《普通高等教育电气工程与自动化（应用型）“十二五”规划教材：嵌入式系统设计》先由嵌入式系统基本构成开始，介绍嵌入式系统硬件结构、硬件开发平台和嵌入式操作系统，然后重点阐述嵌入式系统的开发方法和技术，以及针对嵌入式Linux系统的应用开发，并结合实例详细讲述嵌入式系统开发环境设置、系统移植方法和驱动程序的开发，最后给出嵌入式系统工程开发实例。

　　《普通高等教育电气工程与自动化（应用型）“十二五”规划教材：嵌入式系统设计》可作为自动化、电气工程及其自动化、电子信息工程、测控技术与仪器等专业的高年级本科生和研究生的参考教材，也可作为从事嵌入式系统设计、微控制系统设计和电子设计等科研人员和工程技术人员的参考读物。

第1章 嵌入式系统基础
1.1 嵌入式系统
1.1.1 嵌入式系统简介
1.1.2 嵌入式系统的组成
1.1.3 嵌入式系统的特点
1.1.4 嵌入式系统的分类
1.1.5 嵌入式系统与PC的区别
1.2 嵌入式系统的历史与发展
1.2.1 嵌入式系统的历史
1.2.2 嵌入式系统的应用领域
1.2.3 嵌入式系统的发展趋势
1.3 嵌入式操作系统
1.3.1 Android
1.3.2 Linux

前言

第1章 嵌入式系统基础

1.1 嵌入式系统

1.1.1 嵌入式系统简介

1.1.2 嵌入式系统的组成

1.1.3 嵌入式系统的特点

1.1.4 嵌入式系统的分类

1.1.5 嵌入式系统与PC的区别

1.2 嵌入式系统的历史与发展

1.2.1 嵌入式系统的历史

1.2.2 嵌入式系统的应用领域

1.2.3 嵌入式系统的发展趋势

1.3 嵌入式操作系统

1.3.1 Android

1.3.2 Linux

1.3.3 μC/OS?Ⅱ

1.3.4 WindowsCE

1.3.5 VxWorks

1.3.6 PalmOS

1.4 嵌入式系统的选型原则

1.4.1 嵌入式处理器的选型原则

1.4.2 嵌入式操作系统的选型原则

本章小结

思考与练习

 

第2章 嵌入式系统的硬件结构

2.1 嵌入式系统的硬件组成

2.2 ARM微处理器概述

2.2.1 ARM公司简介

2.2.2 ARM微处理器的家族

2.2.3 ARM微处理器的结构

2.2.4 ARM微处理器核的技术特点

2.3 ARM的存储系统

2.3.1 ARM的存储空间

2.3.2 存储器的格式

2.3.3 存储器的管理

2.4 输入／输出设备

2.4.1 LCD显示

2.4.2 触摸屏

2.4.3 键盘

2.5 ARM的接口技术

2.5.1 并行通信接口

2.5.2 串行通信接口

2.5.3 USB接口

2.5.4 红外线接口

2.5.5 PCMCIA和CF

2.6 总线技术

2.6.1 I2C总线

2.6.2 SPI总线

2.6.3 I2S总线

2.6.4 CAN总线

本章小结

思考与练习

 

第3章 基于ARM9处理器的硬件

开发平台

3.1 ARM9处理器

3.1.1 ARM9与ARM7处理器的比较

3.1.2 ARM920T简介

3.2 三星S3C2410X处理器概述

3.2.1 S3C2410X处理器

3.2.2 S3C2410X处理器的工作原理

3.3 S3C2410X处理器单元电路的设计

3.3.1 S3C2410X处理器主要引脚的定义

3.3.2 电源和复位电路

3.3.3 晶体振荡器电路的设计

3.3.4 串口和USB接口电路

3.4 存储器的设计

3.4.1 ROM接口电路的设计

3.4.2 Flash接口电路的设计

3.4.3 SDRAM接口电路的设计

3.5 JTAG调试接口的设计

3.6 博创UP?NETARM2410 S嵌入式平台简介

3.7 综合实训：通过JTAG烧写Flash

本章小结

思考与练习

 

第4章 嵌入式操作系统

4.1 嵌入式操作系统概述

4.1.1 操作系统简介

4.1.2 嵌入式操作系统的分类

4.2 Linux操作系统

4.2.1 Linux简介

4.2.2 Linux的特点

4.2.3 Linux的组成

4.2.4 Linux的目录和路径

4.2.5 Linux的常用命令

4.2.6 Linux单操作系统的安装

4.3 嵌入式Linux操作系统

4.4 虚拟机简介

4.5 综合实训：虚拟机的安装和使用

本章小结

思考与练习

 

第5章 嵌入式开发环境的建立

5.1 嵌入式系统的开发模式与设计

流程

5.1.1 嵌入式系统的开发模式

5.1.2 嵌入式系统的设计流程

5.2 嵌入式Linux的开发流程

5.3 嵌入式系统开发环境的建立

5.3.1 建立开发环境

5.3.2 开发环境的配置

5.4 BootLoader

5.4.1 BootLoader详解

5.4.2 vivi

5.4.3 U?Boot

5.5 Linux的根文件系统

5.5.1 文件系统概述

5.5.2 Linux根文件系统

5.5.3 网络文件系统

5.6 综合实训：建立嵌入式软件环境

本章小结

思考与练习

 

第6章 嵌入式Linux系统的移植

6.1 移植的概念

6.2 Linux的体系结构

6.2.1 Linux内核的结构

6.2.2 Linux内核的配置

6.3 Linux内核的编译与移植

6.3.1 安装交叉编译工具

6.3.2 修改Makefile文件

6.3.3 设置Flash分区

6.3.4 添加对Yaffs文件系统的支持

6.3.5 Linux内核的配置、编译与移植

6.4 综合实训：Linux内核的编译与移植实验

6.4.1 实验目的

6.4.2 基础知识

6.4.3 实验设备

6.4.4 实验内容

6.4.5 实验步骤

本章小结

思考与练习

 

第7章 嵌入式Linux应用程序的开发

与调试

7.1 开发的环境与工具

7.1.1 交叉编译

7.1.2 gcc编译器

7.1.3 gdb调试器

7.1.4 Vi编辑器的使用

7.1.5 Makefile文件和make命令

7.2 Linux下的C语言编程

7.2.1 嵌入式C语言程序设计

7.2.2 程序的编译与下载

7.3 嵌入式系统的开发软件与调试工具

7.3.1 嵌入式系统调试方法概述

7.3.2 常用调试方式

7.3.3 ADS集成开发环境的使用

7.3.4 用AXD进行代码调试

7.4 ARM仿真器

7.4.1 UArmJtag的JTAG在线仿真调试

7.4.2 UP?ICE200仿真器的使用

本章小结

思考与练习

 

第8章 设备驱动程序的开发

8.1 设备驱动概述

8.1.1 驱动程序和应用程序的区别

8.1.2 Linux的设备管理

8.2 设备驱动程序的开发过程

8.2.1 字符设备驱动程序的设计

8.2.2 块设备驱动程序的设计

8.2.3 网络设备驱动程序的设计

8.2.4 驱动程序的注册

8.2.5 设备驱动程序的编译

8.2.6 驱动程序的加载

8.2.7 驱动程序的调用

8.3 驱动程序开发的常见问题

8.4 综合实训：直流电动机驱动程序的设计

本章小结

思考与练习

 

第9章 嵌入式图形用户界面编程

9.1 嵌入式系统GUI简介

9.1.1 MiniGUI

9.1.2 Microwindows/Nano?X

9.1.3 OpenGUI

9.1.4 Qt/Embedded

9.1.5 几种常见嵌入式GUI的对比

9.2 基于Qt的嵌入式GUI应用开发

9.2.1 Qt概述

9.2.2 Qt的信号与槽机制

9.2.3 Qt图形设计器

9.2.4 Qt的开发流程

9.2.5 建立Qt/Embedded开发环境

9.3 综合实训：Qt/Embedded的编程实例

9.3.1 基于PC的Qt程序

9.3.2 发布Qt/Embedded程序到目标机

开发板

本章小结

思考与练习

 

第10章 嵌入式系统的工程开发实例

10.1 基于ARM的可燃气体报警系统

10.1.1 系统设计概述

10.1.2 硬件电路的设计

10.1.3 驱动程序的设计

10.1.4 应用程序的设计

10.2 CAN总线应用实例

10.2.1 CAN总线概述

10.2.2 CAN智能节点的设计

10.2.3 CAN接口电路的设计

10.2.4 报文的发送与接收

10.2.5 SPI接口

10.2.6 CAN总线波特率的设置

10.2.7 CAN总线驱动程序

10.2.8 CAN应用程序

本章小结

思考与练习

参考文献

前言
第1章 嵌入式系统基础
1.1 嵌入式系统
1.1.1 嵌入式系统简介
1.1.2 嵌入式系统的组成
1.1.3 嵌入式系统的特点
1.1.4 嵌入式系统的分类
1.1.5 嵌入式系统与PC的区别
1.2 嵌入式系统的历史与发展
1.2.1 嵌入式系统的历史
1.2.2 嵌入式系统的应用领域
1.2.3 嵌入式系统的发展趋势
1.3 嵌入式操作系统
1.3.1 Android
1.3.2 Linux

前言

第1章 嵌入式系统基础

1.1 嵌入式系统

1.1.1 嵌入式系统简介

1.1.2 嵌入式系统的组成

1.1.3 嵌入式系统的特点

1.1.4 嵌入式系统的分类

1.1.5 嵌入式系统与PC的区别

1.2 嵌入式系统的历史与发展

1.2.1 嵌入式系统的历史

1.2.2 嵌入式系统的应用领域

1.2.3 嵌入式系统的发展趋势

1.3 嵌入式操作系统

1.3.1 Android

1.3.2 Linux

1.3.3 μC/OS?Ⅱ

1.3.4 WindowsCE

1.3.5 VxWorks

1.3.6 PalmOS

1.4 嵌入式系统的选型原则

1.4.1 嵌入式处理器的选型原则

1.4.2 嵌入式操作系统的选型原则

本章小结

思考与练习

 

第2章 嵌入式系统的硬件结构

2.1 嵌入式系统的硬件组成

2.2 ARM微处理器概述

2.2.1 ARM公司简介

2.2.2 ARM微处理器的家族

2.2.3 ARM微处理器的结构

2.2.4 ARM微处理器核的技术特点

2.3 ARM的存储系统

2.3.1 ARM的存储空间

2.3.2 存储器的格式

2.3.3 存储器的管理

2.4 输入／输出设备

2.4.1 LCD显示

2.4.2 触摸屏

2.4.3 键盘

2.5 ARM的接口技术

2.5.1 并行通信接口

2.5.2 串行通信接口

2.5.3 USB接口

2.5.4 红外线接口

2.5.5 PCMCIA和CF

2.6 总线技术

2.6.1 I2C总线

2.6.2 SPI总线

2.6.3 I2S总线

2.6.4 CAN总线

本章小结

思考与练习

 

第3章 基于ARM9处理器的硬件

开发平台

3.1 ARM9处理器

3.1.1 ARM9与ARM7处理器的比较

3.1.2 ARM920T简介

3.2 三星S3C2410X处理器概述

3.2.1 S3C2410X处理器

3.2.2 S3C2410X处理器的工作原理

3.3 S3C2410X处理器单元电路的设计

3.3.1 S3C2410X处理器主要引脚的定义

3.3.2 电源和复位电路

3.3.3 晶体振荡器电路的设计

3.3.4 串口和USB接口电路

3.4 存储器的设计

3.4.1 ROM接口电路的设计

3.4.2 Flash接口电路的设计

3.4.3 SDRAM接口电路的设计

3.5 JTAG调试接口的设计

3.6 博创UP?NETARM2410 S嵌入式平台简介

3.7 综合实训：通过JTAG烧写Flash

本章小结

思考与练习

 

第4章 嵌入式操作系统

4.1 嵌入式操作系统概述

4.1.1 操作系统简介

4.1.2 嵌入式操作系统的分类

4.2 Linux操作系统

4.2.1 Linux简介

4.2.2 Linux的特点

4.2.3 Linux的组成

4.2.4 Linux的目录和路径

4.2.5 Linux的常用命令

4.2.6 Linux单操作系统的安装

4.3 嵌入式Linux操作系统

4.4 虚拟机简介

4.5 综合实训：虚拟机的安装和使用

本章小结

思考与练习

 

第5章 嵌入式开发环境的建立

5.1 嵌入式系统的开发模式与设计

流程

5.1.1 嵌入式系统的开发模式

5.1.2 嵌入式系统的设计流程

5.2 嵌入式Linux的开发流程

5.3 嵌入式系统开发环境的建立

5.3.1 建立开发环境

5.3.2 开发环境的配置

5.4 BootLoader

5.4.1 BootLoader详解

5.4.2 vivi

5.4.3 U?Boot

5.5 Linux的根文件系统

5.5.1 文件系统概述

5.5.2 Linux根文件系统

5.5.3 网络文件系统

5.6 综合实训：建立嵌入式软件环境

本章小结

思考与练习

 

第6章 嵌入式Linux系统的移植

6.1 移植的概念

6.2 Linux的体系结构

6.2.1 Linux内核的结构

6.2.2 Linux内核的配置

6.3 Linux内核的编译与移植

6.3.1 安装交叉编译工具

6.3.2 修改Makefile文件

6.3.3 设置Flash分区

6.3.4 添加对Yaffs文件系统的支持

6.3.5 Linux内核的配置、编译与移植

6.4 综合实训：Linux内核的编译与移植实验

6.4.1 实验目的

6.4.2 基础知识

6.4.3 实验设备

6.4.4 实验内容

6.4.5 实验步骤

本章小结

思考与练习

 

第7章 嵌入式Linux应用程序的开发

与调试

7.1 开发的环境与工具

7.1.1 交叉编译

7.1.2 gcc编译器

7.1.3 gdb调试器

7.1.4 Vi编辑器的使用

7.1.5 Makefile文件和make命令

7.2 Linux下的C语言编程

7.2.1 嵌入式C语言程序设计

7.2.2 程序的编译与下载

7.3 嵌入式系统的开发软件与调试工具

7.3.1 嵌入式系统调试方法概述

7.3.2 常用调试方式

7.3.3 ADS集成开发环境的使用

7.3.4 用AXD进行代码调试

7.4 ARM仿真器

7.4.1 UArmJtag的JTAG在线仿真调试

7.4.2 UP?ICE200仿真器的使用

本章小结

思考与练习

 

第8章 设备驱动程序的开发

8.1 设备驱动概述

8.1.1 驱动程序和应用程序的区别

8.1.2 Linux的设备管理

8.2 设备驱动程序的开发过程

8.2.1 字符设备驱动程序的设计

8.2.2 块设备驱动程序的设计

8.2.3 网络设备驱动程序的设计

8.2.4 驱动程序的注册

8.2.5 设备驱动程序的编译

8.2.6 驱动程序的加载

8.2.7 驱动程序的调用

8.3 驱动程序开发的常见问题

8.4 综合实训：直流电动机驱动程序的设计

本章小结

思考与练习

 

第9章 嵌入式图形用户界面编程

9.1 嵌入式系统GUI简介

9.1.1 MiniGUI

9.1.2 Microwindows/Nano?X

9.1.3 OpenGUI

9.1.4 Qt/Embedded

9.1.5 几种常见嵌入式GUI的对比

9.2 基于Qt的嵌入式GUI应用开发

9.2.1 Qt概述

9.2.2 Qt的信号与槽机制

9.2.3 Qt图形设计器

9.2.4 Qt的开发流程

9.2.5 建立Qt/Embedded开发环境

9.3 综合实训：Qt/Embedded的编程实例

9.3.1 基于PC的Qt程序

9.3.2 发布Qt/Embedded程序到目标机

开发板

本章小结

思考与练习

 

第10章 嵌入式系统的工程开发实例

10.1 基于ARM的可燃气体报警系统

10.1.1 系统设计概述

10.1.2 硬件电路的设计

10.1.3 驱动程序的设计

10.1.4 应用程序的设计

10.2 CAN总线应用实例

10.2.1 CAN总线概述

10.2.2 CAN智能节点的设计

10.2.3 CAN接口电路的设计

10.2.4 报文的发送与接收

10.2.5 SPI接口

10.2.6 CAN总线波特率的设置

10.2.7 CAN总线驱动程序

10.2.8 CAN应用程序

本章小结

思考与练习

参考文献