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第1章 数据通信基础 1

1.1 概述 1

1.1.1 通信总线的概念 1

1.1.2 通信总线的特点 1

1.1.3 通信总线的技术指标和标准 4

1.2 串行通信基础 5

1.2.1 数据传输理论基础 5

1.2.2 数据编码 7

1.2.3 数据传输方式 9

1.2.4 网络拓扑结构 13

1.2.5 数据交换技术 16

1.3 ISO/OSI参考模型及相关技术 18

1.3.1 OSI协议的体系结构 18

1.3.2 物理层传输介质 25

1.3.3 差错控制 29

1.3.4 信道共享技术 35

1.3.5 网络设备 43

1.4 本章小结 45

第2章 串行通信技术 46

2.1 RS-232接口 46

2.1.1 RS-232的基本特性 46

2.1.2 RS-232的连接器 51

2.1.3 RS-232的连接 52

2.1.4 RS-232的电路设计 56

2.2 RS-422/RS-485接口 69

2.2.1 RS-422/RS-485标准 69

2.2.2 RS-232接口到RS-422/RS-485接口的转换 77

2.2.3 基于RS-485接口的通信 80

2.2.4 RS-422/RS-485接口应用电路举例 83

2.3 串口应用实例 84

2.3.1 基于FPGA的传感器数据采集及传输系统简述 84

2.3.2 RS-422接口的功能设计与实现 85

2.4 本章小结 90

第3章 机载数据总线 91

3.1 ARINC-429数据总线 91

3.1.1 ARINC-429总线特征 91

3.1.2 ARINC-429数据 94

3.1.3 通信控制 98

3.1.4 接口逻辑 101

3.2 MIL-STD-1553B数据总线 118

3.2.1 MIL-STD-1553B总线特征 118

3.2.2 MIL-STD-1553B数据 121

3.2.3 通信控制 126

3.2.4 接口逻辑 128

3.2.5 总线控制原则 135

3.3 本章小结 136

第4章 嵌入式系统开发基础 137

4.1 嵌入式系统的基本理论 137

4.1.1 嵌入式系统的定义 137

4.1.2 嵌入式系统的发展 138

4.1.3 嵌入式系统的特点 139

4.1.4 嵌入式系统的分类 140

4.1.5 嵌入式系统的应用范围 141

4.1.6 嵌入式系统的发展趋势 142

4.2 嵌入式系统的体系结构 143

4.3 嵌入式系统的硬件系统 145

4.3.1 嵌入式处理器 145

4.3.2 嵌入式处理器的发展趋势 148

4.3.3 嵌入式外围接口电路和设备接口 149

4.4 嵌入式系统的软件系统 150

4.4.1 嵌入式系统的软件分类 151

4.4.2 嵌入式操作系统 151

4.4.3 嵌入式操作系统的选择标准 156

4.4.4 嵌入式操作系统的发展趋势 157

4.4.5 板级支持包BSP 158

4.5 嵌入式系统的开发 159

4.5.1 嵌入式系统的开发流程 159

4.5.2 嵌入式应用软件开发 163

4.5.3 嵌入式系统硬件设计 170

4.6 本章小结 171

第5章 嵌入式微处理器 172

5.1 嵌入式硬件系统基本架构 172

5.2 嵌入式微处理器概述 173

5.2.1 嵌入式微处理器的体系结构 173

5.2.2 嵌入式处理器的种类 175

5.3 ARM嵌入式微处理器 177

5.3.1 ARM简介 177

5.3.2 ARM内核体系结构 177

5.3.3 基于ARM9的S3C2410X微处理器 184

5.4 PowerPC架构及寄存器概述 202

5.4.1 处理器简述 202

5.4.2 指令的组合和分类 203

5.4.3 已定义类指令的形式 209

5.4.4 异常 209

5.4.5 存储单元的寻址 209

5.4.6 寄存器集 211

5.5 本章小结 227

第6章 VxWorks实时操作系统与应用 228

6.1 VxWorks概述 228

6.1.1 VxWorks的特点 228

6.1.2 VxWorks系统的组成及功能 229

6.2 VxWorks系统的应用机制 231

6.2.1 任务管理机制 231

6.2.2 中断处理 233

6.2.3 内存管理 234

6.2.4 I/O与文件系统 236

6.3 VxWorks系统开发方法 237

6.3.1 通信机制的选择 237

6.3.2 正确划分任务 238

6.3.3 合理分配动态内存 238

6.3.4 防止任务异常 239

6.5 本章小结 240

第7章 Tornado集成开发环境 241

7.1 Tornado概述 241

7.2 Tornado安装 243

7.2.1 目录与文件 243

7.2.2 安装步骤 244

7.2.3 Tornado注册 248

7.3 Tornado的使用方法 249

7.3.1 创建工程 250

7.3.2 添加文件到工程 252

7.3.3 编译和运行程序 254

7.3.4 监视和调试 258

7.4 本章小结 261

第8章 VxWorks BSP基础及其开发过程 263

8.1 BSP基础理论知识 263

8.1.1 BSP概述 263

8.1.2 BSP所要实现的功能 266

8.1.3 BSP的文件结构 268

8.1.4 BSP开发工具 275

8.2 BSP的基本配置和VxWorks的初始化 275

8.2.1 BSP的基本配置 275

8.2.2 VxWorks的初始化 279

8.3 BSP的开发要求及开发过程 285

8.3.1 开发要求 285

8.3.2 获得参考BSP和相关代码模板 288

8.3.3 安装和设置BSP开发环境 289

8.3.4 编辑修改BSP文件 293

8.3.5 构造和下载VxWorks映像 297

8.3.6 调试初始化代码 299

8.3.7 整理、测试BSP和编写文档 299

8.4 BSP中设备驱动程序的开发 301

8.5 本章小结 302

第9章 VxWorks操作系统应用实例 303

9.1 系统整体构架 303

9.1.1 系统的工作原理 304

9.1.2 系统的方案设计 305

9.2 系统关键技术的实现 306

9.2.1 通信协议的设计 306

9.2.2 系统健壮性设计 311

9.3 数据通信与控制系统的软件设计方案 312

9.3.1 软件设计需注意的问题 312

9.3.2 软件总体设计 313

9.3.3 任务模块设计 317

9.3.4 任务调度设计 321

9.4 本章小结 323

参考文献 324