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第1章 嵌入式系统概述1

1.1 嵌入式系统的产生和发展1

1.2 嵌入式系统的概念3

1.2.1 嵌入式系统的定义3

1.2.2 嵌入式系统的特点3

1.2.3 嵌入式系统的组成结构6

1.2.4 嵌入式系统的分类7

1.3 嵌入式系统的应用领域11

1.4 嵌入式系统的发展趋势12

思考与练习题15

第2章 嵌入式处理器16

2.1 引言16

2.2 嵌入式处理器概述16

2.2.1 嵌入式处理器的分类16

2.2.2 典型的嵌入式处理器18

2.3 ARM处理器基础22

2.3.1 ARM简介22

2.3.2 ARM处理器系列23

2.3.3 ARM处理器体系结构30

2.3.4 ARM处理器应用选型36

2.4 ARM指令系统37

2.4.1 ARM编程模型37

2.4.2 ARM寻址方式46

2.4.3 ARM指令集50

2.4.4 Thumb指令集64

2.5 ARM程序设计基础74

2.5.1 ARM汇编语句格式75

2.5.2 ARM汇编程序格式75

2.5.3 汇编语言编程实例76

2.5.4 汇编语言与C语言的混合编程78

思考与练习题85

第3章 嵌入式硬件平台88

3.1 引言88

3.2 嵌入式硬件平台概述88

3.3 总线89

3.3.1 总线协议90

3.3.2 DMA92

3.3.3 总线配置93

3.3.4 总线实例94

3.4 存储设备94

3.4.1 嵌入式系统存储器子系统的结构94

3.4.2 RAM96

3.4.3 ROM98

3.4.4 Flash Memory99

3.4.5 SD/TF存储卡100

3.5 I/O设备102

3.5.1 定时器／计数器102

3.5.2 模／数转换器和数／模转换器103

3.5.3 人机接口设备103

3.6 通信设备108

3.6.1 通用异步收发器108

3.6.2 USB设备111

3.6.3 Ethernet设备116

3.6.4 Wi-Fi117

3.7 其他118

3.7.1 电源118

3.7.2 时钟118

3.7.3 复位119

3.7.4 中断121

思考与练习题122

第4章 BootLoader与设备驱动123

4.1 引言123

4.2 BootLoader124

4.2.1 BootLoader概述124

4.2.2 BootLoader的典型结构125

4.2.3 实例分析128

4.3 设备驱动139

4.3.1 设备驱动概述139

4.3.2 LCD驱动控制实例143

4.3.3 A/D转换功能驱动实例148

4.3.4 IIS音频接口驱动实例151

思考与练习题157

第5章 嵌入式操作系统158

5.1 引言158

5.2 嵌入式操作系统概述159

5.2.1 嵌入式实时操作系统159

5.2.2 典型的嵌入式操作系统160

5.3 操作系统的基本概念164

5.3.1 多进程和多线程164

5.3.2 任务164

5.3.3 任务切换166

5.3.4 内核166

5.3.5 任务调度166

5.3.6 任务间的通信与同步168

5.3.7 操作系统的结构和功能171

5.4 μC/OS-Ⅱ简介171

5.4.1 μC/OS-Ⅱ概述171

5.4.2 μC/OS-Ⅱ的特点172

5.4.3 μC/OSⅡ的软件体系结构173

5.5 μC/OS-Ⅱ内核结构174

5.5.1 临界段174

5.5.2 任务175

5.5.3 任务控制块OS_TCB176

5.5.4 任务调度177

5.5.5 任务管理177

5.5.6 中断服务178

5.5.7 时钟节拍与时间管理179

5.5.8 任务间同步与通信的管理180

5.5.9 内存管理183

5.5.10 μC/OS-Ⅱ的初始化184

5.5.11 μC/OS-Ⅱ的启动185

5.6 μC/OS-Ⅱ在ARM上的移植185

5.6.1 μC/OS-Ⅱ的移植条件185

5.6.2 μC/OS-Ⅱ的移植步骤186

5.6.3 测试移植代码191

5.7 基于μC/OS-Ⅱ构建的TCP/IP/PPP协议栈191

5.7.1 嵌入式协议栈概述191

5.7.2 选择协议栈192

5.7.3 嵌入式TCP/IP协议栈192

5.7.4 基于μC/OS-Ⅱ的TCP/IP/PPP协议栈194

思考与练习题196

第6章 嵌入式应用程序设计197

6.1 引言197

6.2 程序设计方法与技术197

6.2.1 程序设计方法197

6.2.2 程序设计技术201

6.2.3 嵌入式程序优化205

6.3 基于网络的嵌入式系统设计215

6.3.1 分布式嵌入式系统215

6.3.2 嵌入式系统网络221

6.3.3 基于网络的设计示例235

6.4 基于ARM11+FPGA的图像采集处理系统设计243

6.4.1 系统总体结构244

6.4.2 多路视频信号的采集、缓存和时序同步244

6.4.3 视频信号的压缩编码246

6.4.4 结论246

思考与练习题247

第7章 系统设计技术248

7.1 引言248

7.2 设计流程248

7.2.1 开发过程248

7.2.2 设计流程252

7.3 需求分析与规格说明255

7.3.1 需求分析255

7.3.2 规格说明255

7.4 系统分析与体系结构设计258

思考与练习题259

第8章 嵌入式系统开发调试方法260

8.1 引言260

8.2 嵌入式系统硬件开发基础及流程260

8.2.1 电子元器件的封装260

8.2.2 PCB基础知识262

8.2.3 硬件设计调试中常用工具266

8.3 嵌入式系统交互式开发调试工具267

8.3.1 嵌入式系统集成开发环境267

8.3.2 交互式开发调试方法282

8.4 其他实用工具290

8.4.1 Source Insight290

8.4.2 SkyEye291

思考与练习题294

附录A 嵌入式专业词汇与缩略语295

附录B ARM指令集列表304

附录C Thumb指令集列表306

附录D 汇编预定义变量及伪指令309

附录E μC/OS-Ⅱ内核函数314

参考文献324