原理篇 1
第1章 嵌入式通信系统概述 1
1.1嵌入式通信系统的定义 1
1.2嵌入式通信系统的发展 2
1.2.1嵌入式系统的产生和历史 2
1.2.2嵌入式通信系统的发展现状 3
1.2.3嵌入式通信系统的发展趋势 4
1.3嵌入式系统的种类 5
1.3.1按所嵌入的处理器分类 5
1.3.2按实时性分类 6
1.3.3按应用领域分类 7
1.3.4按嵌入式系统软件复杂程度分类 8
1.4嵌入式通信系统的特点 8
1.4.1嵌入式系统的特点 8
1.4.2嵌入式通信系统的技术特点 10
1.5嵌入式通信系统的组成结构 11
1.5.1硬件层 12
1.5.2中间层 13
1.5.3系统软件层 13
1.5.4应用层 14
1.6嵌入式通信系统的开发与应用 14
1.6.1嵌入式通信系统开发相关技术 14
1.6.2嵌入式通信系统的广泛应用 15
小结 16
习题 16
第2章 嵌入式通信系统的设计与开发 17
2.1概述 17
2.2系统设计技术 17
2.2.1嵌入式通信系统的开发过程 17
2.2.2系统设计的形式化方法 22
2.2.3嵌入式通信软件设计 24
2.3嵌入式通信系统的开发工具 28
2.3.1开发嵌入式通信系统的高级语言 28
2.3.2嵌入式操作系统 30
2.3.3 AD S简介 30
2.3.4指令集模拟器 30
2.4嵌入式通信系统的调试方法 31
2.4.1嵌入式调试系统简介 31
2.4.2基于Angel的调试方法 31
2.4.3基于JTAG的调试方法 34
小结 34
习题 35
第3章 嵌入式通信系统的硬件平台 36
3.1概述 36
3.2嵌入式通信系统的硬件结构 37
3.3嵌入式处理器 37
3.3.1嵌入式处理器的分类 38
3.3.2嵌入式处理器的特点 39
3.3.3嵌入式处理器的选择原则 40
3.3.4嵌入式处理器的发展历程 40
3.4嵌入式通信系统的存储器 41
3.4.1存储器系统的层次结构 41
3.4.2随机存储器 41
3.4.3只读存储器 43
3.5嵌入式通信系统的通信模块 45
3.5.1以太网 45
3.5.2 CAN 46
3.5.3 LON （LonWorks协议） 48
3.5.4无线通信 48
3.6嵌入式通信系统的I／O设备 50
3.6.1输入设备 50
3.6.2输出设备 51
小结 52
习题 52
第4章 嵌入式通信系统的实时操作系统 53
4.1概述 53
4.2操作系统 53
4.2.1操作系统的概念和功能 54
4.2.2进程 54
4.2.3操作系统的分类 56
4.3嵌入式操作系统 57
4.3.1嵌入式操作系统的概念和特点 57
4.3.2嵌入式操作系统的发展 58
4.3.3嵌入式操作系统的构成 58
4.4嵌入式实时操作系统 59
4.4.1 RTOS的概念和功能 59
4.4.2 RTOS的重要评价指标 60
4.5常用嵌入式实时操作系统 62
4.5.1嵌入式Linux 62
4.5.2 Nucleus Plus 62
4.5.3 μC／OS-Ⅱ 62
4.5.4 Windows CE 63
4.5.5 VxWorks 63
4.6嵌入式操作系统的选择 64
小结 64
习题 64
第5章 嵌入式通信系统的网络及协议栈 65
5.1概述 65
5.2嵌入式通信系统的联网 65
5.2.1选择协议栈 65
5.2.2选择网络技术 66
5.2.3选择成熟的实现方案 66
5.2.4使用标准的应用协议 67
5.2.5流行的网络体系结构 67
5.3嵌入式Internet技术 68
5.3.1网络体系结构 68
5.3.2嵌入式Internet基础 70
5.3.3嵌入式Internet的实现方式 70
小结 72
习题 72
第6章 嵌入式通信系统的电磁兼容 73
6.1概述 73
6.2嵌入式通信系统中电磁兼容的标准 73
6.2.1电磁兼容的基本概念 73
6.2.2电磁兼容标准 75
6.3嵌入式通信系统的电磁兼容测试 77
6.3.1电磁兼容的测试标准 77
6.3.2电磁兼容的测试仪器 77
6.3.3电磁兼容的测试场地 77
6.4嵌入式通信系统的电磁干扰控制方法 78
6.4.1常见的EMI问题 78
6.4.2 EMI控制技术 79
6.4.3接地 79
6.4.4其他方法 83
6.5嵌入式通信系统中印制电路板的电磁兼容设计 84
6.5.1常用元器件的选择 84
6.5.2 PCB的走线 86
6.6嵌入式通信系统的静电防护 87
6.6.1静电的产生和危害 87
6.6.2 ESD的模型 88
6.6.3静电的消除 88
6.6.4 PCB的静电防护 89
小结 90
习题 90
系统篇 91
第7章 基于单片机的嵌入式通信系统 91
7.1概述 91
7.1.1单片机的概念 91
7.1.2单片机的发展史 91
7.1.3单片机的分类 92
7.2单片机的体系结构 92
7.2.1 MCS-51单片机的硬件结构 93
7.2.2 MCS-51单片机的引脚 94
7.2.3 MCS-51单片机存储器结构 95
7.2.4 MCS-51单片机最小系统电路 99
7.3单片机中断系统 100
7.4单片机定时器／计数器 105
7.5单片机的串行通信接口 108
小结 111
习题 111
第8章 基于PC／104架构的嵌入式通信系统 112
8.1概述 112
8.2 PC／104标准 113
8.2.1模块标准 113
8.2.2引脚信号 114
8.3 PC／104结构体系 116
8.4 PC／ 104通信接口 117
8.4.1外部连接器 117
8.4.2多用接口 119
8.4.3串行端口 120
8.4.4并行端口 120
8.4.5软盘接口 121
8.4.6 CRT接口 121
8.4.7平板显示接口 122
8.4.8 IDE端口 123
8.4.9 ETH／USB1端口 123
8.4.10 USB2端口 124
8.4.11 AUDIO端口 124
8.5 PC／104的开发环境与编程 124
8.5.1 QNX概述 124
8.5.2 QNX系统命令 125
8.5.3 QNX应用程序开发 128
小结 130
习题 130
第9章 基于ARM架构的嵌入式通信系统 131
9.1概述 131
9.1.1 ARM微处理器系列 131
9.1.2 ARM微处理器结构 133
9.2 ARM的结构体系 134
9.2.1 ARM体系结构的特点 134
9.2.2 ARM体系结构的存储器格式 135
9.2.3 ARM微处理器模式 136
9.3 ARM的指令系统 136
9.3.1 ARM微处理器的指令集概述 136
9.3.2 ARM指令的寻址方式 138
9.3.3 ARM指令集 139
9.4 ARM的通信接口 142
9.4.1 S3C4510B概述 142
9.4.2串行通信接口 144
9.4.3以太网通信接口 144
9.5基于ARM架构的嵌入式网关 145
9.5.1硬件平台设计 145
9.5.2软件平台设计 147
小结 149
习题 149
第10章 嵌入式操作系统μC／OS-Ⅱ 150
10.1概述 150
10.2 μC／OS-Ⅱ任务管理 151
10.3 μC／OS-Ⅱ内存管理 152
10.4 μC／OS-Ⅱ中断和时间管理 154
10.4.1 μC／OS-Ⅱ的中断服务子程序 154
10.4.2 μC／OS-Ⅱ的时间管理 156
10.5 μC／OS-Ⅱ任务之间的通信与同步 158
10.5.1事件控制块 158
10.5.2消息邮箱 159
10.5.3消息队列 160
10.6 μC／OS-Ⅱ系统移植 160
10.6.1 μC／OS-Ⅱ移植条件 161
10.6.2移植过程 161
10.6.3移植测试 162
10.7 μC／OS-Ⅱ的通信开发 163
10.7.1 μC／OS-Ⅱ系统CAN总线开发 163
10.7.2 μC／OS-Ⅱ系统以太网开发 165
小结 168
习题 168
第11章 嵌入式操作系统Windows CE 169
11.1嵌入式操作系统Windows CE概述 169
11.2 Windows CE体系结构 170
11.3 Windows CE进程和线程 174
11.3.1 Windows CE进程 174
11.3.2 Windows CE线程 175
11.3.3线程调度 176
11.3.4线程同步 177
11.3.5进程间通信 179
11.4 Windows CE存储系统 180
11.4.1内存管理 180
11.4.2文件管理与注册表 183
11.5 Windows CE的网络通信开发 184
11.5.1 Windows CE通信简介 185
11.5.2 WinSock和IRSock 185
11.5.3 UDP编程 186
11.5.4 TCP编程 186
11.5.5 FTP编程 187
小结 188
习题 188
第12章 嵌入式操作系统Linux 190
12.1概述 190
12.2 Linux体系结构 192
12.2.1嵌入式操作系统的体系结构 192
12.2.2 Linux体系结构 194
12.3 Linux系统功能 195
12.3.1内存管理 195
12.3.2进程管理 198
12.3.3文件系统 200
12.3.4设备管理 201
12.4 Linux的驱动开发 202
12.4.1 Linux的驱动概述 202
12.4.2 Linux设备驱动程序的基本结构 203
12.4.3 Linux设备驱动分类 203
12.4.4 Linux设备的控制方式 204
12.4.5 Linux设备驱动开发流程 205
12.5 Linux的网络通信开发 205
12.5.1网络协议参考模型 206
12.5.2 TCP和UDP 206
12.5.3 TCP通信编程 207
12.5.4 UDP通信编程 210
小结 211
习题 211
第13章 嵌入式移动手机操作系统Android 212
13.1概述 212
13.1.1初识Android系统 212
13.1.2 Android核心功能模块 213
13.2 Android的开发工具 215
13.2.1系统需求 215
13.2.2搭建Android开发环境 216
13.3 Android应用程序 217
13.3.1简介 217
13.3.2 Android资源文件 217
13.3.3 Android应用程序构成 218
13.4 Android程序的用户界面开发 219
13.4.1界面控件 219
13.4.2界面布局 222
13.5 Android的网络通信开发 223
13.5.1 Android的网络基础 223
13.5.2 HTTP通信 224
13.5.3 Socket通信 225
13.5.4 Wi-Fi通信 226
小结 228
习题 228
开 发篇 229
第14章 嵌入式工业以太网 229
14.1以太网综述 229
14.1.1以太网及其特点 229
14.1.2以太网络系统 230
14.1.3以太网络协议 232
14.2工业以太网及其关键技术 233
14.2.1工业以太网及其特点 233
14.2.2工业以太网关键技术分析 233
14.3嵌入式工业以太网应用实例 235
14.3.1网口驱动及其直接通信应用 235
14.3.2嵌入式TCP／IP协议栈移植及应用 238
小结 242
习题 242
第15章 嵌入式CAN总线网络通信 243
15.1 CAN总线网络通信综述 243
15.1.1 CAN总线简介 243
15.1.2 CAN总线发展概况 244
15.2 CAN总线通信技术 244
15.2.1 CAN总线协议 244
15.2.2 CAN总线报文传输 246
15.2.3 CAN总线驱动分析 247
15.3基于STM32的CAN通信的软／硬件设计 248
15.3.1 CAN总线拓扑结构 248
15.3.2 CAN总线结点的硬件构成 248
15.3.3双结点CAN线通信 248
15.3.4 CAN通信系统软件的设计 249
15.4基于CAN总线网络监控系统的软／硬件设计 251
15.4.1 CAN总线监控方案 252
15.4.2 CAN总线监控系统的硬件设计 252
15.4.3 CAN总线监控软件设计 254
小结 258
习题 258
第16章 嵌入式Bluetooth无线网络通信 259
16.1 Bluetooth传输协议 259
16.1.1蓝牙无线层 259
16.1.2蓝牙基带层 261
16.1.3主机控制器接口 262
16.2嵌入式Bluetooth点对点通信系统 263
16.2.1 Bluetooth模块和开发工具包 264
16.2.2点对点无线通信系统的组建 264
16.2.3嵌入式Bluetooth通信系统软件设计 265
16.3嵌入式Bluetooth信息共享系统 267
16.3.1系统硬件框架设计 268
16.3.2系统软件框架设计 268
16.3.3 Bluetooth语音短消息功能设计实现 270
小结 272
习题 272
第17章Linux的ZigBee网关设计 273
17.1 ZigBee标准介绍 273
17.1.1 ZigBee技术的概念和发展 273
17.1.2 ZigBee技术的特点 273
17.1.3 ZigBee网络结构 274
17.1.4 ZigBee协议栈 274
17.2 ZigBee网关硬件结构 275
17.2.1网络的整体框图 275
17.2.2网关的硬件框架 276
17.2.3 ZigBee通信模块 276
17.2.4 ARM核心板 277
17.2.5网络模块 278
17.2.6电源模块 278
17.3 ZigBee网关软件结构 279
17.3.1 Z-Stack协议栈 279
17.3.2无线传感器网络 280
17.3.3 Linux开发平台的搭建 281
17.3.4嵌入式Web服务器搭建 283
17.4 ZigBee网关数据收发与应用处理 284
17.4.1嵌入式数据库在网关中的应用 285
17.4.2网页动态显示传感器数据 286
小结 289
习题 289
第18章Windows CE网络服务器开发 290
18.1 Windows CE网络服务器通信架构 290
18.2系统硬件结构及平台搭建 291
18.2.1嵌入式Web服务器的系统结构 291
18.2.2系统硬件结构 292
18.2.3 Web服务器的软件总体设计 293
18.3 Windows CE操作系统移植与软件平台开发 294
18.3.1概述 294
18.3.2 Microsoft Platform Builder平台开发 294
18.3.3 OAL层开发 296
18.3.4 S3C2410平台驱动开发 297
18.4嵌入式Web服务器软件实现 301
18.4.1 Web服务端应用软件实现 301
18.4.2客户端ActiveX控件的实现 302
小结 303
习题 303
第19章Android系统LBS定位应用开发 304
19.1概述 304
19.2手机定位技术 304
19.2.1卫星定位技术 304
19.2.2蜂窝网定位技术 305
19.3开发环境及关键技术 307
19.3.1 Android平台概述 307
19.3.2位置服务 309
19.3.3百度地图Android SDK 309
19.4系统功能分析与设计 310
19.4.1需求分析 310
19.4.2 Android开发环境的搭建 311
19.5系统功能实现 314
19.5.1地图浏览功能的实现 314
19.5.2地图模式选择功能的实现 315
19.5.3用户定位功能的实现 315
19.5.4地点搜索功能的实现 316
19.5.5周边查询功能的实现 317
19.5.6路径服务功能的实现 317
小结 319
习题 319
参考文献 320