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第1章 嵌入式系统导引 1

1.1 嵌入式系统概述 1

1.1.1 嵌入式系统的概念 1

1.1.2 嵌入式系统的分类 2

1.1.3 嵌入式系统的发展历程 3

1.1.4 嵌入式系统的应用领域 4

1.2 嵌入式系统组成 5

1.2.1 嵌入式系统的结构 6

1.2.2 硬件层 6

1.2.3 中间层 6

1.2.4 软件层 6

1.3 嵌入式处理器 7

1.3.1 嵌入式处理器的分类 7

1.3.2 典型嵌入式微处理器 7

1.4 嵌入式操作系统 8

1.4.1 嵌入式操作系统的特点 8

1.4.2 常用嵌入式操作系统 9

1.5 交叉开发环境 10

1.5.1 交叉开发 10

1.5.2 交叉编译与交叉调试 10

习题1 11

第2章 嵌入式微处理器 12

2.1 嵌入式微处理器简介 12

2.1.1 微处理器组成 12

2.1.2 复杂指令系统与精简指令系统 13

2.1.3 冯·诺依曼结构与哈佛结构 13

2.2 ARM处理器简介 14

2.2.1 主要特点 14

2.2.2 产品系列 14

2.2.3 应用领域及产品选型 15

2.2.4 S3C2440处理器简介 16

2.3 ARM体系结构 19

2.3.1 数据类型 19

2.3.2 工作状态 19

2.3.3 工作模式 20

2.3.4 寄存器组 20

2.3.5 存储器组织 21

2.3.6 堆栈 22

2.3.7 异常 23

2.4 ARM指令系统 24

2.4.1 指令集 24

2.4.2 常用指令 26

2.4.3 ARM伪指令 31

2.5 ARM程序设计基础 31

2.5.1 汇编语言编程 31

2.5.2 C语言与汇编语言混合编程 32

习题2 33

第3章 嵌入式操作系统Linux 34

3.1 Linux概述 34

3.1.1 计算机操作系统 34

3.1.2 Linux操作系统 35

3.1.3 Linux内核结构 35

3.1.4 Linux目录结构 37

3.2 Linux常用命令 37

3.2.1 登录、注销、重启与关机操作 38

3.2.2 简单操作 39

3.2.3 用户操作 40

3.2.4 目录操作 41

3.2.5 文件操作 42

3.2.6 进程操作 46

3.2.7 磁盘操作 47

3.2.8 网络操作 48

3.3 Linux C语言编程环境 50

3.3.1 文本编辑器vi 50

3.3.2 编译器GCC 52

3.3.3 调试器GDB 53

3.3.4 项目管理器Make 59

3.4 嵌入式Linux 61

3.4.1 嵌入式Linux内核 61

3.4.2 Linux内核移植 62

3.4.3 嵌入式Linux引导加载 62

习题3 64

第4章 设备驱动程序开发 65

4.1 Linux设备管理 65

4.1.1 设备分类 65

4.1.2 设备识别 65

4.1.3 设备文件 65

4.2 设备驱动程序 66

4.2.1 设备驱动程序概述 66

4.2.2 设备访问方式 67

4.2.3 设备驱动程序组成 67

4.3 字符设备驱动程序 68

4.3.1 驱动程序与Linux内核的接口 68

4.3.2 驱动程序的框架 69

4.3.3 驱动程序的一个简单示例 71

4.4 开发案例：按键驱动 74

4.4.1 硬件电路 74

4.4.2 驱动程序 74

习题4 83

第5章 接口开发 84

5.1 接口概述 84

5.1.1 接口的概念 84

5.1.2 接口的功能 84

5.1.3 接口传送的信息 85

5.2 人机交互接口 85

5.2.1 键盘接口 85

5.2.2 液晶显示器接口 86

5.2.3 触摸屏接口 87

5.3 通信接口 89

5.3.1 数据通信方式 89

5.3.2 通用异步收发器 90

5.3.3 串行外围设备接口 90

5.3.4 通用串行总线 90

5.3.5 内部集成电路串行总线 91

5.3.6 RS232 91

5.3.7 RS485 91

5.4 接口开发案例1：LCD接口开发 92

5.4.1 硬件电路原理 92

5.4.2 应用程序 95

5.5 接口开发案例2：触摸屏接口开发 101

5.5.1 硬件电路原理 101

5.5.2 应用程序 102

习题5 104

第6章 传感系统开发 105

6.1 传感器概述 105

6.1.1 传感器组成 105

6.1.2 传感器分类 105

6.1.3 传感器特性 106

6.1.4 传感器简介 106

6.2 传感器网络 109

6.2.1 传感器网络组成 109

6.2.2 网络标准 110

6.3 开发案例：温度传感系统 110

6.3.1 DS18B20温度传感器 111

6.3.2 硬件电路 113

6.3.3 温度值的计算 114

6.3.4 应用程序 114

习题6 118

第7章 嵌入式技术在物联网中的应用 120

7.1 物联网概述 120

7.1.1 物联网的概念 120

7.1.2 物联网的技术体系 121

7.1.3 物联网的相关产业体系 123

7.1.4 物联网的发展需求和机遇 124

7.2 智能家居 125

7.2.1 智能家居概述 125

7.2.2 系统方案 125

7.2.3 系统设计 126

7.3 智能小区 128

7.3.1 智能小区概述 128

7.3.2 系统方案 128

7.3.3 家庭中继器 129

7.4 智能交通 135

7.4.1 智能交通概述 135

7.4.2 车辆监控系统 136

7.4.3 汽车行驶记录仪 136

7.5 智能电网 139

7.5.1 智能电网概述 139

7.5.2 集中器 140

7.6 智能医疗 142

7.6.1 智能医疗系统概述 142

7.6.2 便携式医用监测系统 142

习题7 145

附录 146

参考文献 164