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第1章 嵌入式系统概述1

1．1 嵌入式系统的定义1

1．1．1 嵌入式系统的组成和特点2

1．1．2 嵌入式系统的发展历程及趋势2

1．2 嵌入式系统的体系结构和分类4

1．2．1 嵌入式系统的体系结构4

1．2．2 嵌入式系统的分类5

1．3 嵌入式微处理器6

1．3．1 嵌入式微处理器的分类6

1．3．2 ARM嵌入式处理器的内核和架构6

1．3．3 ARM微处理器结构14

1．3．4 ARM嵌入式处理器的特点及应用领域15

1．3．5 嵌入式处理器的选型原则15

1．4 嵌入式操作系统16

1．4．1 操作系统的概念和分类16

1．4．2 嵌入式Linux操作系统16

1．4．3 WindowsCE操作系统17

1．4．4 μC/OS-II操作系统19

1．4．5 Symbian操作系统20

1．4．6 VxWorks操作系统22

1．5 嵌入式系统的设计与开发23

1．5．1 嵌入式系统的设计与开发流程23

1．5．2 嵌入式系统的模拟仿真与调试23

本章小结25

习题与思考题25

第2章 嵌入式Linux开发基础26

2．1 Linux的基本操作26

2．1．1 用户系统相关命令26

2．1．2 文件目录相关命令29

2．1．3 压缩打包相关命令30

2．1．4 网络相关命令31

2．1．5 重定向与管道31

2．1．6 Linux帮助系统32

2．2 Linux下C语言程序设计基础32

2．2．1 VI的使用33

2．2．2 GCC编译器36

2．2．3 GDB调试器的使用38

2．2．4 GNU make和makefile42

2．3 Linux Shell编程46

2．4 Linux进程控制编程53

2．4．1 Linux进程概述53

2．4．2 Linux进程编程54

2．4．3 Linux进程通信58

2．5 Linux下的多线程编程74

2．5．1 线程概述74

2．5．2 线程的基本操作75

2．5．3 线程的访问控制78

2．5．4 “生产者—消费者”实验86

本章小结88

习题与思考题88

第3章 开发环境的建立89

3．1 基于ARM9的博创2410s开发实验平台89

3．2 ARM与宿主机的通信90

3．2．1 串口通信90

3．2．2 以太网接口91

3．2．3 USB接口92

3．2．4 JTAG接口92

3．3 交叉编译环境的建立92

3．3．1 宿主机环境搭建93

3．3．2 交叉编译环境的建立97

3．4 Boot Loader技术99

3．4．1 初识Boot Loader工作原理99

3．4．2 VIVI的代码分析与移植103

3．4．3 U_Boot的分析与移植106

3．5 ARM-Linux内核的编译与移植113

3．5．1 Linux内核版本与特点113

3．5．2 Linux内核移植115

3．6 根文件系统的建立与烧写121

3．6．1 嵌入式Linux常用的文件系统122

3．6．2 根文件系统的目录结构125

3．6．3 定制系统文件125

3．6．4 NFS文件系统的建立与使用126

3．6．5 Samba服务的建立与使用128

3．6．6 使用BusyBox构建根文件系统133

3．7 建立嵌入式Linux应用程序136

本章小结139

习题与思考题140

第4章 嵌入式Linux网络编程141

4．1 TCP/IP概述141

4．1．1 OSI参考模型与TCP/IP参考模型141

4．1．2 TCP/IP协议族142

4．1．3 TCP和UDP143

4．2 网络编程基础145

4．2．1 socket概述145

4．2．2 socket的基本函数150

4．3 socket应用程序设计154

4．3．1 TCP编程实例154

4．3．2 UDP编程实现157

本章小结159

习题与思考题159

第5章 嵌入式设备驱动160

5．1 Linux下设备驱动概述160

5．1．1 设备的分类160

5．1．2 设备文件161

5．1．3 主设备号与次设备号161

5．1．4 设备文件系统与系统文件系统162

5．2 设备驱动程序的结构163

5．3 字符设备驱动166

5．4 LCD设备驱动173

5．4．1 LCD工作原理174

5．4．2 FrameBuffer机制简介174

5．4．3 LCD驱动开发流程175

5．5 块设备驱动177

5．5．1 块设备驱动程序简介177

5．5．2 块设备驱动程序工作原理177

5．5．3 块设备驱动主要数据结构178

5．5．4 块设备驱动编写流程181

5．6 键盘驱动182

5．6．1 键盘的分类182

5．6．2 键盘工作原理183

5．6．3 键盘驱动程序的实现184

5．7 Linux网络驱动程序187

5．7．1 网络设备概述187

5．7．2 网络设备的加载方法188

5．7．3 重要数据结构190

5．7．4 网络设备的初始化192

5．7．5 打开和关闭网络设备192

5．7．6 发送过程的实现192

5．7．7 接收过程的实现193

5．7．8 中断控制194

5．7．9 NE2000兼容网卡驱动程序的移植195

5．8 触摸屏接口设计与Linux驱动编程198

5．8．1 触摸屏接口概述198

5．8．2 触摸屏驱动的体系接口200

5．8．3 触摸屏的Linux驱动程序分析201

5．8．4 触摸屏的测试与校准207

本章小结210

习题与思考题210

第6章 Qt图形编程211

6．1 嵌入式GUI简介211

6．1．1 Qt/Embedded211

6．1．2 MiniGUI212

6．1．3 Microwindows212

6．1．4 OpenGUI213

6．1．5 常见GUI的参数比较213

6．2 Qt/Embedded开发基础214

6．2．1 Qt/Embedded介绍214

6．2．2 Qt/Embedded的安装与环境变量设置216

6．2．3 Qt/Embedded信号和插槽机制217

6．2．4 QtDesigner的使用221

6．2．5 Qt/Embedded窗口实例222

6．3 基于Qt技术的Qtopia225

6．3．1 基于Qt技术的Qtopia系统平台226

6．3．2 Qtopia介绍及其开发环境的建立226

6．3．3 Qt/Embedded和Qtopia下应用程序的实现228

6．4 Qt编程综合实验231

6．4．1 基于PC的“Hello World”程序232

6．4．2 发布Qt/Embedded程序到目标板239

本章小结241

习题与思考题241

第7章 嵌入式Linux综合设计项目实例242

7．1 网络视频监控系统242

7．2 车载信息娱乐系统244

7．2．1 实例说明244

7．2．2 设计思路分析245

7．2．3 硬件电路设计246

7．2．4 软件设计248

7．3 基于嵌入式平台的电梯监控系统251

7．3．1 系统概述251

7．3．2 系统设计253

7．3．3 系统实现256

7．4 无线点菜系统266

7．4．1 设计思路分析266

7．4．2 系统硬件设计267

7．4．3 系统软件设计267

7．4．4 总结278

7．5 基于嵌入式与Web Service的智能家居系统278

7．5．1 系统概述278

7．5．2 系统设计280

7．5．3 系统实现296

附录309

附录A S3C2410X引脚及信号定义309

附录B 国外高校嵌入式系统课程的体系结构323

参考文献327