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第1章 嵌入式系统概论1

1.1 系统概述1

1.1.1 嵌入式系统的定义和特征1

1.1.2 嵌入式系统的应用领域及发展趋势2

1.2 嵌入式系统组织结构4

1.2.1 嵌入式系统总体架构4

1.2.2 嵌入式硬件系统结构4

1.2.3 嵌入式硬件系统中采用的先进技术11

1.3 嵌入式软件系统14

1.3.1 系统简介14

1.3.2 嵌入式操作系统17

1.3.3 常用的嵌入式操作系统22

习题与思考题一25

第2章 嵌入式微处理器28

2.1 概述28

2.1.1 ARM体系结构版本、命名规则29

2.1.2 嵌入式微处理器系列产品32

2.2 ARM微处理器组成结构与工作原理35

2.2.1 微处理器结构组成35

2.2.2 微处理器的工作状态与工作模式37

2.2.3 微处理器的寄存器组织39

2.2.4 异常中断模式处理过程43

2.3 ARM存储器存储方式与映射机制46

2.4 常用的嵌入式处理器简介49

2.4.1 ARM9系列S3C2440微处理器49

2.4.2 ARM系列Cortex处理器61

习题与思考题二67

第3章 嵌入式系统开发环境与开发技术70

3.1 概述70

3.2 嵌入式系统开发技术71

3.2.1 集成开发环境72

3.2.2 系统软件开发工具83

3.3 嵌入式系统调试技术88

3.3.1 ARM交叉调试及固化技术88

3.3.2 嵌入式软件的测试90

3.4 嵌入式系统的引导程序91

3.4.1 BootLoader的职能92

3.4.2 BootLoader的操作模式93

3.4.3 BootLoader的程序结构与调试94

3.4.4 BootLoader的应用实例95

习题与思考题三102

第4章 ARM指令集系统与程序设计103

4.1 ARM指令集及应用103

4.1.1 ARM指令简介103

4.1.2 ARM指令集的编码格式104

4.1.3 ARM指令的数据寻址方式105

4.1.4 ARM指令的分类说明及应用106

4.2 Thumb指令集及应用110

4.2.1 Thumb指令简介110

4.2.2 Thumb-2指令集简介111

4.3 ARM汇编语言及程序设计111

4.3.1 ARM汇编语言111

4.3.2 ARM汇编语言程序设计114

4.4 嵌入式C语言编程简介118

4.5 嵌入式C与ARM汇编语言混合编程120

4.5.1 内嵌汇编120

4.5.2 汇编程序中访问C程序变量122

4.5.3 C程序和汇编程序之间的相互调用123

习题与思考题四125

第5章 嵌入式系统设计与应用128

5.1 系统设计原则与设计步骤128

5.2 系统核心电路设计131

5.2.1 处理器芯片的选型131

5.2.2 电源管理设计131

5.2.3 存储系统设计132

5.3 系统接口电路设计与应用136

5.3.1 通用接口GPIO136

5.3.2 系统异常中断处理方式139

5.3.3 A/D转换接口142

5.3.4 数字音频设备接口146

5.4 人机交互设备接口设计与应用147

5.4.1 键盘接口147

5.4.2 显示器接口147

5.4.3 触摸屏接口153

5.5 串行数据通信接口设计与应用159

5.5.1 串行通信原理159

5.5.2 串行通信接口设计与应用163

5.6 无线通信接口设计与应用172

5.6.1 蓝牙通信技术173

5.6.2 ZigBee通信技术175

5.6.3 无线局域网Wi-Fi技术177

5.6.4 第2、3、4和5代通信技术简介178

5.7 卫星定位系统181

习题与思考题五186

第6章 μC/OS-Ⅱ操作系统及应用188

6.1 概述188

6.2 μC/OS-Ⅱ系统191

6.2.1 μC/OS-Ⅱ内核结构192

6.2.2 μC/OS-Ⅱ内核源代码解析192

6.2.3 μC/OS-Ⅱ任务及其创建195

6.2.4 μC/OS-Ⅱ任务状态及其调度196

6.3 μC/OS-Ⅱ系统移植197

6.3.1 μC/OS-Ⅱ移植条件197

6.3.2 μC/OS-Ⅱ的移植步骤198

6.4 基于μC/OS-Ⅱ的应用开发204

6.4.1 应用程序结构的建立204

6.4.2 μC/OS-Ⅱ的API205

6.4.3 绘图函数及应用206

习题与思考题六214

第7章 嵌入式Linux操作系统及应用215

7.1 嵌入式Linux操作系统概述215

7.2 嵌入式Linux内核及其工作原理217

7.2.1 嵌入式Linux内核217

7.2.2 嵌入式Linux启动过程220

7.2.3 嵌入式linux文件系统221

7.3 嵌入式Linux内核定制与编译224

7.3.1 交叉编译环境224

7.3.2 内核定制及裁剪说明225

7.3.3 编译内核243

7.3.4 制作文件系统映像243

7.4 嵌入式Linux驱动及应用开发244

7.4.1 设备驱动程序简介244

7.4.2 驱动程序结构245

7.4.3 设备注册和初始化246

7.4.4 驱动程序案例247

习题与思考题七249

第8章 Android操作系统及应用250

8.1 Android操作系统概述250

8.2 Android操作系统的体系结构250

8.3 Android开发工具252

8.3.1 基于Eclipse＋ADT的开发环境搭建252

8.3.2 基于Android Studio的环境搭建255

8.4 基于Android操作系统的应用开发256

习题与思考题八262

第9章 嵌入式系统开发应用实例263

9.1 概述263

9.2 硬件系统设计264

9.2.1 核心板结构组成265

9.2.2 系统平台主板结构组成266

9.3 软件系统设计273

9.3.1 系统软件需求分析与设计273

9.3.2 用户应用程序设计273

9.3.3 综合实训平台应用实例简介279

参考文献281