嵌入式系統原理與設計（簡體書）

本書系統深入地介紹了嵌入式系統原理與設計方面的知識。本書共分為9章。第1章為嵌入式系統概述，主要介紹嵌入式系統概念、應用領域、設計開發流程和發展趨勢。第2章以ARM處理器為例，介紹了嵌入式處理器的知識及使用。第3章介紹了ARM指令集及各類基本指令、應用方法，以及基本的編程技術。第4章為嵌入式操作系統，以通用幾種嵌入式操作系統為例，著重介紹嵌入式操作系統的基本知識和移植方法。第5、6、7、8章分別介紹了嵌入式系統的最小系統、人機交互接口、通信接口、輸入輸出接口的基本設計方法，其中包括硬件設計和軟件設計，並舉例進行了說明。第9章為嵌入式實例設計，以一個嵌入式網絡電量測量表的開發為例，詳細描述嵌入式系統從最初系統設計到軟硬件實現的步驟，引導學生更好的掌握嵌入式技術，提高學生實踐動手能力。

第1章 嵌入式系統概論
1.1 嵌入式系統的基本概念
1.1.1 嵌入式系統的定義
1.1.2 嵌入式系統的特點
1.1.3 嵌入式系統的分類
1.1.4 嵌入式系統的組成
1.1.5 嵌入式系統的應用領域
1.2 嵌入式處理器
1.2.1 嵌入式處理器的分類
1.2.2 嵌入式微處理器
1.2.3 微控制器
1.2.4 DSP處理器
1.2.5 片上系統
1.2.6 典型嵌入式處理器
1.3 嵌入式操作系統
1.3.1 操作系統的概念及功能
1.3.2 操作系統的分類
1.3.3 實時操作系統
1.3.4 常見的嵌入式操作系統
1.4 嵌入式系統設計與開發過程
1.4.1 嵌入式軟件開發的特點
1.4.2 嵌入式系統的設計考慮
1.4.3 嵌入式系統的設計挑戰
1.4.4 軟件與硬件的劃分
1.4.5 軟硬件平臺的選擇
1.4.6 嵌入式系統的設計與開發流程
1.5 嵌入式系統的發展趨勢
第2章 ARM嵌入式處理器
2.1 ARM的由來
2.2 ARM處理器系列
2.2.1 ARM7系列微處理器
2.2.2 ARM9系列微處理器
2.2.3 ARM10系列微處理器
2.2.4 ARM11系列微處理器
2.2.5 SecurCore系列微處理器
2.2.6 StrongARM、Xscale系列微處理器
2.3 ARM處理器體系結構
2.3.1 RISC體系結構
2.3.2 ARM和Thumb狀態
2.3.3 ARM7TDMI的寄存器結構
2.3.4 ARM異常中斷
2.4 ARM處理器的應用選型
2.5 S3CA510B概述
2.5.1 S3C4510B簡介
2.5.2 S3C4510B引腳分布及信號描述
2.5.3 S3C4510B內核概述及特殊功能寄存器
2.5.4 S3C4510B系統管理器
2.5.5 S3C4510B控制寄存器
第3章 ARM指令系統及程序設計基礎
3.1 ARM指令集概述
3.1.1 ARM指令的分類
3.1.2 ARM指令的條件執行
3.2 ARM尋址方式
3.3 ARM指令集
3.3.1 數據處理指令
3.3.2 程序狀態寄存器訪問指令
3.3.3 跳轉指令
3.3.4 加載／存儲指令
3.3.5 協處理器指令
3.3.6 異常中斷指令
3.4 Thumb指令集
3.4.1 Thumb指令集特點
3.4.2 Thumb狀態切換
3.4.3 Thumb指令寄存器的使用
3.4.4 Thumb跳轉指令
3.5 ARM程序設計基礎
3.5.1 ARM偽指令
3.5.2 ARM匯編程序格式
3.5.3 匯編語言編程實例
3.6 匯編語言與C語言混合編程
第4章 嵌入式操作系統
4.1 操作系統的基本概念
4.1.1 操作系統的結構和功能
4.1.2 多進程和多線程
4.1.3 任務
4.1.4 任務切換
4.1.5 內核
4.1.6 信號量
4.1.7 任務調度
4.1.8 任務間的通信
4.1.9 任務間的同步
4.2 μC／OS－Ⅱ
4.2.1 μC／OS－Ⅱ簡介
4.2.2 μC／OS－Ⅱ內核結構
4.2.3 μC／OS－Ⅱ在ARM上的移植
4.3 μCLinnux
4.3.1 μCLinnux簡介
4.3.2 Linnux內核
4.3.3 μCLinnux內核與傳統IAnux的比較
4.3.4 μCLinnux的內核結構
4.3.5 μCLinnux在ARM上的移植
4.4 Windows CE
4.4.1 Windows CE簡介
4.4.2 Windows CE內核結構
4.4.3 Windows CE的開發與應用
第5章 嵌入式最小系統設計
5.1 電源、晶振及復位電路
5.1.1 電源電路
5.1.2 晶振電路
5.1.3 復位電路
5.2 存儲器接口
5.2.1 存儲器概述
5.2.2 存儲器接口電路
5.2.3 存儲器應用示例
5.3 中斷接口
5.3.1 中斷概述
5.3.2 控制中斷的寄存器
5.3.3 外部中斷的應用示例
5.4 JTAG接口
5.4.1 JTAG概述
5.4.2 ARM的JTAG調試結構
5.4.3 ARM7TDMI內核的JTAG掃描鏈結構
5.4.4 JTAG接口電路
第6章 人機交互接口設計
6.1 鍵盤輸入接口
6.1.1 鍵盤工作原理
6.1.2 常用鍵盤接口
6.1.3 鍵盤驅動程序實例
6.2 LCD顯示接口
6.2.1 LCD簡介
6.2.2 在嵌入式Linux中驅動LCD
6.2.3 LCD接口電路
6.2.4 ixClinux下開發LCD應用程序
6.3 觸摸屏交互接口
6.3.1 觸摸屏的基本原理
6.3.2 觸摸屏的輸入系統
6.3.3 S3C44BOX觸摸屏應用程序舉例
第7章 通信接口設計
7.1 串行接口
7.1.1 串行通信概述
7.1.2 串行接口設計實例
7.2 I2C接口
7.2.1 I2C接口概述
7.2.2 I2C接口設計實例
7.3 以太網接口
7.3.1 以太網接口概述
7.3.2 以太網控制器RTL8019
7.3.3 以太網接口設計實例
7.4 USB接口
7.4.1 USB接口概述
7.4.2 USB接口設計實例
第8章 輸入輸出接口設計
8.1 A／D接口電路
8.1.1 A／D轉換器概述
8.1.2 AD574 A／D轉換接口實例
8.1.3 TLC2543 A／D轉換接口實例
8.2 D／A接口電路
8.2.1 D／A轉換器概述
8.2.2 AD7846 D／A轉換接口實例
8.2.3 AD5320 D／A轉換接口實例
8.3 開關量輸入和輸出通道
8.3.1 開關量輸入輸出通道的結構
8.3.2 開關量輸入輸出單元電路
8.3.3 開關量輸入去抖動
第9章 嵌入式以太網智能測控系統實例
9.1 系統介紹
9.2 系統軟硬件選型
9.2.1 微處理器選型
9.2.2 嵌入式操作系統選型
9.2.3 開發環境的搭建
9.3 硬件電路設計
9.3.1 嵌入式處理器
9.3.2 處理器存儲編址
9.3.3 存儲單元電路
9.3.4 以太網接口單元電路
9.3.5 AD采集單元電路
9.3.6 串行接口電路
9.3.7 JTAG調試接口電路
9.3.8 復位、晶振、電源單元電路
9.3.9 硬件線路板設計中注意的問題
9.4 軟件設計
9.4.1 μCLinnux嵌入式操作系統的分析
9.4.2 μCLinnux系統的移植
9.4.3 驅動程序
9.4.4 網絡通信程序的實現
9.4.5 嵌入式Web服務器的實現
9.5 程序調試
參考文獻