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1.1 嵌入式系统的发展趋势1

1.1.1 什么是嵌入式系统1

第1章 嵌入式系统简介1

1.1.2 国内外发展概况3

1.1.3 市场应用前景6

1.2 嵌入式系统的特征与分类8

1.2.1 嵌入式系统的特征8

1.2.2 嵌入式系统的分类9

1.3 嵌入式硬件软件简介10

1.3.1 嵌入式硬件简介10

1.3.2 嵌入式软件简介12

1.3.3 嵌入式系统开发简介13

习题15

2.1 RTOS的概念16

第2章 嵌入式实时操作系统概述16

2.2 RTOS的起源和发展18

2.2.1 RTOS的起源18

2.2.2 RTOS的发展趋势19

2.3 RTOS的特征20

2.4 RTOS的组成22

2.4.1 RTOS内核22

2.4.2 嵌入式TCP/IP网络系统24

2.4.3 嵌入式文件系统24

2.5 RTOS的分类25

习题26

第3章 任务管理27

3.1 RTOS任务的定义27

3.2 RTOS任务状态及转换28

3.3.1 概述30

3.3 RTOS任务调度30

3.3.2 实时调度算法分类32

3.3.3 主要调度算法32

3.4 RTOS任务的基本操作34

3.4.1 任务创建35

3.4.2 任务删除36

3.4.3 任务挂起36

3.4.4 任务唤醒36

3.4.5 任务睡眠37

3.4.6 关于任务扩展37

3.5.1 任务控制块38

3.5.2 任务控制块示例38

3.5 RTOS任务的基本数据结构38

3.6 RTOS优先级反转39

3.6.1 优先级反转问题的提出39

3.6.2 优先级反转问题的解决40

习题41

第4章 同步与通信43

4.1 理解同步与通信43

4.2 信号量44

4.2.1 信号量定义44

4.2.2 信号量的数据结构45

4.2.3 信号量的基本操作46

4.2.4 信号量应用举例47

4.3 邮箱49

4.3.1 邮箱定义49

4.3.3 邮箱的基本操作50

4.3.2 邮箱的数据结构50

4.3.4 邮箱应用举例51

4.4 消息队列53

4.4.1 消息队列定义53

4.4.2 消息队列的数据结构53

4.4.3 消息队列的基本操作54

4.4.4 消息队列应用举例55

4.5 互斥体56

4.5.1 互斥体定义56

4.5.2 互斥体的数据结构57

4.5.3 互斥体的基本操作58

4.5.4 互斥体应用举例59

习题60

5.1.1 实时时钟62

5.1 硬件时钟设备62

第5章 时间管理62

5.1.2 可编程间隔定时器63

5.2 时钟管理64

5.2.1 时钟粒度64

5.2.2 时钟机制64

5.3 定时器管理65

5.4 时钟中断服务程序69

习题70

第6章 中断／异常管理71

6.1 中断／异常的一些基本概念71

6.2 中断系统的硬件结构73

6.2.1 一般的中断硬件结构73

6.2.2 中断硬件结构示例74

6.3.1 中断检测与中断响应76

6.3 中断处理过程76

6.3.2 中断处理77

6.4 用户中断服务程序81

6.5 伪中断82

6.6 中断评价指标83

6.7 嵌入式中断机制特点84

习题85

第7章 内存管理86

7.1 内存管理原理86

7.2 固定尺寸内存池管理87

7.2.1 固定尺寸内存池管理的特点87

7.2.2 固定尺寸内存池管理的数据结构88

7.2.3 固定尺寸内存池管理的基本操作90

7.3.2 可变尺寸内存池管理的数据结构91

7.3.1 可变尺寸内存池管理的特点91

7.3 可变大小内存池管理91

7.3.3 可变尺寸内存池的基本操作94

习题95

第8章 I/O管理96

8.1 I/O管理的功能96

8.2 I/O管理的基本方法98

8.2.1 使用轮询的直接I/O98

8.2.2 中断驱动I/O99

8.2.3 存储映射I/O100

8.2.4 直接内存访问101

8.3 I/O管理系统的实现101

8.3.1 I/O管理系统的实现思想102

8.3.2 VxWorks下的I/O设备驱动实现103

8.3.3 Linux下的设备驱动程序实现106

8.4 常用I/O设备111

8.4.1 串行通信设备111

8.4.2 顺序访问的存储设备112

8.4.3 随机存取设备113

习题114

第9章 其他子系统115

9.1 文件系统115

9.1.1 通用文件系统115

9.1.2 闪存文件系统116

9.1.3 内存文件系统121

9.2 图形用户界面121

9.2.1 基本知识121

9.2.2 关键技术122

9.2.3 开发工具124

9.3 TCP/IP协议栈127

9.3.1 TCP/IP协议简介127

9.3.2 嵌入式TCP/IP协议栈130

9.4 其他接口132

9.4.1 Java虚拟机132

9.4.2 嵌入式数据库133

习题137

第10章 嵌入式硬件介绍138

10.1 嵌入式处理器138

10.1.1 嵌入式微处理器139

10.1.2 嵌入式微控制器147

10.1.3 嵌入式片上系统147

10.1.4 嵌入式DSP处理器149

10.2 总线150

10.2.1 ISA151

10.2.2 PCI152

10.2.3 I2C152

10.2.4 CAN153

10.2.5 AMBA154

10.3 存储器154

10.3.1 高速缓存155

10.3.2 主存155

10.3.3 外存156

10.4 通信接口157

10.4.1 USB总线157

10.4.2 IEEE1394总线158

10.4.3 IEEE802.11160

10.4.4 蓝牙161

10.4.5 IrDA162

10.5 其他嵌入式设备162

10.5.1 液晶显示163

10.5.2 触摸屏164

10.5.3 语音输入／输出设备165

10.5.4 键盘166

习题168

第11章 主流RTOS介绍169

11.1 TRON169

11.1.1 概述169

11.1.2 T-Kernel与TRON的关系170

11.1.3 T-Engine的软件构成170

11.1.4 T-Kernel的内核概要171

11.1.5 同步与通信171

11.1.6 中断／异常处理172

11.1.7 内存管理173

11.2 VxWorks175

11.2.1 概述175

11.2.2 VxWorks的特点175

11.2.3 VxWorks的体系结构176

11.2.4 Tonado集成开发环境179

11.3 QNX179

11.3.1 微内核概述180

11.3.2 资源管理和路径名空间管理182

11.3.3 QNX的可维护性186

11.3.4 QNX的性能187

11.4 μCLinux187

11.4.1 μCLinux的内存管理188

11.4.3 内存保护189

11.4.2 μCLinux的内核结构189

11.4.4 编程接口的改变190

11.4.5 μCLinux的应用程序库191

11.4.6 μCLinux的内核运行方式191

11.4.7 μCLinux支持的文件系统191

11.5 Windows CE191

11.5.1 Windows CE的体系结构192

11.5.2 基于Windows CE的产品195

11.5.3 Windows CE定制开发195

11.5.4 应用程序的开发196

11.5.5 设备驱动程序的开发196

11.5.6 Windows CE的内存使用196

习题197

12.1.1 实时在线仿真系统198

第12章 应用开发198

12.1 开发工具198

12.1.2 高级语言编译器199

12.1.3 源程序模拟器199

12.1.4 实时多任务操作系统200

12.1.5 集成开发环境200

12.2 开发过程201

12.2.1 选定开发平台201

12.2.2 选定操作系统204

12.2.3 系统的开发207

12.2.4 系统的调试215

习题219

13.1 系统层开发范例220

13.1.1 基于μCLinux的内核移植与驱动开发220

第13章 应用开发范例220

13.1.2 嵌入式Linux系统的设计和应用229

13.1.3 基于VxWorks的DMA驱动程序开发范例231

13.1.4 基于Windows CE的打印机驱动开发234

13.1.5 开发具有动态电压调整功能的操作系统236

13.1.6 基于龙芯-1号CPU的网络终端主板的开发243

13.1.7 基于龙芯GS32I的嵌入式Linux系统的开发246

13.2 应用层开发范例249

13.2.1 基于μC/OS-Ⅱ的IDE行为状态机的设计与实现249

13.2.2 嵌入式操作系统中的IC卡资源管理器260

13.2.3 基于VxWorks的邮箱通信实现264

13.2.4 基于TRON的应用开发267

习题276

参考文献278