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第1章 嵌入式系统介绍 1

1.1嵌入式系统的概念 1

1.2嵌入式系统的特点 2

1.3嵌入式系统基本结构 2

1.3.1嵌入式系统的硬件 3

1.3.2嵌入式系统的软件 5

1.4嵌入式系统发展历程 7

1.4.1嵌入式系统发展的初始阶段 7

1.4.2计算机技术的两大分支形成阶段 7

1.4.3嵌入式系统的发展阶段 8

1.4.4未来嵌入式系统的发展趋势 9

1.5嵌入式系统的应用 10

1.5.1嵌入式系统的应用领域 10

1.5.2嵌入式系统的具体应用 11

小结 12

习题 12

第2章 嵌入式系统设计 13

2.1嵌入式系统的系统级设计方法概述 13

2.1.1先硬件后软件的设计方法 13

2.1.2软/硬件协同设计 15

2.2嵌入式设计流程 17

2.2.1系统需求分析 17

2.2.2软/硬件划分 19

2.2.3迭代与实现 27

2.2.4详细的硬件与软件实现 29

2.2.5系统集成 42

2.2.6产品测试和发布 43

2.2.7产品维护和升级 46

小结 48

习题 49

第3章 嵌入式处理器 50

3.1嵌入式处理器的分类 50

3.2嵌入式处理器的构架 52

3.2.1 CISC与RISC指令集介绍 52

3.2.2嵌入式处理器的几种构架 54

3.3嵌入式处理器的技术指标 62

3.4典型的嵌入式处理器 63

3.4.1 ARM处理器 63

3.4.2 MIPS处理器 68

3.4.3 PowerPC处理器 71

3.4.4国产嵌入式处理器 76

3.5基于FPGA的嵌入式软核处理器 82

3.5.1 MicroBlaze及Nios Ⅱ处理器简介 82

3.5.2 Nios Ⅱ系统的开发 83

3.6如何选择嵌入式处理器 89

3.6.1选择处理器的总原则 89

3.6.2选择嵌入式处理器的具体方法 89

小结 90

习题 91

第4章 嵌入式系统的存储器 92

4.1概述 92

4.1.1嵌入式存储器的结构和组织 92

4.1.2嵌入式存储器的性能指标 94

4.1.3嵌入式存储器的分类 94

4.2随机存储器（RAM） 96

4.2.1 RAM电路的基本结构 96

4.2.2 RAM存储容量的扩展 101

4.2.3静态随机存储器（RAM） 102

4.2.4动态随机存储器（DRAM） 105

4.2.5多端口存储器（MPRAM） 110

4.3只读存储器（ROM） 112

4.3.1 ROM的结构及工作原理 112

4.3.2 ROM的分类 114

4.3.3 ROM容量的扩展 115

4.3.4掩膜ROM 115

4.3.5可编程只读存储器（PROM） 117

4.3.6可擦除可编程只读存储器（EPROM） 118

4.3.7电擦除可编程只读存储器（E2PROM ） 119

4.3.8闪存（flash ） 119

4.4混合类型存储器 122

4.4.1 NVSRAM工作原理 122

4.4.2几种新型的非易失存储器 123

4.5存储器的测试和验证 125

4.6如何选择嵌入式存储器 127

4.7 PXA255存储器系统 129

4.7.1 PXA255的存储器控制器 130

4.7.2 PXA255开发板的存储器系统设计 142

小结 153

习题 153

第5章 嵌入式系统的I/O设备及接口 154

5.1 I/O接口概述 154

5.1.1 I/O接口的基本结构 154

5.1.2 I/O接口的功能 155

5.1.3 I/O接口芯片的寻址 156

5.2系统时钟及复位电路 158

5.2.1系统时钟 158

5.2.2复位电路 159

5.3译码器 160

5.3.1译码器的作用和种类 160

5.3.2普通的译码器 160

5.3.3可编程器件译码器 161

5.3.4嵌入式处理器上的集成译码模块 161

5.4定时器/计数器 161

5.4.1定时器/计数器的基本结构 161

5.4.2定时器/计数器的工作模式 162

5.4.3定时器/计数器的功能 162

5.5串行接口 163

5.5.1通用异步收发器（UART） 163

5.5.2串行外围接口（SPI ） 164

5.5.3串行接口RS系列标准 167

5.6并行接口 172

5.7其他接口 173

5.7.1通用串行总线（USB）接口 173

5.7.2 IEEE 1394 174

5.7.3红外通信接口 175

5.7.4蓝牙通信接口 176

5.7.5 I2 C总线接口 176

5.7.6 IEEE 802.11 177

5.8 I/O设备 178

5.8.1触摸屏 178

5.8.2液晶显示屏（LCD ） 180

5.9 PXA255 LCD接口电路 183

5.9.1 PXA255 LCD控制器 183

5.9.2 PXA255 LCD控制器的操作 185

5.9.3显示屏PDD软件设计 187

5.10以太网控制器 188

5.10.1以太网基础知识 189

5.10.2以太网控制器CS8900A简介 189

5.10.3 CS8900A与PXA255的接口 196

5.10.4 CS8900A寄存器地址映射 197

5.10.5 CS8900A的相关配置 199

小结 206

习题 207

第6章 嵌入式操作系统 208

6.1概述 208

6.1.1嵌入式操作系统的发展历程 209

6.1.2嵌入式操作系统的特点 209

6.1.3嵌入式操作系统的应用前景 210

6.2常用嵌入式操作系统 211

6.2.1嵌入式操作系统分类 211

6.2.2典型嵌入式操作系统 211

6.2.3嵌入式操作系统的选择 213

6.3嵌入式实时操作系统（RTOS） 215

6.3.1实时操作系统概述 215

6.3.2实时操作系统的发展过程 215

6.3.3实时操作系统评价指标 216

6.4 PXA255操作系统实例 216

6.4.1基于 Linux操作系统的开发 217

6.4.2基于Windows CE操作系统的开发 232

小结 249

习题 249

第7章 基于Linux的嵌入式系统开发实例 251

7.1开发环境的搭建 251

7.1.1 PXA255系统开发平台介绍 252

7.1.2宿主机环境搭建 252

7.1.3交叉编译环境的搭建 255

7.2 bootloader移植 261

7.2.1 boot loader简介 261

7.2.2 U-BOOT的移植 266

7.3 Linux内核移植 273

7.3.1 Linux内核定制 274

7.3.2内核烧写 276

7.4 Linux根文件系统移植 276

7.4.1 Linux系统简介 276

7.4.2 Linux根文件系统构建 278

7.4.3下载并烧写根文件系统 283

7.5应用程序开发 283

7.5.1 LCD驱动移植 284

7.5.2 CF卡的驱动移植 284

7.5.3 USB主控接口的驱动移植 286

7.5.4应用程序开发实例 287

7.6 PXA系列典型嵌入式系统 300

小结 303

习题 303

参考文献 304