务状态 174

7.1.3  任务控制块 175

7.1.4  任务堆栈 177

7.1.5  任务就绪表 178

7.1.6  任务调度和切换 181

7.1.7  实验现象 182

7.2  ?C/OSⅡ的时钟设计实验 182

7.2.1  定时器工作模式 182

7.2.2  ?C/OSⅡ定时器实验 185

7.3  STemWin图片与字体显示实验 189

7.4  网络通信实验 192

第8章  综合实验 202

8.1  电子图书功能的详细操作介绍 203

8.2  数码相框功能的详细操作介绍 204

8.3  音乐播放功能的详细操作介绍 205

8.4  视频播放功能的详细操作介绍 207

参考文献 209

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