嵌入式系统设计与实例开发 基于ARM微处理器与μC/OS-Ⅱ实时操作系统 第2版2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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目录1

第1章　嵌入式系统概述1

1.1　嵌入式系统简介1

1.1.1　什么是嵌入式系统1

1.1.2　嵌入式系统的特点4

1.1.3　嵌入式系统的分类5

1.2　嵌入式系统的应用领域10

1.3　嵌入式系统在机电控制方面的应用12

1.4　嵌入式系统的现状和发展趋势14

1.4.1　嵌入式系统的现状14

1.4.2　未来嵌入式系统的发展趋势15

练习题16

第2章　嵌入式系统的基本知识18

2.1 嵌入式微处理器和嵌入式操作系统18

2.1.1　嵌入式微处理器18

2.1.2　嵌入式操作系统23

2.2　嵌入式系统的选型原则28

2.2.1　硬件平台的选择28

2.2.2　嵌入式操作系统的选型原则29

2.3　嵌入式系统中的一些重要概念32

2.3.1 基本概念32

2.4　基于ARM和μC/OS-Ⅱ的嵌入式开发平台34

2.3.2　关于实时系统的概念34

2.4.1　为什么选择ARM和μC/OS-Ⅱ35

2.4.2　UP-NetARM300嵌入式开发平台简介36

2.4.3　UP-NetARM300嵌入式开发平台结构36

练习题38

第3章　嵌入式系统的设计方法39

3.1　嵌入式系统的总体结构39

3.2　嵌入式系统的设计方法42

3.2.1　嵌入式系统的设计流程42

3.2.2　嵌入式系统的一般设计方法43

3.2.3　嵌入式系统的硬件／软件协同设计技术45

3.3　SDT仿真开发环境概述47

3.3.1　ARM仿真器的流程简介48

3.3.2　重要概念48

3.4　开发简单的嵌入式应用程序49

3.4.1　配置ARM SDT2.5开发环境及编程49

3.4.2　进行程序的在线仿真、调试55

3.4.3　下载程序58

3.4.4　Source Insight简介60

第4章　μC/OS-Ⅱ在ARM微处理器上的移植62

4.1 移植——将μC/OS-Ⅱ移植到自己的硬件平台62

4.2.1 设置includes.h中与处理器和编译器相关的代码64

4.2　μC/OS-Ⅱ在S3C44B0X上的移植64

4.2.2　用C语言编写6个操作系统相关的函数（OS_CPU_C.C）65

4.2.3　用汇编语言编写4个与处理器相关的函数（OS_CPU.ASM）68

练习题70

第5章　基于μC/OS-Ⅱ建立自己的RTOS71

5.1　基于μC/OS-Ⅱ扩展RTOS的体系结构71

5.2　建立文件系统73

5.2.1　文件系统简介73

5.2.2　文件系统的实现过程81

5.2.3　文件系统相关的API函数功能详解84

5.3.1　串行口85

5.3　外设及驱动程序85

5.3.2　液晶显示驱动程序86

5.3.3　键盘驱动程序88

5.3.4　USB接口88

5.3.5　网络相关组件89

5.4　图形用户接口（GUI）函数92

5.4.1　基于Unicode的汉字字库92

5.4.2　Unicode字库的显示及相关函数98

5.5　基本绘图函数98

5.5.1　相关绘图函数99

5.5.2　典型的控件107

5.6　系统的消息队列117

5.6.1　系统消息117

5.6.2　消息相关函数118

5.7　其他实用的应用程序接口（API）函数119

练习题124

第6章　ARM7的硬件开发平台介绍125

6.1　ARM7微处理器简介125

6.1.1　ARM系列芯片简介125

6.1.2　ARM7TDMI简介125

6.2.1　SamsungS3C44B0X简介126

6.2　基于S3C44B0X微处理器的嵌入式系统126

6.1.3　Samsung S3C44B0X介绍126

6.2.2　基于S3C44B0X微处理器的嵌入式系统体系结构131

6.3　存储器系统介绍131

6.4　接口介绍134

6.4.1　通用异步收发器（UART）134

6.4.2　USB接口141

6.4.3　I/O接口设计155

6.4.4　A/D转换器156

6.5　人机交互接口160

6.5.1　LCD显示模块160

6.5.2　触摸屏模块163

6.5.3　键盘模块166

6.6　嵌入式系统的网络接口设计171

6.6.1 以太网接口的基本知识171

6.6.2　嵌入式的以太网接口的实现173

6.6.3　基于ARM的RTL8019AS网络接口芯片的设计174

6.6.4　在嵌入式系统中主要处理的以太网协议179

6.6.5　基于ARM和μC/OS-Ⅱ的TCP/IP协议181

6.6.6　网络编程接口182

6.7.1　ARM的JTAG调试接口183

6.7　嵌入式系统的调试接口ARM JTAG的设计183

6.7.2　JTAG的基本知识185

6.7.3　ARM7TDMI内核的JTAG扫描链结构190

6.7.4　ARM7TDMI中通过JTAG对外设的访问193

练习题195

第7章　基于μC/OS-Ⅱ的应用程序的建立196

7.1　μC/OS-Ⅱ实时多任务操作系统简介196

7.1.1　任务196

7.1.2　任务的状态197

7.1.3　任务调度198

7.1.4　μC/OS-Ⅱ初始化198

7.2　在μC/OS-Ⅱ系统上运行的应用程序的结构199

7.1.5　μC/OS-Ⅱ的启动199

7.3　建立应用程序202

7.3.1　系统的消息循环202

7.3.2　创建新任务以及任务之间的同步203

7.3.3　使用绘图函数204

7.3.4　系统的控件206

练习题207

第8章　嵌入式应用程序举例208

8.1　绘图API函数208

8.1.1　绘图的API函数应用举例208

8.1.2　绘图的API函数应用举例的源代码210

8.2　系统的消息循环215

8.2.1　使用系统的消息循环215

8.2.2　系统的消息循环使用的源代码217

8.3　USB连机通信222

8.3.1　USB连机通信程序的实现过程222

8.3.2　USB连机通信程序实现的源代码223

8.4　文件的使用224

8.4.1　文件的读取应用举例224

8.4.2　文件的读取实现的源代码225

8.5　列表框控件的使用226

8.5.1　列表框控件的使用举例227

8.5.2　列表框控件举例的源代码228

8.6　文本框控件的使用230

8.6.1 文本框控件的使用举例230

8.6.2　文本框控件举例的源代码232

8.7　系统的多任务和系统时钟235

8.7.1 系统的多任务和系统时钟应用举例235

8.7.2　系统的多任务和系统时钟举例源代码237

8.8　UDP通信实验241

8.9　综合举例250

8.9.1　综合举例的设计思路251

8.9.2　综合举例的源代码253

练习题259

第9章　嵌入式机器人控制器的设计260

9.1　基于PC的机器人控制系统260

9.1.1　基于DSP的嵌入式网络直流伺服驱动器261

9.1.2　PC机与网络直流伺服驱动器的接口关系262

9.2　两自由度机器人控制软件结构设计263

9.2.1　G代码编辑环境264

9.2.2　G代码解析266

9.2.3　轨迹插补与运动学逆解266

9.3　机器人控制267

9.3.2　运动轨迹仿真及机器人运动学逆解的实现268

9.3.1　两自由度机器人控制软件的实现268

9.3.3　机器人控制的实现270

9.4　嵌入式机器人控制器设计271

9.4.1 嵌入式控制器可以取代PC机码271

9.4.2 嵌入式机器人控制器的结构271

9.4.3　嵌入式机器人控制器应用程序设计271

9.4.4　菜单式应用程序的结构分析272

9.4.5　用嵌入式控制器实现机器人控制275

9.4.6　嵌入式控制与网络直流伺服驱动器的通信接口277

练习题280

10.1.1 中国的工程机械281

10.1　工程机械在国民经济发展中的重要意义281

第10章　嵌入式工程机械监控器281

10.1.2　工程机械的监控器282

10.2　基于ARM的工程机械监控器283

10.2.1　监控器的硬件结构285

10.2.2　CAN总线的扩展285

10.2.3　监控器的功能及相关函数288

练习题310

附录1 基于μC/OS-Ⅱ和μC/OS的一些产品311

附录2　国外高校嵌入式系统课程的体系结构323

附录3 《嵌入式系统设计》教学实验体系328

参考文献331