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第1章 绪论 1

1.1 嵌入式系统概述 1

1.1.1 计算机的发展和分类 1

1.1.2 嵌入式系统概览 1

1.1.3 嵌入式系统的组成 2

1.1.4 嵌入式系统的发展 6

1.2 嵌入式系统开发流程 7

1.3 嵌入式软件设计 8

1.3.1 嵌入式系统开发语言 8

1.3.2 嵌入式系统的开发工具 10

1.4 本书内容简介 12

第2章 预备知识 14

2.1 ARM体系结构 14

2.1.1 ARM体系结构简介 14

2.1.2 ARM指令集 21

2.1.3 S3C44B0X嵌入式处理器 29

2.1.4 LPC2136嵌入式处理器 31

2.1.5 S3C2410X嵌入式处理器 32

2.2 Linux操作系统 33

2.2.1 Linux操作系统的历史 33

2.2.2 Linux操作系统的特点 35

2.2.3 Linux版本 36

2.2.4 Linux的安装 39

2.3 Linux操作系统基础操作 39

2.3.1 shell 39

2.3.2 常用shell命令 41

第3章 嵌入式Linux开发环境 45

3.1 交叉开发环境 45

3.2 Linux开发工具链 46

3.2.1 Linux开发工具链简介 46

3.2.2 GNU交叉开发环境的建立 48

3.3 编辑器 50

3.4 编译器 53

3.4.1 gcc简介 53

3.4.2 gcc的基本用法 54

3.5 链接器 57

3.6 调试器 60

3.7 自动化编译配置文件 68

3.7.1 自动化编译配置文件简介 68

3.7.2 Makefile规则 71

3.7.3 Makefile的变量 80

3.7.4 Makefile的执行 89

3.7.5 make内嵌函数 93

3.7.6 make的常见错误信息 102

第4章 嵌入式操作系统平台构建 104

4.1 嵌入式操作系统的构建 104

4.2 BootLoader 105

4.2.1 BootLoader概述 105

4.2.2 BootLoader框架 107

4.2.3 BootLoader代码分析 109

4.2.4 vivi 111

4.3 内核编译 114

4.3.1 μCLinux操作系统简介 114

4.3.2 μCLinux操作系统内核编译 117

4.3.3 嵌入式Linux操作系统2.4版本内核编译 119

4.3.4 嵌入式Linux操作系统2.6版本内核编译 122

4.4 BusyBox 123

4.5 文件系统 127

4.5.1 Linux系统中常见的文件系统 128

4.5.2 构建YAFFS2文件系统 131

4.6 应用程序设计流程 131

4.6.1 交叉编译 131

4.6.2 执行程序 132

第5章 嵌入式C语言基础 137

5.1 嵌入式C语言概述 137

5.1.1 C语言的历史和特点 137

5.1.2 预处理指令 139

5.1.3 位运算 147

5.1.4 函数指针 148

5.1.5 C程序的移植 150

5.2 GNU C扩展 153

5.3 嵌入式C程序架构 157

5.3.1 嵌入式C程序 157

5.3.2 人机界面 160

5.3.3 指针的使用方法 161

5.4 ARM C程序设计优化 162

5.4.1 编译器的特性 163

5.4.2 数据类型对程序效率的影响 163

5.4.3 循环方式对程序效率的影响 164

5.4.4 指针对程序效率的影响 165

5.4.5 边界对齐对程序效率的影响 166

5.5 硬件编程 167

5.6 C语言编程规范 169

5.6.1 排版 170

5.6.2 注释 173

5.6.3 命名规则 176

5.6.4 可读性 177

5.6.5 变量和结构 178

5.6.6 函数 178

5.6.7 程序效率 179

第6章 嵌入式Linux程序设计基础 181

6.1 错误处理机制 181

6.1.1 C语言的错误处理机制 181

6.1.2 系统日志文件 188

6.2 文件和内存操作 191

6.2.1 文件操作 191

6.2.2 目录操作 196

6.2.3 内存操作 200

6.3 进程控制 202

6.3.1 创建进程 202

6.3.2 exec系统调用 204

6.3.3 等待进程结束 205

6.3.4 杀死进程 209

6.4 线程控制 209

6.4.1 线程概述 209

6.4.2 多线程程序设计方法 210

6.4.3 线程同步 216

6.4.4 线程属性 224

6.4.5 线程取消 226

6.5 Linux库 228

6.5.1 Linux库概述 228

6.5.2 库操作工具 229

6.5.3 静态库 231

6.5.4 共享库 232

6.5.5 动态链接库 233

第7章 嵌入式Linux程序设计进阶 237

7.1 信号 237

7.1.1 信号概述 237

7.1.2 信号相关函数 237

7.1.3 信号集相关函数 244

7.1.4 其他信号相关函数 246

7.2 管道 249

7.2.1 无名管道 249

7.2.2 有名管道 251

7.3 信号量 252

7.3.1 信号量概述 252

7.3.2 信号量相关函数 252

7.3.3 信号量处理函数程序示例 254

7.4 共享内存 257

7.4.1 共享内存简介 257

7.4.2 共享内存操作函数 257

7.4.3 共享内存程序示例 258

7.5 消息队列 262

7.5.1 消息队列简介 262

7.5.2 消息队列操作函数 262

7.5.3 消息队列程序示例 264

第8章 嵌入式Linux内核驱动程序设计 267

8.1 Linux内核模块 267

8.1.1 Linux内核模块概述 267

8.1.2 Linux内核模块实例 268

8.1.3 Linux内核模块实现机制 273

8.2 Linux驱动程序工作原理 275

8.2.1 设备驱动程序概述 275

8.2.2 设备驱动程序接口 278

8.3 Linux内核虚拟驱动程序设计实例 282

8.3.1 Linux 2.4内核虚拟驱动程序 282

8.3.2 Linux 2.6内核虚拟驱动程序 285

8.4 ARM7／μCLinux驱动程序设计实例 288

8.5 ARM9/Linux 2.4 内核驱动程序设计实例 295

8.5.1 蜂鸣器驱动程序设计实例 295

8.5.2 ADC驱动程序设计实例 300

8.5.3 中断驱动程序设计实例 306

8.6 ARM9/Linux 2.6内核驱动程序设计实例 312

8.6.1 按键驱动程序设计实例 312

8.6.2 PWM驱动程序设计实例 321

第9章 基于Proteus的硬件仿真 329

9.1 LED流水灯 329

9.1.1 工作原理 329

9.1.2 电路介绍 329

9.1.3 软件设计 330

9.1.4 Proteus仿真 331

9.2 蜂鸣器与继电器 332

9.2.1 工作原理 332

9.2.2 电路介绍 333

9.2.3 软件设计 333

9.2.4 Proteus仿真 334

9.3 键盘与数码管 335

9.3.1 工作原理 335

9.3.2 电路介绍 338

9.3.3 软件设计 339

9.3.4 Proteus仿真 341

9.4 LED点阵 342

9.4.1 工作原理 343

9.4.2 电路介绍 343

9.4.3 软件设计 344

9.4.4 Proteus仿真 347

9.5 PWM音乐播放 347

9.5.1 工作原理 348

9.5.2 电路介绍 348

9.5.3 软件设计 348

9.5.4 Proteus仿真 351

9.6 UART 351

9.6.1 工作原理 351

9.6.2 电路介绍 352

9.6.3 软件设计 354

9.6.4 Proteus仿真 355

9.7 中断 357

9.7.1 工作原理 358

9.7.2 电路介绍 358

9.7.3 软件设计 358

9.7.4 Proteus仿真 359

9.8 点阵型LCD 360

9.8.1 工作原理 360

9.8.2 电路设计 367

9.8.3 软件设计 367

9.8.4 Proteus仿真 372

9.9 A/D转换器 373

9.9.1 工作原理 373

9.9.2 电路设计 374

9.9.3 软件设计 374

9.9.4 Proteus仿真 375

参考文献 377