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第1章 绪论1

1.1 嵌入式系统的基本概念1

1.2 嵌入式系统的特征2

1.2.1 嵌入式系统的基本特征2

1.2.2 嵌入式系统特征的模糊化4

1.3 嵌入式系统的组成要素4

1.3.1 嵌入式处理器5

1.3.2 嵌入式操作系统12

第2章 嵌入式系统的设计方法14

2.1 嵌入式系统设计的基本流程14

2.1.1 需求分析15

2.1.2 详细说明17

2.1.3 结构设计17

2.1.4 组件设计18

2.1.5 系统集成19

2.2 嵌入式系统设计的流程模型20

2.2.1 瀑布模型20

2.2.2 逐步求精模型21

2.2.3 螺旋模型23

2.2.4 分层设计模型24

2.2.5 其他流程模型24

第3章 嵌入式系统的基础知识27

3.1 基本概念27

3.1.1 存储器结构27

3.1.2 流水线技术29

3.1.3 CISC＆RISC31

3.1.4 大端存储和小端存储32

3.1.5 存储器管理单元MMU34

3.1.6 BSP36

3.1.7 BootLoader和OSLoader36

3.1.8 进程和线程37

3.2 开发相关知识37

3.2.1 ICE和ICD37

3.2.2 其他硬件调试工具38

3.2.3 JTAG38

3.2.4 编译器和交叉编译器40

3.2.5 模拟器和仿真器41

第4章 嵌入式系统的开发模式45

4.1 面向硬件的开发模式45

4.1.1 适用情况45

4.1.2 需要的工具45

4.1.3 开发场景45

4.2 面向操作系统的开发模式46

4.2.1 适用情况46

4.2.2 需要的工具46

4.2.3 开发场景47

4.3 开发模式的控制47

第5章 ARM处理器概述49

5.1 ARM处理器概述49

5.1.1 ARM的发展历史49

5.1.2 ARM处理器的特点49

5.1.3 ARM微处理器系列50

5.1.4 ARM微处理器的应用选型55

5.2 ARM微处理器的工作状态和工作模式56

5.2.1 工作状态56

5.2.2 ARM的工作模式57

5.3 ARM微处理器的寄存器57

5.3.1 ARM微处理器的寄存器结构57

5.3.2 Thumb状态下的寄存器组织62

5.4 ARM处理器的存储器组织结构63

5.4.1 ARM的数据类型63

5.4.2 存储器的格式64

5.5 ARM处理器的异常65

5.5.1 ARM体系结构所支持的异常类型65

5.5.2 异常优先级（Exception Priorities）67

5.5.3 应用程序中的异常处理68

5.5.4 对异常的响应68

5.5.5 异常返回69

5.5.6 异常进入／退出时的指令69

第6章 ARM指令系统71

6.1 ARM处理器的寻址方式71

6.1.1 立即数寻址71

6.1.2 寄存器寻址72

6.1.3 寄存器偏移寻址73

6.1.4 寄存器间接寻址73

6.1.5 寄存器基址变址寻址74

6.1.6 多寄存器寻址74

6.1.7 相对寻址74

6.1.8 堆栈寻址75

6.1.9 块拷贝寻址76

6.2 ARM指令集合77

6.2.1 ARM指令的基本格式77

6.2.2 ARM指令详解80

6.3 Thumb指令集合98

6.3.1 Thumb指令集合98

6.3.2 Thumb指令集与ARM指令集的区别99

6.3.3 Thumb存储器访问指令99

6.3.4 Thumb数据处理指令101

6.3.5 Thumb跳转指令102

6.3.6 Thumb杂项指令103

6.4 伪指令103

6.4.1 符号定义伪指令104

6.4.2 数据定义伪指令106

6.4.3 报告伪指令111

6.4.4 汇编控制伪指令112

6.4.5 杂项伪指令114

6.4.6 ARM伪指令120

6.4.7 Thumb伪指令123

第7章 ARM程序设计126

7.1 ARM汇编语言程序设计126

7.1.1 汇编语言的语句格式126

7.1.2 汇编程序中的符号127

7.1.3 汇编语言程序中的表达式和运算符129

7.1.4 汇编语言的程序结构132

7.1.5 汇编语言程序设计举例133

7.2 汇编语言与C/C＋＋的混合编程139

7.2.1 ATPCS规则139

7.2.2 内嵌汇编141

7.2.3 C程序与汇编程序相互调用146

7.3 ARM集成开发环境ADS的使用148

7.3.1 ADS简介148

7.3.2 ADS快速使用教程149

7.3.3 ADS具体介绍155

第8章 嵌入式操作系统161

8.1 嵌入式操作系统的发展161

8.2 软件编程模式162

8.2.1 无操作系统的软件编程模式162

8.2.2 有操作系统的编程模式164

8.3 嵌入式操作系统的特点165

8.4 实时操作系统166

8.4.1 实时和分时操作系统166

8.4.2 实时操作系统的特点167

第9章 嵌入式Linux操作系统概述169

9.1 Linux的诞生169

9.2 Linux相关的概念170

9.2.1 Minix170

9.2.2 Unix170

9.2.3 共享软件（Shareware）170

9.2.4 自由软件（Freeware或FreeSoftware）170

9.2.5 免费软件（Freeware）170

9.2.6 通用软件许可证（GPL，General Public License）171

9.2.7 GNU171

9.2.8 LGPL（Lesser GPL）171

9.2.9 BSD172

9.3 Linux操作系统的组成及其版本172

9.3.1 Linux操作系统的组成172

9.3.2 Linux的版本173

9.4 Linux的特点173

9.4.1 Linux的优点和不足173

9.4.2 Linux下的硬盘分区与文件系统176

9.5 嵌入式Linux的概念178

9.6 嵌入式Linux操作系统介绍178

9.6.1 uClinux178

9.6.2 RTLinux180

9.6.3 DSPLinux181

第10章 嵌入式Linux的开发183

10.1 嵌入式Linux开发步骤183

10.2 开发环境的构建184

10.2.1 安装Linux操作系统184

10.2.2 配置开发工具189

10.3 BootLoader的开发192

10.3.1 BootLoader的基本知识192

10.3.2 BootLoader的开发过程193

10.3.3 BootLoader的移植196

10.4 Linux系统的构建197

10.4.1 Linux内核的构建197

10.4.2 Linux根文件系统的构建207

10.4.3 针对嵌入式应用的Linux系统开发209

10.5 Linux系统下设备驱动程序的开发211

10.5.1 Linux设备驱动程序的概念212

10.5.2 设备的类型213

10.5.3 特殊设备的使用213

10.5.4 设备文件的创建214

10.5.5 设备驱动程序的开发214

10.5.6 设备驱动程序中的问题218

10.6 Linux应用程序开发219

10.6.1 几种流行的GUI219

10.6.2 Qt/Embedded编程222

10.6.3 Qt/Embedded编程示例223

10.7 Linux系统的启动流程227

10.7.1 内核的引导228

10.7.2 运行init229

10.7.3 系统初始化231

10.7.4 启动对应运行级别的守护进程231

10.7.5 建立终端232

10.7.6 登录系统232

10.8 常用的Linux工具和命令233

10.8.1 vi的使用233

10.8.2 GCC的使用236

10.8.3 gdb的使用237

10.8.4 ncftp工具的使用240

10.8.5 mount和unmount指令240

10.8.6 基本命令242

10.8.7 Linux下软件安装指令247

第11章 Linux系统构建的实战练习251

11.1 使用现成工具构建U盘Linux251

11.1.1 使用pup2 usb进行构建251

11.1.2 使用Ultra ISO进行构建252

11.2 从零开始构建自己的U盘Linux254

11.2.1 前期准备254

11.2.2 编译Linux内核256

11.2.3 在U盘上建立根文件系统257

11.2.4 安装grub到U盘中260

11.2.5 使用initrd内核作为根文件系统261

第12章 Android的开发与应用264

12.1 Android操作系统简介264

12.1.1 Android系统构架264

12.1.2 Android系统开发环境的构建267

12.1.3 Android应用程序开发实例269

第13章 iPhone OS应用程序的开发277

13.1 苹果操作系统简介277

13.2 iPhone开发环境的构建278

13.2.1 Mac OS虚拟机的安装279

13.2.2 XCode和iPhone SDK的介绍与安装286

13.3 iPhone应用程序的开发示例287

第14章 Windows CE操作系统292

14.1 微软的嵌入式产品简介292

14.1.1 Windows Embedded Compact平台292

14.1.2 Windows Embedded Standard平台293

14.1.3 Windows Embedded Enterprise平台293

14.1.4 Windows Embedded Server平台293

14.1.5 Windows Phone 8平台293

14.2 Windows CE简介294

14.3 Windows CE的中断处理机制297

14.3.1 中断体系结构297

14.3.2 中断延迟298

14.4 Windows CE的进程和线程299

14.4.1 CE的进程299

14.4.2 CE的线程300

14.4.3 进程之间的通信301

14.5 Windows CE的内存管理301

14.5.1 内存结构301

14.5.2 进程地址空间结构302

14.5.3 堆和栈的内存分配304

14.5.4 内存映射文件304

14.6 Windows CE的编程模式305

14.6.1 基于Win32的程序开发305

14.6.2 基于MFC的程序开发305

14.6.3 基于Microsoft.NET Framework精简版的程序开发306

14.7 Windows CE 5.0的开发307

14.7.1 开发层面307

14.7.2 开发实例308

14.7.3 CE系统的引导方式及其BootLoader323

14.8 Windows Embedded Compact 7的开发326

14.8.1 Windows Embedded Compact 7开发环境的构建326

14.8.2 Windows Embedded Compact 7应用程序的开发330

第15章 Windows Phone的开发334

15.1 Windows Phone 7的开发334

15.1.1 Windows Phone 7简介334

15.1.2 Windows Phone 7开发环境的搭建334

15.1.3 Windows Phone 7简单例程的开发335

15.2 Windows Phone 8的开发339

15.2.1 Windows Phone 8简介339

15.2.2 Windows Phone 8的开发环境的构建340

15.2.3 Windows Phone 8应用程序开发341

参考文献344