基於ARM平臺的嵌入式核心編程（簡體書）

《基于ARM平臺的嵌入式核心編程》內容源于工程實踐，力爭從實用角度為嵌入式系統的設計者和學習者提供有益幫助。嵌入式系統設計是一個綜合性工程，融合了計算機與領域背景等多方面內容，經驗性知識在系統設計中起著至關重要的作用。
《基于ARM平臺的嵌入式核心編程》首先從一般性原理入手，結合作者20余年工程實踐經驗，對嵌入式系統的需求分析、系統設計、系統實現做了詳盡論述，其中大量工程實踐經驗均來自于實際項目。其次，將重點放在嵌入式軟件設計的核心內容——硬件相關編程方面，以最流行的ARM9處理器和近20種典型硬件模塊和接口為基礎，分別從基于裸機的程序設計、基于Linux 2.4內核及Linux 2.6內核的程序設計三個方面，通過大量代碼實例對硬件相關編程方法做了詳盡介紹，尤其是設備驅動程序設計。讀者可以這些示例程序為基礎進行刪改，設計自己的系統。最後，鑒于可靠性設計在嵌入式系統中的重要作用，《基于ARM平臺的嵌入式核心編程》從軟件角度介紹了一些實用的抗干擾措施，可以有效提高系統的可靠性。

《基于ARM平臺的嵌入式核心編程》為21世紀高等學校嵌入式系統專業規劃教材之一。

第1章 緒論
1.1 嵌入式系統簡介
1.2 嵌入式系統組成
1.3 嵌入式產品開發的主要問題
1.3.1 嵌入式產品開發過程與特點
1.3.2 需求分析的關鍵問題

第2章 嵌入式產品的設計流程
2.1 需求分析
2.1.1 技術難點與解決方案
2.1.2 嵌入式產品系統組成
2.1.3 產品造型與安裝
2.1.4 嵌入式微處理器的選型與計算機系統設計
2.1.5 系統軟件與硬件設計的協同與統籌
2.1.6 設計任務的明確與劃分
2.2 嵌入式產品的總體設計
2.2.1 硬件設計原理
2.2.2 軟件規劃設計
2.2.3 產品結構設計
2.2.4 產品工藝設計
2.2.5 產品工業設計
2.2.6 嵌入式產品的開發流程
2.3 產品的硬件開發
2.4 產品的軟件開發
2.4.1 嵌入式軟件開發模式
2.4.2 嵌入式軟件開發過程
2.4.3 典型嵌入式軟件開發
2.5 產品的完善和改進

第3章 嵌入式程序設計基礎
3.1 C語言概述
3.2 Linux操作系統基礎
3.2.1 Linux操作系統的產生及發展
3.2.2 Linux操作系統的特點
3.2.3 Linux常用命令
3.3 Linux編程工具鏈
3.3.1 vi編輯器
3.3.2 gcc編譯器
3.3.3 gdb調試器
3.3.4 make工程管理器
3.4 編程流程
3.5 模塊設計
3.5.1 模塊概述
3.5.2 模塊的編寫
3.5.3 模塊makefile設計
3.5.4 模塊的加載和卸載
3.6 驅動程序設計
3.6.1 Linux設備驅動程序概述
3.6.2 設備驅動接口
3.6.3 簡單設備驅動程序分析
3.7 Linux2.6 與Linux2.4 內核驅動的區別
3.8 交叉編譯
3.9 EmbestEduKit-Ⅲ型教學實驗平臺簡介
3.9.1 EmbestEduKit-Ⅲ型教學實驗平臺
3.9.2 JTAG仿真器
3.9.3 Flash編程器
3.9.4 RealViewMDK

第4章 基于Linux的嵌入式系統開發流程
4.1 開發環境的建立
4.1.1 虛擬機
4.1.2 Cygwin模擬環境
4.1.3 超級終端
4.1.4 TFTP服務器
4.1.5 交叉工具鏈
4.2 嵌入式Linux2.4 平臺構建
4.2.1 制作Bootloader
4.2.2 配置和編譯內核
4.2.3 制作文件系統
4.3 嵌入式Linux2.6 平臺構建
4.4 鏡像文件的燒寫
4.4.1 燒寫NorFlash
4.4.2 燒寫NandFlash

第5章 基于裸機的程序設計方法
5.1 串行口模塊程序設計
5.2 紅外模塊程序設計
5.3 液晶顯示模塊程序設計
5.4 USB模塊程序設計
5.5 SD卡模塊程序設計
5.6 IIS模塊程序設計
5.7 觸摸屏模塊程序設計
5.8 PS/2模塊程序設計

第6章 Linux2.4 內核驅動程序設計
6.1 LED驅動程序設計
6.2 看門狗驅動程序設計
6.3 IIC、鍵盤、8段數碼管驅動程序設計
6.4 模數轉換驅動程序設計

第7章 Linux2.6 內核驅動程序設計
7.1 蜂鳴器驅動程序設計
7.2 中斷控制器驅動程序設計
7.3 實時時鐘驅動程序設計
7.4 PWM定時器驅動程序設計

第8章 嵌入式軟件的可靠性設計
8.1 系統可靠性
8.2 模擬信號測量抗干擾設計
8.2.1 數字濾波器
8.2.2 限幅濾波
8.2.3 中位值濾波
8.2.4 算術平均值濾波
8.2.5 遞推平均濾波
8.2.6 低通濾波
8.3 開關量測量抗干擾設計
8.3.1 開關量狀態測量
8.3.2 開關量狀態控制
8.4 抗干擾設計技巧
8.4.1 程序跑飛原因及後果
8.4.2 軟件指令冗余
8.4.3 軟件陷阱
8.4.4 看門狗技術
8.5 數據保護與數據恢復
8.5.1 數據保護的硬件措施
8.5.2 數據保護的軟件措施

第9章 嵌入式系統綜合實例
9.1 工控組態軟件簡介
9.2 系統分析
9.3 系統概要設計
9.4 系統詳細設計
9.5 系統測試
參考文獻

2.軟件的總體設計與任務劃分
嵌入式軟件和普通的上位機應用軟件相比，具有以下特點：
流程清晰：如圖2-22所示，描述了大多數嵌入式程序的執行流程，即使不同的硬件平臺，程序執行流程類似。
功能模塊化：嵌入式軟件開發是面向底層的，常常需要和處理器的外設寄存器進行數據處理，而這些外設都是模塊化的，它們之間的工作是相互獨立的，不同外設之間業務關聯度較小，這就決定了程序必須模塊化。
這些特點使得軟件工程師對軟件的總體設計和任務劃分更容易把握。在進行軟件任務劃分時，首先，結合嵌入式產品的需求分析，設計軟件整體的功能框圖。以模塊化設計思想，將系統任務劃分為若干功能模塊。
然後，根據模塊重用性特點，將模塊劃分為特殊模塊、通用模塊、接口模塊三類。
特殊模塊：直接操作寄存器，與硬件直接相關，這類程序作為獨立模塊來設計。在產品升級換代時，由于其特殊性，很難在不同系統間移植使用。
通用模塊：程序的執行邏輯與硬件無關的程序塊。如工程量轉換計算、FFT算法等，設計此類模塊時，應使其具有很強的可移植性。