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第1章 把好两头是关键——输入与输出基础知识1

1.1 输出2

1.1.1 最简单的I／O输出2

1.1.2 感性负载对I／O输出的影响3

1.1.3 隔离输出4

1.1.4 输出电压匹配6

1.2 输入7

1.2.1 输入上拉电阻的确定7

1.2.2 模拟输入的问题9

1.2.3 模拟输入的等效网络10

1.2.4 模拟小信号处理11

第2章 最简单的例子——足疗机控制器设计14

2.1 功能需求分析15

2.1.1 人机输入分析15

2.1.2 运行模式分析16

2.1.3 电路板组成部分分析17

2.1.4 足疗控制器功能划分20

2.2 基于成本约束的控制电路板原理图设计20

2.2.1 成本控制相关的考虑20

2.2.2 CPU控制板的设计21

2.3 CPU控制板的PCB设计22

2.3.1 PCB及贴片的成本考虑22

2.3.2 焊接要求23

2.4 价格成本核算24

2.5 控制器开关电源设计26

2.5.1 线性电源的设计26

2.5.2 开关电源设计基本原理27

2.5.3 用PI Expert设计足疗机的开关电源变压器30

2.5.4 开关变压器的设计37

2.5.5 控制集成电路部分40

2.5.6 开关电源的PCB设计44

2.6 控制器其他部分设计45

2.7 给PCB代工厂提交的资料48

2.8 足疗机软件设计51

2.8.1 红外通信设计52

2.8.2 PWM产生56

2.8.3 定时扫描显示57

2.8.4 键盘处理程序61

2.8.5 间断运行模式程序62

2.8.6 定位程序64

2.8.7 主控子程序65

2.8.8 主控程序70

第3章 更进一步——乒乓发球机产品设计74

3.1 需求分析75

3.1.1 遥控器需求分析76

3.1.2 主板需求分析77

3.2 硬件功能设计和实现79

3.2.1 落点的实现79

3.2.2 发球个数的实现81

3.2.3 红外接收的实现83

3.2.4 供球电动机正反转和调速的实现84

3.3 主控板硬件原理图设计90

3.4 红外遥控发射硬件设计94

3.4.1 遥控器硬件要求分析94

3.4.2 液晶的选择94

3.4.3 遥控器主板设计95

3.4.4 遥控器红外发射的调制97

3.4.5 遥控器的外观98

3.5 软件设计规划99

3.5.1 合理安排中断优先级99

3.5.2 主控程序总体结构101

第4章 质的飞跃——从单片机到ARM产品开发110

4.1 嵌入式系统和ARM111

4.1.1 JTAG接口112

4.1.2 JTAG标准112

4.1.3 JTAG硬件控制器113

4.2 JTAG仿真器制作114

4.2.1 ARM的调试结构114

4.2.2 JTAG仿真环境114

4.2.3 自制简易仿真器115

4.2.4 JTAG仿真器硬件制作115

4.2.5 JTAG仿真器驱动软件120

4.3 ADS开发套件124

4.3.1 在ADS 1.2 中使用简易JTAG仿真头调试124

4.3.2 ADS中程序的调试128

4.4 ARM启动代码和Bootloader130

4.4.1 启动代码主要构成131

4.4.2 启动代码实例分析133

4.5 从ADS1.2 至Realview MDK140

4.5.1 工具结构的改进140

4.5.2 分散加载文件142

4.5.3 C库函数的差异143

4.5.4 开发环境迁移实例143

第5章 ARM常用外设接口149

5.1 SPI接口150

5.2 模块式LCD的SPI接口设计151

5.2.1 128×64点阵显示器151

5.2.2 模块引脚说明152

5.2.3 模块式LCD硬件连接154

5.2.4 模块式LCD内部存储器155

5.2.5 SPI接口LCD显示程序158

5.3 SPI Flash Memory编程164

5.3.1 SPI Flash硬件接口164

5.3.2 AT45DB041的软件接口函数166

5.4 I2C接口170

5.4.1 上拉电阻与传输速率171

5.4.2 I2C总线三种信号172

5.4.3 软件仿真I2C示例174

5.4.4 带I2C硬件控制器的程序179

第6章 基于STM32的室内导航家用拖地机181

6.1 对mint5200进行拆解183

6.2 设计方案185

6.2.1 外观的修改185

6.2.2 机械设计186

6.2.3 室内导航方案的选择187

6.2.4 导航系统方案设计188

6.2.5 红外通信方案设计192

6.2.6 保证直线行走的设计方案194

6.2.7 方案的合理性分析195

6.3 总体设计197

6.4 硬件设计198

6.5 软件设计204

6.5.1 关于STM32固件库204

6.5.2 异常信号的处理204

6.5.3 电动机控制部分206

6.5.4 红外和噪声波载波发生208

6.5.5 PID电动机速度控制210

6.5.6 MPU6050陀螺仪及姿态解算214

6.5.7 有关清洁覆盖算法分析216

6.5.8 规则动作库220

6.6 拖地机产品样机221

6.7 拖地机专利撰写举例222

第7章 基于OS层面ARM必备知识——嵌入式Linux文件系统227

7.1 Linux文件系统简介228

7.1.1 ext2和INODE229

7.1.2 虚拟文件系统（VFS）230

7.2 注册文件系统233

7.3 安装文件系统233

7.4 在虚拟文件系统中搜寻文件235

7.5 卸载文件系统235

7.6 ／proc文件系统235

7.7 设备特殊文件236

7.8 常见的Flash文件系统236

7.8.1 Flash的特点236

7.8.2 JFFS2238

7.8.3 YAFFS文件系统240

7.9 根文件系统240

第8章 将设备联网——嵌入式Web Server的实现245

8.1 Web基础知识246

8.1.1 HTTP协议246

8.1.2 HTTP请求246

8.1.3 HTTP应答247

8.2 面向电子商务的B／S结构248

8.3 Web Server制作网页249

8.4 CGI工作原理250

8.4.1 环境变量251

8.4.2 CGI标题和GET／POST252

8.4.3 CGI程序的开发254

8.4.4 几种常用数据库接口255

8.4.5 几种常用CGI及其Web开发语言255

8.5 JavaScript脚本257

8.5.1 JavaScript的语句及语法259

8.5.2 JavaScript编程举例262

8.6 socket通信264

8.6.1 TCP Socket编程举例266

8.6.2 UDP Socket编程举例271

8.6.3 HTTP请求中Client与Server的交互过程275

8.6.4 一个简单的Web服务器例子276

8.7 嵌入式Web服务器Boa的特点280

8.7.1 Boa的功能实现281

8.7.2 Boa的移植步骤284

8.7.3 CGIC库的移植286

8.7.4 HTML模板的制作287

8.7.5 一个综合的Web测试实验288

8.8 通过网络远程控制开发板上的灯301

第9章 基于Linux的家庭网关设计306

9.1 产品开发背景307

9.2 功能需求307

9.3 家庭网关设计309

9.3.1 网络通信设计310

9.3.2 网关软件架构311

9.3.3 关于视频硬件设计312

9.3.4 系统整体的硬件设计312

9.3.5 家庭网关系统包含的软件313

9.4 硬件平台设计315

9.5 嵌入式Web开发概述317

9.5.1 Mizi Linux317

9.5.2 Boa小型Web服务器317

9.5.3 SQLite轻型数据库318

9.5.4 网关的软件平台构造318

9.6 软件环境搭建步骤319

9.6.1 烧写Mizi Linux319

9.6.2 搭建交叉编译环境319

9.6.3 Boa移植319

9.6.4 SQLite移植321

9.6.5 SQLite使用方法与常用命令322

9.6.6 建立数据库323

9.7 CGI程序设计与实现326

9.7.1 CGI与客户端的通信机制326

9.7.2 程序中读写SQLite数据库330

9.7.3 RS-485串口读写333

9.7.4 指令格式定义337

9.7.5 CGI脚本举例340

9.8 前台网页设计与实现342

9.8.1 HTML简介342

9.8.2 CSS简介344

9.8.3 JavaScript简介347

9.8.4 Ajax技术350

9.9 网关使用说明书355

9.9.1 产品概述355

9.9.2 用户登录356

9.9.3 主界面356

9.9.4 家电控制357

9.9.5 系统设置360

9.1 0家庭网关产品的知识产权保护问题365

参考文献371