目錄

上篇原 理 部 分

第1章嵌入式系統(tǒng)概述

1.1嵌入式系統(tǒng)簡介

1.1.1嵌入式系統(tǒng)歷史與現(xiàn)狀

1.1.2嵌入式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

1.1.3應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展方向

1.2嵌入式處理器

1.2.1嵌入式處理器簡介

1.2.2ARM處理器的應(yīng)用領(lǐng)域及一般特點(diǎn)

1.2.3ARM處理器系列

1.3嵌入式操作系統(tǒng)

1.3.1嵌入式操作系統(tǒng)簡介

1.3.2嵌入式Linux

1.3.3VxWorks

1.3.4C/OS�并�

1.3.5Windows CE

1.3.6Symbian

1.3.7Android

1.3.8iOS

1.3.9其他嵌入式操作系統(tǒng)

1.4嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.4.1嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程

1.4.2硬件設(shè)計(jì)平臺(tái)的選擇

1.4.3軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)的選擇

1.4.3嵌入式應(yīng)用軟件開發(fā)

1.4.5測(cè)試和優(yōu)化

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第2章ARM處理器和指令集

2.1ARM處理器簡介

2.1.1ARM公司和ARM產(chǎn)品簡介

2.1.2ARM指令集體系結(jié)構(gòu)版本

2.1.3ARM處理器系列

2.2ARM指令集簡介

2.2.1RISC簡介

2.2.2ARM狀態(tài)和Thumb狀態(tài)

2.2.3ARM指令類型和指令的條件域

2.3ARM指令的尋址方式

2.3.1立即尋址

2.3.2寄存器尋址

2.3.3寄存器偏移尋址

2.3.4寄存器間接尋址

2.3.5基址變址尋址

2.3.6多寄存器尋址

2.3.7堆棧尋址

2.3.8相對(duì)尋址

2.4ARM指令簡介

2.4.1跳轉(zhuǎn)指令

2.4.2通用數(shù)據(jù)處理指令

2.4.3乘法指令

2.4.4Load/Store內(nèi)存訪問指令

2.4.5ARM協(xié)處理器指令

2.4.6雜項(xiàng)指令

2.4.7飽和算術(shù)指令

2.4.8ARM偽指令

2.5Thumb指令簡介

2.5.1Thumb跳轉(zhuǎn)指令

2.5.2Thumb通用數(shù)據(jù)處理指令

2.5.3Thumb算術(shù)指令

2.5.4Thumb內(nèi)存訪問指令

2.5.5Thumb軟中斷和斷電指令

2.5.6Thumb偽指令

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第3章嵌入式Linux操作系統(tǒng)

3.1嵌入式Linux簡介

3.1.1CLinux

3.1.2RT�睱inux

3.1.3紅旗嵌入式Linux

3.2內(nèi)存管理

3.2.1內(nèi)存管理和MMU

3.2.2標(biāo)準(zhǔn)Linux的內(nèi)存管理

3.2.3CLinux的內(nèi)存管理

3.3進(jìn)程管理

3.3.1進(jìn)程和進(jìn)程管理

3.3.2RT�睱inux的進(jìn)程管理

3.3.3標(biāo)準(zhǔn)Linux的進(jìn)程管理

3.3.4CLinux的進(jìn)程管理

3.4文件系統(tǒng)

3.4.1文件系統(tǒng)定義

3.4.2Linux文件系統(tǒng)

3.4.3嵌入式Linux文件系統(tǒng)

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第4章嵌入式軟件編程技術(shù)

4.1嵌入式編程基礎(chǔ)

4.1.1嵌入式匯編語言基礎(chǔ)

4.1.2嵌入式高級(jí)編程知識(shí)

4.1.3嵌入式開發(fā)工程

4.2嵌入式匯編編程技術(shù)

4.2.1基本語法

4.2.2匯編語言程序設(shè)計(jì)案例

4.3嵌入式高級(jí)編程技術(shù)

4.3.1函數(shù)可重入

4.3.2中斷處理過程

4.4高級(jí)語言與匯編語言混合編程

4.4.1高級(jí)語言與匯編語言混合編程概述

4.4.2匯編程序調(diào)用C程序

4.4.3C程序調(diào)用匯編程序

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第5章開發(fā)環(huán)境和調(diào)試技術(shù)

5.1交叉開發(fā)模式概述

5.2宿主機(jī)環(huán)境

5.2.1串口終端

5.2.2BOOTP

5.2.3TFTP

5.2.4交叉編譯

5.3目標(biāo)板環(huán)境

5.3.1JTAG接口簡介

5.3.2Boot Loader簡介

5.4交叉編譯工具鏈

5.4.1交叉編譯的構(gòu)建

5.4.2相關(guān)工具

5.5gdb調(diào)試器

5.6遠(yuǎn)程調(diào)試

5.6.1遠(yuǎn)程調(diào)試原理

5.6.2gdb遠(yuǎn)程調(diào)試功能

5.6.3使用gdbserver

5.7內(nèi)核調(diào)試

5.7.1內(nèi)核調(diào)試技術(shù)

5.7.2kgdb內(nèi)核調(diào)試

5.8網(wǎng)絡(luò)調(diào)試

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第6章Boot Loader技術(shù)

6.1Boot Loader基本概念

6.1.1Boot Loader所支持的硬件環(huán)境

6.1.2Boot Loader的安裝地址

6.1.3Boot Loader相關(guān)的設(shè)備和基址

6.1.4Boot Loader的啟動(dòng)過程

6.1.5Boot Loader的操作模式

6.1.6Boot Loader與主機(jī)之間的通信設(shè)備及協(xié)議

6.2Boot Loader典型結(jié)構(gòu)

6.2.1Boot Loader階段1介紹

6.2.2Boot Loader階段2介紹

6.2.3關(guān)于串口終端

6.3U�睟oot簡介

6.3.1認(rèn)識(shí)U�睟oot

6.3.2U�睟oot特點(diǎn)

6.3.3U�睟oot代碼結(jié)構(gòu)分析

6.4vivi簡介

6.4.1認(rèn)識(shí)vivi

6.4.2vivi代碼導(dǎo)讀

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第7章ARM�睱inux內(nèi)核

7.1ARM�睱inux內(nèi)核簡介

7.1.1ARM�睱inux內(nèi)核和普通Linux內(nèi)核的區(qū)別

7.1.2ARM�睱inux的版本控制

7.1.3ARM�睱inux的代碼結(jié)構(gòu)

7.2ARM�睱inux內(nèi)存管理

7.2.1影響內(nèi)存管理的兩個(gè)方面

7.2.2ARM�睱inux的存儲(chǔ)機(jī)制

7.2.3虛擬內(nèi)存

7.3ARM�睱inux進(jìn)程管理和調(diào)度

7.3.1進(jìn)程的表示和生命周期

7.3.2Linux進(jìn)程的創(chuàng)建、執(zhí)行和銷毀

7.3.3Linux進(jìn)程的調(diào)度

7.4ARM�睱inux模塊機(jī)制

7.4.1Linux模塊概述

7.4.2模塊代碼結(jié)構(gòu)

7.4.3模塊的加載

7.4.4模塊的卸載

7.4.5版本依賴

7.5ARM�睱inux中斷管理

7.6ARM�睱inux系統(tǒng)調(diào)用

7.7ARM�睱inux系統(tǒng)啟動(dòng)和初始化

7.7.1使用Boot Loader將內(nèi)核映像載入

7.7.2內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)初始化內(nèi)核引導(dǎo)第一部分

7.7.3外設(shè)初始化內(nèi)核引導(dǎo)第二部分

7.7.4init進(jìn)程和inittab腳本

7.7.5rc啟動(dòng)腳本

7.7.6Shell的啟動(dòng)

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第8章文件系統(tǒng)

8.1嵌入式文件系統(tǒng)簡介

8.1.1Linux文件系統(tǒng)簡介

8.1.2嵌入式文件系統(tǒng)簡介

8.2嵌入式Linux文件系統(tǒng)框架

8.3JFFS2嵌入式文件系統(tǒng)

8.3.1目錄節(jié)點(diǎn)的定義

8.3.2數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)

8.3.3可靠性支持

8.3.4內(nèi)存使用

8.3.5垃圾收集

8.3.6寫平衡

8.3.7JFFS2的不足之處

8.3.8JFFS3簡介

8.4根文件系統(tǒng)

8.4.1什么是根文件系統(tǒng)

8.4.2建立JFFS2根文件系統(tǒng)

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第9章設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

9.1Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序簡介

9.1.1設(shè)備的分類

9.1.2設(shè)備文件

9.1.3主設(shè)備號(hào)和次設(shè)備號(hào)

9.1.4Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)代碼的分布

9.1.5Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的特點(diǎn)

9.2設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)

9.2.1驅(qū)動(dòng)程序的注冊(cè)與注銷

9.2.2設(shè)備的打開與釋放

9.2.3設(shè)備的讀寫操作

9.2.4設(shè)備的控制操作

9.2.5設(shè)備的輪詢和中斷處理

9.3Linux內(nèi)核設(shè)備模型

9.3.1設(shè)備模型建立的目的

9.3.2sysfs設(shè)備拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)表現(xiàn)

9.3.3驅(qū)動(dòng)模型和sysfs

9.3.4kobject

9.3.5platform總線

9.4同步機(jī)制

9.4.1同步鎖

9.4.2信號(hào)量

9.4.3讀寫信號(hào)量

9.4.4原子操作

9.4.5完成事件

9.4.6時(shí)間

9.5內(nèi)存映射和管理

9.5.1物理地址映射到虛擬地址

9.5.2內(nèi)核空間映射到用戶空間

9.6工作隊(duì)列

9.7異步I/O

9.8DMA

9.8.1DMA數(shù)據(jù)傳輸

9.8.2DMA定義

9.8.3DMA映射

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第10章字符設(shè)備和驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

10.1字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)框架

10.2字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)

10.2.1設(shè)備號(hào)

10.2.2關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

10.2.3字符設(shè)備注冊(cè)和注銷

10.3GPIO驅(qū)動(dòng)概述

10.4串行總線概述

10.4.1SPI總線

10.4.2I2C總線

10.4.3SMBus總線

10.5I2C總線驅(qū)動(dòng)開發(fā)

10.5.1I2C驅(qū)動(dòng)架構(gòu)

10.5.2關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

10.5.3I2C核心

10.5.4I2C總線驅(qū)動(dòng)

10.5.5I2C設(shè)備驅(qū)動(dòng)

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第11章塊設(shè)備和驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

11.1塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)概要

11.1.1塊設(shè)備的數(shù)據(jù)交換方式

11.1.2塊設(shè)備讀寫請(qǐng)求

11.2Linux塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與函數(shù)

11.2.1gendisk結(jié)構(gòu)

11.2.2request結(jié)構(gòu)

11.2.3request_queue隊(duì)列

11.2.4bio結(jié)構(gòu)

11.3塊設(shè)備的注冊(cè)與注銷

11.4塊設(shè)備初始化與卸載

11.5塊設(shè)備操作

11.6請(qǐng)求處理

11.7MMC卡驅(qū)動(dòng)

11.7.1MMC/SD芯片介紹

11.7.2MMC/SD卡驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)

11.7.3MMC卡塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)分析

11.7.4HSMCI接口驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)分析

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第12章網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)

12.1以太網(wǎng)基礎(chǔ)知識(shí)

12.1.1CSMA/CD協(xié)議

12.1.2以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)

12.1.3嵌入式系統(tǒng)中常用的絡(luò)協(xié)議

12.2嵌入式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)概述

12.3網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

12.3.1net_device數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

12.3.2sk_buffer數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

12.4網(wǎng)絡(luò)設(shè)備初始化

12.5打開和關(guān)閉接口

12.6數(shù)據(jù)接收與發(fā)送

12.7查看狀態(tài)與參數(shù)設(shè)置

12.8AT91SAM9G45網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)

12.8.1EMAC模塊簡介

12.8.2模塊圖

12.8.3功能描述

12.8.4寄存器描述

12.8.5AT91SAM9G45芯片EMAC控制器驅(qū)動(dòng)分析

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第13章嵌入式GUI及應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

13.1嵌入式GUI設(shè)計(jì)概述

13.1.1嵌入式GUI簡介

13.1.2嵌入式GUI設(shè)計(jì)需求

13.1.3嵌入式GUI設(shè)計(jì)原則

13.1.4主流嵌入式GUI簡介

13.2嵌入式GUI體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

13.2.1嵌入式GUI體系結(jié)構(gòu)

13.2.2抽象層

13.2.3核心層

13.2.4接口層

13.3基于主流GUI的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

13.3.1MiniGUI開發(fā)環(huán)境搭建

13.3.2基于MiniGUI的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

13.3.3Android開發(fā)環(huán)境搭建

13.3.4基于Android的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

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下篇實(shí)驗(yàn)部分

第1章實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

第2章開發(fā)環(huán)境建立

第3章內(nèi)核和模塊構(gòu)建

第4章文件系統(tǒng)構(gòu)建

第5章調(diào)試技術(shù)演練

第6章字符設(shè)備和驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

第7章塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

第8章網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

第9章MiniGUI應(yīng)用設(shè)計(jì)

第10章Android應(yīng)用設(shè)計(jì)