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嵌入式系統設計與開發--基於ARM Cortex-A9和Linux(新工科建設電子信息類系列教材)

  • 作者：編者:劉敬猛//吳星明//張靜//劉方良|責編:趙玉山
  • 出版社：電子工業
  • ISBN：9787121488245
  • 出版日期：2024/09/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：350
人民幣：RMB 69.9 元      售價：元
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內容大鋼
    本書編寫的出發點是希望融合經典教材的微機原理、介面技術和嵌入式Linux，講述CPU、中斷、最小系統、彙編語言程序設計、介面電路、中斷、多線程、設備驅動以及Linux應用層編程技術。目的是培養學生嵌入式系統的概念，即硬體到軟體以及底層到上層的設計思想。全書分11章，內容包括嵌入式系統概述、ARM微處理器體系結構、ARM微處理器指令系統、ARM的存儲系統、中斷及中斷處理、最小系統外圍電路設計、GPIO口與串列匯流排、嵌入式Linux操作系統、設備驅動、ARM-Linux軟體開發基礎和Qt編程。
    本書可作為普通高等學校自動化、電氣工程、電子科學與技術、光電工程等專業高年級本科生和研究生的教學用書，也可供有關工程技術人員參考。
作者介紹
編者:劉敬猛//吳星明//張靜//劉方良|責編:趙玉山
目錄
第1章  嵌入式系統概述
  1.1  什麼是嵌入式系統
  1.2  嵌入式系統體系結構與組成
  1.3  嵌入式系統應用及技術特點
    1.3.1  無所不在的嵌入式應用
    1.3.2  嵌入式系統的技術特點
  1.4  發展趨勢
  1.5  嵌入式系統知識體系小結
第2章  嵌入式處理器及ARM微處理器體系結構
  2.1  以處理器為核心的嵌入式系統硬體架構
  2.2  ARM體系結構的技術特徵及發展
    2.2.1  ARM公司簡介
    2.2.2  ARM技術特徵
    2.2.3  ARM體系架構的發展
  2.3  ARM微處理器
    2.3.1  ARM微處理器簡介
    2.3.2  ARM微處理器現狀、趨勢與架構
    2.3.3  ARM微處理器的應用選型
    2.3.4  Cortex-A9內部功能及特點
    2.3.5  Cortex-A9內核工作模式
    2.3.6  Cortex-A9存儲系統
  2.4  模型電腦及流水線
    2.4.1  模型電腦原理
    2.4.2  流水線的概念與原理
    2.4.3  流水線的分類
    2.4.4  影響流水線性能的因素
  2.5  寄存器組織、程序狀態寄存器和ARM數據類型
    2.5.1  寄存器組織
    2.5.2  程序狀態寄存器
    2.5.3  ARM數據類型
  2.6  i.MX6Solo/6Dual嵌入式教學科研平台介紹
    2.6.1  i.MX6Solo/6Dual處理器介紹
    2.6.2  i.MX6Solo/6Dual嵌入式教學科研平台概述
    2.6.3  平台資源
    2.6.4  平台硬體介面
    2.6.5  平台啟動運行
  習題
第3章  ARM微處理器指令系統和程序設計
  3.1  ARM微處理器的指令系統
    3.1.1  ARM指令系統概述
    3.1.2  ARM指令集
    3.1.3  Thumb指令集
  3.2  ARM微處理器編程簡介
    3.2.1  ARM彙編語言的文件格式
    3.2.2  ARM彙編語言的語句格式
    3.2.3  C語言與彙編語言的混合編程
  3.3  ARM微處理器初始化分析
    3.3.1  嵌入式系統初始化流程
    3.3.2  ARM嵌入式處理器的初始化分析
  習題

第4章  ARM微處理器存儲系統
  4.1  基本存儲體系與模型
    4.1.1  嵌入式系統存儲系統
    4.1.2  存儲器結構模型
    4.1.3  存儲器基本操作流程
    4.1.4  存儲器技術指標
  4.2  存儲器分類及特性
    4.2.1  隨機訪問存儲器
    4.2.2  只讀存儲器
    4.2.3  混合存儲器
  4.3  ARM存儲系統
    4.3.1  存儲器管理單元
    4.3.2  高速緩衝存儲器（Cache）和寫緩衝區
  4.4  ARMi.MX6Solo/6Dual存儲系統的實例
  習題
第5章  中斷及中斷處理
  5.1  中斷響應及優先順序
    5.1.1  中斷的概念
    5.1.2  CPU對中斷的響應
    5.1.3  中斷優先順序
  5.2  ARM的通用中斷控制器
    5.2.1  GIC邏輯分區
    5.2.2  GIC中斷控制器中斷狀態和中斷處理流程
  5.3  GIC寄存器及應用舉例
    5.3.1  GIC常用寄存器
    5.3.2  GIC應用舉例
  5.4  ARM中的異常中斷處理概述
    5.4.1  ARM體系中的異常中斷種類
    5.4.2  異常中斷向量表及異常中斷優先順序
    5.4.3  異常中斷使用的寄存器
  5.5  進入和退出異常中斷的過程
    5.5.1  ARM微處理器對異常中斷的響應過程
    5.5.2  從異常中斷處理程序中返回
  5.6  在應用程序中安排異常中斷處理程序
    5.6.1  在系統複位時安排異常中斷處理程序
    5.6.2  在C程序中安排異常中斷處理程序
  5.7  SWI異常、FIQ和IRQ異常中斷處理程序
    5.7.1  SWI異常中斷處理程序的實現
    5.7.2  SWI異常中斷調用
    5.7.3  IRQ/FIQ異常中斷處理程序
    5.7.4  IRQ異常中斷處理程序舉例
    5.7.5  其他異常程序
第6章  最小系統外圍電路設計
  6.1  電源電路
    6.1.1  電源電路設計方法
    6.1.2  電源管理與低功耗設計
  6.2  複位電路
    6.2.1  上電複位
    6.2.2  手動複位
    6.2.3  看門狗複位

    6.2.4  軟體複位
  6.3  時鐘電路
    6.3.1  信號源
    6.3.2  多時鐘管理
  6.4  電路抖動與消抖
    6.4.1  抖動現象與危害
    6.4.2  優化硬體消除抖動
    6.4.3  軟體消抖方式
  6.5  最小系統舉例
  習題
第7章  GPIO口與串列匯流排
  7.1  GPIO與IOMUXC
    7.1.1  GPIO
    7.1.2  IOMUXC
  7.2  UART
    7.2.1  UART簡介
    7.2.2  UART特徵
    7.2.3  UART的數據收發和幀結構
    7.2.4  UART波特率設置
第8章  嵌入式Linux操作系統
  8.1  嵌入式Linux簡介
  8.2  內存管理
    8.2.1  內存管理和MMU簡介
    8.2.2  標準Linux的內存管理
    8.2.3  μCLinux的內存管理
  8.3  進程管理
    8.3.1  進程和進程管理簡介
    8.3.2  RT-Linux的進程管理
    8.3.3  標準Linux的進程管理
    8.3.4  μCLinux的進程管理
  8.4  線程
    8.4.1  線程概述
    8.4.2  線程管理
    8.4.3  線程通信
    8.4.4  線程同步
  8.5  文件系統
    8.5.1  文件系統定義
    8.5.2  Linux文件系統
    8.5.3  嵌入式Linux文件系統
  8.6  多線程應用程序設計實驗
    8.6.1  實驗內容
    8.6.2  多線程程序分析與實驗
  8.7  串列埠程序設計實驗
    8.7.1  實驗準備
    8.7.2  串列埠程序分析
第9章  設備驅動
  9.1  Linux驅動程序簡介
    9.1.1  設備的分類
    9.1.2  設備文件
    9.1.3  主設備號和次設備號

    9.1.4  Linux設備驅動程序的分佈
    9.1.5  Linux設備驅動程序的特點
  9.2  設備驅動程序結構
    9.2.1  驅動程序的註冊與註銷
    9.2.2  設備的打開與釋放
    9.2.3  設備的讀/寫操作
    9.2.4  設備的控制操作
    9.2.5  設備的輪詢和中斷處理
  9.3  Linux內核設備模型
    9.3.1  設備模型建立的目的
    9.3.2  sysfs設備拓撲結構的文件系統表現
    9.3.3  驅動模型和sysfs
    9.3.4  kobject
  9.4  Linux字元設備驅動分析
    9.4.1  字元設備驅動的結構
    9.4.2  使用cdev開發字元設備驅動
    9.4.3  platform匯流排與設備樹
  9.5  Linux字元設備驅動實驗
    9.5.1  需求說明
    9.5.2  硬體電路
    9.5.3  LED驅動程序
    9.5.4  按鍵驅動程序
    9.5.5  按鍵、指示燈應用程序
    9.5.6  模塊的載入實驗
第10章  ARM-Linux軟體開發基礎
  10.1  ARM-Linux軟體開發流程
  10.2  嵌入式系統開發模式
  10.3  開發環境的搭建
    10.3.1  宿主機端軟體的安裝
    10.3.2  目標機端軟體的安裝
  10.4  Makefile
    10.4.1  Makefile的規則
    10.4.2  Makefile的文件名
    10.4.3  引用其他的Makefile
    10.4.4  使用變數
    10.4.5  偽目標
    10.4.6  Makefile的一個例子
  10.5  U-Boot
    10.5.1  BootLoader基礎
    10.5.2  U-Boot代碼結構
    10.5.3  U-Boot代碼分析
第11章  Qt編程及嵌入式Qt開發
  11.1  Qt編程基礎
    11.1.1  Qt簡介及其開發套件
    11.1.2  Qt的基本數據類型
    11.1.3  字元串（QString）
  11.2  圖形界面設計
    11.2.1  Qt的窗口類Widget
    11.2.2  可視化窗口界面設計
    11.2.3  Qt中常用的控制項

  11.3  信號和槽機制
    11.3.1  基本概念
    11.3.2  信號和槽機制的原理
    11.3.3  信號和槽示例
    11.3.4  信號和槽小結
  11.4  Qt程序綜合實驗——電子鐘設計
    11.4.1  需求說明
    11.4.2  界面設計
    11.4.3  功能實現
  11.5  Qt開發環境的搭建
    11.5.1  設置交叉編譯環境
    11.5.2  安裝QtCreator
  習題
參考文獻

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