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嵌入式系统设计与应用（第3版）

作者: 张思民

出版社: 清华大学出版社

出版时间: 2021-05

版次: 3

ISBN: 9787302562757

定价: 49.80

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

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本书Cortex-A8微处理器为背景，针对嵌入式系统开发与设计需要，系统地介绍了嵌入式系统的基本概念、原理、设计原则与方法。本书简要地介绍了嵌入式系统及Linux操作系统的基础知识，详细地讲解了嵌入式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，*后介绍了Android手机远程控制嵌入式开发板驱动程序的运行示例。本书讲解深入浅出，从基本概念到具体应用都给出了大量示例和图示来加以说明，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的帮助。作者长期从事计算机类应用项目开发设计工作，并在高校担任计算机专业程序设计课程的教学工作，有丰富的教学经验和程序设计实践经验。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

2.1.5I/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

2.3ARM微处理器体系

2.3.1ARM公司及ARM体系结构

2.3.2ARM系列微处理器简介

2.4微处理器的结构

2.4.1RISC体系结构和ARM设计思想

2.4.2ARM Cortex微处理器结构的最小系统设计

2.4.3Cortex A8微处理器结构

2.4.4Cortex A8的存储地址空间

2.4.5Cortex A8的GPIO端口

本章小结

习题

第3章嵌入式Linux操作系统

3.1Linux基本概念

3.2Linux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

3.3Linux的文本编辑器

3.3.1Vi文本编辑器

3.3.2gedit文本编辑器

3.4Linux启动过程

3.4.1Linux系统的引导过程

3.4.2ARM 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

4.1.1Linux下C语言编译过程

4.1.2GCC编译器及基本使用方法

4.2“文件包含”处理

4.3make命令和Makefile工程管理

4.3.1认识make

4.3.2Makefile变量

4.3.3Makefile规则

4.3.4make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Linux shell编程

4.5.1shell的语法基础

4.5.2shell的流程控制语句

4.5.3shell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

5.5.2ARM 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

6.1.2open函数和close函数

6.1.3read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

6.4.3RS232C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

7.1.1IP地址和端口号

7.1.2套接字

7.2socket网络编程

7.2.1socket网络函数

7.2.2socket网络编程示例

7.3嵌入式系统的Web服务器程序设计

7.3.1Web服务器

7.3.2Web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

9.1.1GPIO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

10.3Android应用程序结构

10.3.1目录结构

10.3.2Android应用程序架构分析

10.4Android应用程序设计示例

10.5Android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
内容简介:
本书Cortex-A8微处理器为背景，针对嵌入式系统开发与设计需要，系统地介绍了嵌入式系统的基本概念、原理、设计原则与方法。本书简要地介绍了嵌入式系统及Linux操作系统的基础知识，详细地讲解了嵌入式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，*后介绍了Android手机远程控制嵌入式开发板驱动程序的运行示例。本书讲解深入浅出，从基本概念到具体应用都给出了大量示例和图示来加以说明，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的帮助。
作者简介:
作者长期从事计算机类应用项目开发设计工作，并在高校担任计算机专业程序设计课程的教学工作，有丰富的教学经验和程序设计实践经验。
目录:
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

2.1.5I/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

2.3ARM微处理器体系

2.3.1ARM公司及ARM体系结构

2.3.2ARM系列微处理器简介

2.4微处理器的结构

2.4.1RISC体系结构和ARM设计思想

2.4.2ARM Cortex微处理器结构的最小系统设计

2.4.3Cortex A8微处理器结构

2.4.4Cortex A8的存储地址空间

2.4.5Cortex A8的GPIO端口

本章小结

习题

第3章嵌入式Linux操作系统

3.1Linux基本概念

3.2Linux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

3.3Linux的文本编辑器

3.3.1Vi文本编辑器

3.3.2gedit文本编辑器

3.4Linux启动过程

3.4.1Linux系统的引导过程

3.4.2ARM 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

4.1.1Linux下C语言编译过程

4.1.2GCC编译器及基本使用方法

4.2“文件包含”处理

4.3make命令和Makefile工程管理

4.3.1认识make

4.3.2Makefile变量

4.3.3Makefile规则

4.3.4make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Linux shell编程

4.5.1shell的语法基础

4.5.2shell的流程控制语句

4.5.3shell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

5.5.2ARM 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

6.1.2open函数和close函数

6.1.3read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

6.4.3RS232C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

7.1.1IP地址和端口号

7.1.2套接字

7.2socket网络编程

7.2.1socket网络函数

7.2.2socket网络编程示例

7.3嵌入式系统的Web服务器程序设计

7.3.1Web服务器

7.3.2Web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

9.1.1GPIO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

10.3Android应用程序结构

10.3.1目录结构

10.3.2Android应用程序架构分析

10.4Android应用程序设计示例

10.5Android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

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