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嵌入式系統設計與應用(基於ARM Cortex-A8和Linux第2版微課視頻版新形態教材高等學校電子信息類專業系列教材)

  • 作者：編者:王劍//劉鵬//李波//蔡明文|責編:劉星
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302552666
  • 出版日期：2020/09/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：334
人民幣：RMB 69 元      售價：元
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內容大鋼
    本書選擇當前嵌入式系統領域具有代表性的ARM Cortex-A8處理器和嵌入式Linux操作系統作為分析對象，從嵌入式系統的發展歷史和特點出發，對Cortex-A8嵌入式處理器的體系結構、存儲系統、中斷系統、ARM指令集和S5PV210微處理器進行詳細介紹。在此基礎上，闡述ARM-Linux內核、Linux文件系統、Linux移植及調試方法、驅動程序的設計等內容；選擇Qt圖形界面程序和SQLite資料庫這兩個有代表性的嵌入式應用軟體進行介紹； 介紹傳統嵌入式系統的設計方法和引入了「協同設計」概念的嵌入式系統設計方法，並介紹三個嵌入式系統應用案例以增強讀者的理解。
    本書可以作為高等學校電腦、電子、電信類專業的教材，也可以作為嵌入式開發相關人員的參考用書。
作者介紹
編者:王劍//劉鵬//李波//蔡明文|責編:劉星
目錄
第1章  嵌入式系統概述
  1.1  嵌入式系統簡介
    1.1.1  嵌入式系統的產生
    1.1.2  嵌入式系統的定義、特點和分類
    1.1.3  嵌入式系統的典型組成
  1.2  嵌入式微處理器
    1.2.1  嵌入式微處理器簡介
    1.2.2  主流嵌入式微處理器
  1.3  嵌入式操作系統
    1.3.1  嵌入式Linux
    1.3.2  Windows CE
    1.3.3  Android
    1.3.4  μC/OS?Ⅱ
    1.3.5  VxWorks
  1.4  嵌入式系統的應用領域和發展趨勢
    1.4.1  嵌入式系統的應用領域
    1.4.2  嵌入式系統的發展趨勢
  1.5  本章小結
  習題
第2章  ARM處理器體系結構
  2.1  ARM處理器概述
    2.1.1  ARM處理器簡介
    2.1.2  ARM體系結構發展
    2.1.3  ARM處理器系列主要產品
    2.1.4  ARM開發工具簡介
  2.2  Cortex?A8處理器架構
  2.3  Cortex?A8處理器工作模式和狀態
    2.3.1  Cortex?A8處理器工作模式
    2.3.2  Cortex?A8處理器狀態
  2.4  Cortex?A8存儲器管理
    2.4.1  ARM的基本數據類型
    2.4.2  浮點數據類型
    2.4.3  大/小端存儲模式
    2.4.4  寄存器組
    2.4.5  Cortex?A8存儲系統
  2.5  Cortex?A8異常處理
    2.5.1  異常向量和優先順序
    2.5.2  異常響應過程
    2.5.3  異常返回過程
    2.5.4  Cortex?A8處理器S5PC100中斷機制
  2.6  本章小結
  習題
第3章  ARM指令集
  3.1  ARM指令集概述
    3.1.1  指令格式
    3.1.2  指令的條件碼
  3.2  ARM指令的定址方式
    3.2.1  立即定址
    3.2.2  寄存器定址
    3.2.3  寄存器間接定址

    3.2.4  寄存器移位定址
    3.2.5  變址定址
    3.2.6  多寄存器定址
    3.2.7  相對定址
    3.2.8  堆棧定址
    3.2.9  塊複製定址
  3.3  ARM指令集簡介
    3.3.1  跳轉指令
    3.3.2  數據處理指令
    3.3.3  程序狀態寄存器處理指令
    3.3.4  載入/存儲指令
    3.3.5  協處理器指令
    3.3.6  異常產生指令
  3.4  Thumb指令集簡介
  3.5  ARM彙編語言編程簡介
    3.5.1  偽操作
    3.5.2  偽指令
    3.5.3  彙編語句格式
    3.5.4  彙編語言的程序結構
  3.6  C語言與彙編語言的混合編程
    3.6.1  C程序中內嵌彙編
    3.6.2  彙編中訪問C語言程序變數
    3.6.3  ARM中的彙編和C語言相互調用
  3.7  本章小結
  習題
第4章  S5PV210微處理器與介面
  4.1  基於S5PV210微處理器的硬體平台體系結構
    4.1.1  S5PV210處理器簡介
    4.1.2  S5PV210內部各模塊介紹
  4.2  存儲系統
    4.2.1  S5PV210的地址空間
    4.2.2  S5PV210啟動流程
  4.3  時鐘系統
    4.3.1  S5PV210時鐘概述
    4.3.2  S5PV210的時鐘結構
  4.4  GPIO介面
    4.4.1  GPIO概述
    4.4.2  GPIO寄存器
    4.4.3  GPIO操作步驟
    4.4.4  一個LED燈的例子
  4.5  串列通信介面
    4.5.1  串列通信方式
    4.5.2  RS?232C串列介面
    4.5.3  S5PV210的非同步串列通信
    4.5.4  S5PV210的UART寄存器
    4.5.5  UART通信示例
  4.6  A/D轉換器
  4.7  本章小結
  習題
第5章  ARM?Linux內核

  5.1  ARM?Linux概述
    5.1.1  GNU/Linux操作系統的基本體系結構
    5.1.2  ARM?Linux內核版本及特點
    5.1.3  ARM?Linux內核的主要架構及功能
    5.1.4  Linux內核源碼目錄結構
  5.2  ARM?Linux進程管理
    5.2.1  進程的表示和切換
    5.2.2  進程、線程和內核線程
    5.2.3  進程描述符task_struct的幾個特殊欄位
    5.2.4  do_fork()函數
    5.2.5  進程的創建
    5.2.6  線程和內核線程的創建
    5.2.7  進程的執行——exec函數族
    5.2.8  進程的終止
    5.2.9  進程的調度
  5.3  ARM?Linux內存管理
    5.3.1  ARM?Linux內存管理概述
    5.3.2  ARM?Linux虛擬存儲空間及分佈
    5.3.3  進程空間描述
    5.3.4  物理內存管理
    5.3.5  基於slab分配器的管理技術
    5.3.6  內核非連續內存分配(vmalloc)
    5.3.7  頁面回收簡述
  5.4  ARM_Linux模塊
    5.4.1  LKM的編寫和編譯
    5.4.2  LKM版本差異比較
    5.4.3  模塊的載入與卸載
    5.4.4  工具集module?init?tools
  5.5  ARM?Linux中斷管理
    5.5.1  ARM_Linux中斷的基本概念
    5.5.2  內核異常向量表的初始化
    5.5.3  Linux中斷處理
5.5.4內核版本2.6.38后的中斷處理系統的一些改變——通用中斷
子系統
  5.6  ARM?Linux系統調用
  5.7  本章小結
  習題
第6章  嵌入式Linux文件系統
  6.1  Linux文件系統基礎
    6.1.1  概述
    6.1.2  ext2文件系統
    6.1.3  ext3和ext4文件系統
  6.2  嵌入式文件系統
    6.2.1  概述
    6.2.2  JFFS2嵌入式文件系統
  6.3  YAFFS與YAFFS2文件系統簡介
    6.3.1  YAFFS文件系統
    6.3.2  YAFFS2文件系統簡介
  6.4  根文件系統
    6.4.1  根文件系統概述

    6.4.2  根文件系統的製作工具——BusyBox
    6.4.3  YAFFS2文件系統的創建
  6.5  本章小結
  習題
第7章  嵌入式Linux系統移植及調試
  7.1  BootLoader基本概念與典型結構
    7.1.1  BootLoader基本概念
    7.1.2  BootLoader的操作模式
    7.1.3  BootLoader的典型結構
    7.1.4  常見的BootLoader
  7.2  U?Boot
    7.2.1  U?Boot概述
    7.2.2  U?Boot啟動的一般流程
    7.2.3  U?Boot環境變數
    7.2.4  U?Boot命令
  7.3  交叉開發環境的建立
  7.4  交叉編譯工具鏈
    7.4.1  交叉編譯工具鏈概述
    7.4.2  工具鏈的構建方法
    7.4.3  交叉編譯工具鏈的主要工具
    7.4.4  Makefile
  7.5  嵌入式Linux系統移植過程
    7.5.1  U?Boot移植
    7.5.2  內核的配置、編譯和移植
  7.6  GDB調試器
  7.7  遠程調試
    7.7.1  遠程調試工具的構成
    7.7.2  通信協議——RSP
    7.7.3  遠程調試的實現方法及設置
    7.7.4  遠程調試應用實例方法
  7.8  內核調試
    7.8.1  printk()
    7.8.2  KDB
    7.8.3  Kprobes
    7.8.4  KGDB
  7.9  本章小結
  習題
第8章  設備驅動程序設計
  8.1  設備驅動程序開發概述
    8.1.1  Linux設備驅動程序分類
    8.1.2  驅動程序的處理過程
    8.1.3  設備驅動程序框架
    8.1.4  驅動程序的載入
  8.2  內核設備模型
    8.2.1  設備模型功能
    8.2.2  sysfs
    8.2.3  sysfs的實現機制kobject
    8.2.4  設備模型的組織——platform匯流排
  8.3  字元設備驅動設計框架
    8.3.1  字元設備的重要數據結構

    8.3.2  字元設備驅動框架
  8.4  GPIO驅動概述
    8.4.1  gpiolib關鍵數據結構
    8.4.2  GPIO的申請和註冊
  8.5  I2C匯流排驅動設計
    8.5.1  I2C匯流排概述
    8.5.2  I2C驅動程序框架
    8.5.3  關鍵數據結構
    8.5.4  I2C核心介面函數
    8.5.5  I2C設備驅動的通用方法
  8.6  塊設備驅動程序設計概述
    8.6.1  塊設備驅動整體框架
    8.6.2  關鍵數據結構
    8.6.3  塊設備的請求隊列操作
  8.7  嵌入式網路設備驅動設計
    8.7.1  網路設備驅動程序框架
    8.7.2  網路設備驅動程序關鍵數據結構
    8.7.3  網路設備驅動程序設計方法概述
  8.8  網路設備驅動程序示例——網卡DM9000驅動程序分析
  8.9  本章小結
  習題
第9章  Qt圖形界面應用程序開發基礎
  9.1  Qt簡介
  9.2  Qt 5概述
    9.2.1  Qt 5簡介
    9.2.2  通過「幫助」菜單了解Qt 5的組成——模塊
    9.2.3  Linux下Qt開發環境的安裝與集成
    9.2.4  Qt Creator功能和特性
  9.3  信號和插槽機制
  9.4  Qt程序設計
    9.4.1  helloworld程序
    9.4.2  多窗口應用程序
  9.5  Qt資料庫應用
    9.5.1  資料庫驅動
    9.5.2  Qt與SQLite資料庫的連接
    9.5.3  SQL模型
  9.6  本章小結
  習題
第10章  SQLite資料庫
  10.1  SQLite資料庫概述
    10.1.1  基於Linux平台的嵌入式資料庫概述
    10.1.2  SQLite的特點
    10.1.3  SQLite的體系結構
  10.2  SQLite安裝
  10.3  SQLite的常用命令
  10.4  SQLite的數據類型
  10.5  SQLite的API函數
    10.5.1  核心C API函數
    10.5.2  擴充C API函數
  10.6  SQLite資料庫管理工具

  10.7  本章小結
  習題
第11章  嵌入式系統的開發設計案例
  11.1  嵌入式系統設計方法介紹
    11.1.1  傳統的嵌入式系統設計方法
    11.1.2  「協同設計」概念的嵌入式系統設計方法
  11.2  基於ARM的嵌入式Web伺服器設計實例
    11.2.1  系統環境搭建
    11.2.2  Web伺服器原理
    11.2.3  嵌入式Web伺服器設計
  11.3  物聯網網關設計實例
    11.3.1  背景介紹——環境監測系統平台整體架構
    11.3.2  網關節點硬體設計方案
    11.3.3  系統軟體設計
    11.3.4  資料庫建設
  11.4  智能無人值守實驗室監控系統設計實例
    11.4.1  系統總體框架
    11.4.2  學生選課預約
    11.4.3  門禁系統
    11.4.4  ZigBee網路的網路拓撲及路由協議
    11.4.5  Qt的使用
  11.5  本章小結
參考文獻

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