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第1章 面向对象与UML建模 1

1.1 面向对象思想及其应用简介 1

1.1.1 面向对象的问题描述 2

1.1.2 面向对象的基本特征 3

1.1.3 面向对象技术的其他重要概念 4

1.2 UML建模的基本概念 7

1.2.1 模型 8

1.2.2 UML建模概念简介 10

1.2.3 UML的构造事物 12

1.2.4 UML的关系和图 17

1.3 基于模型的计算系统 28

思考练习题 31

第2章 实时嵌入式系统基础知识 32

2.1 嵌入式系统的基本概念 32

2.1.1 通用计算与嵌入式计算 33

2.1.2 为什么要使用微处理器 35

2.1.3 嵌入式系统的组成 37

2.2 实时性、正确性与健壮性 43

2.2.1 实时性及其他术语和概念 44

2.2.2 正确性与健壮性 48

2.3 资源受限的目标运行环境 52

2.3.1 嵌入式系统的运行资源 52

2.3.2 嵌入式系统的制造成本 53

2.3.3 嵌入式系统的开发资源 54

2.4 嵌入式操作系统 55

2.4.1 硬件独立性 56

2.4.2 可伸缩的框架 58

2.4.3 任务调度 61

2.4.4 内存分配 63

2.4.5 任务间的通信 65

2.4.6 时间管理以及其他可选的系统服务 68

2.4.7 RTOS的选择 68

思考练习题 70

第3章 迭代和增量式的嵌入式系统开发过程3.1 智力劳动与机械劳动 72

3.2 用例驱动、以框架为中心和迭代增量式过程 74

3.2.1 用例驱动 75

3.2.2 以框架为中心 78

3.2.3 迭代和增量式过程 81

3.3 嵌入式系统软件框架 89

3.3.1 什么是系统软件框架 89

3.3.2 组成框架的三种模型 90

3.3.3 框架模型间的关系 93

3.4 过程中的阶段制品 95

思考练习题 97

第4章 面向对象的嵌入式系统分析 99

4.1 嵌入式系统分析的内容与目标 99

4.2 用例驱动的嵌入式系统需求分析 100

4.2.1 用例 103

4.2.2 用例的行为描述 104

4.2.3 外部事件和消息 107

4.2.4 需求模型 109

4.2.5 实例：PDA中一个模块的需求模型 112

4.3 嵌入式系统结构分析 117

4.3.1 领域分析与问题陈述 118

4.3.2 发现对象 118

4.3.3 标识关联 124

4.3.4 标识对象属性 126

4.3.5 建立系统的类模型 127

4.3.6 创建类图的讨论 132

4.4 嵌入式系统行为分析 134

4.4.1 对象行为 134

4.4.2 状态行为 135

4.4.3 建立状态模型 140

4.4.4 建立交互模型 144

4.4.5 增加类的主要操作 145

思考练习题 147

第5章 面向对象的嵌入式系统设计 148

5.1 嵌入式系统设计的内容与目标 148

5.2 设计模式及其在嵌入式系统设计中的作用 150

5.2.1 什么是设计模式 150

5.2.2 设计模式的基本结构 151

5.2.3 在开发中使用设计模式 152

5.3 嵌入式系统体系结构设计 154

5.3.1 物理体系结构问题 155

5.3.2 软件体系结构问题 157

5.4 嵌入式系统机制设计 160

5.5 嵌入式系统详细设计 171

思考练习题 180

第6章 以框架为中心的嵌入式系统程序设计6.1 嵌入式系统程序设计与通用计算程序设计的区别 181

6.2 嵌入式系统程序设计的开发环境 184

6.3 有限状态机的程序实现方法 187

6.3.1 有限状态机的本质 187

6.3.2 标准状态机的实现 190

6.4 程序设计与优化 201

6.4.1 基本的C数据类型在目标微处理器上的映射 201

6.4.2 C循环结构的效率 205

6.4.3 寄存器分配 209

6.4.4 函数调用的效率 211

6.4.5 指针别名和冗余变量 214

6.4.6 结构体内的变量安排 215

6.4.7 除法 217

6.4.8 关于程序优化的讨论 219

思考练习题 219

第7章 嵌入式系统的实现 221

7.1 软硬件协同设计与实现 221

7.2 嵌入式系统的硬件实现 223

7.2.1 微处理器的选择 223

7.2.2 外围及接口电路的确定 224

7.2.3 硬件原理图的建立 226

7.2.4 PCB图的建立 227

7.2.5 电路板的组装 228

7.2.6 电路板的调试 228

7.3 嵌入式系统硬件驱动程序 229

7.3.1 嵌入式系统硬件驱动程序 229

7.3.2 嵌入式系统的启动过程 231

7.3.3 嵌入式系统分层设备驱动 234

7.4 实时操作系统在嵌入式系统实现中的应用 234

7.4.1 移植的条件 235

7.4.2 移植的内容 236

7.5 嵌入式系统的软件实现 241

7.6 嵌入式系统的测试与调试 245

7.6.1 调试工具和方法 245

7.6.2 制造测试 249

思考练习题 253

附录 255

参考文献 263