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第1章 嵌入式系统概述1

1.1嵌入式系统的定义1

1.2嵌入式系统的基本组成2

1.3嵌入式系统的特点3

1.4嵌入式系统的主要应用领域5

1.5嵌入式系统的发展趋势7

思考题8

第2章ARM微处理器及其开发应用9

2.1 ARM微处理器概述9

2.1.1 ARM微处理器的特点及应用领域9

2.1.2 ARM微处理器系列10

2.1.3 ARM微处理器结构12

2.1.4 ARM微处理器的应用选型13

2.2 ARM微处理器的指令系统14

2.2.1 ARM微处理器的指令分类与格式14

2.2.2指令的条件域15

2.2.3 ARM指令的寻址方式16

2.2.4 ARM指令集17

2.2.5 Thumb指令及应用29

2.3 ARM汇编程序设计基础30

2.3.1 ARM汇编器所支持的伪指令30

2.3.2汇编语言的语句格式37

2.3.3汇编语言的程序结构40

2.4 ARM微处理器的编程模型42

2.4.1 ARM微处理器的工作状态42

2.4.2 ARM体系结构的存储器格式42

2.4.3处理器模式43

2.4.4寄存器组织43

2.4.5异常48

2.5.ARM存储器设计52

2.6基于ARM的嵌入式系统开发55

2.7本章小结56

思考题56

第3章 嵌入式系统的操作系统及软件开发57

3.1嵌入式系统对操作系统的要求57

3.2嵌入式实时操作系统59

3.2.1嵌入式实时操作系统的概念60

3.2.2实时操作系统的发展过程60

3.2.3 RTOS的几个评价指标62

3.2.4嵌入式操作系统与通用操作系统的区别62

3.3实时操作系统的选择63

3.4嵌入式系统高级语言开发流程65

3.5开发调试方法66

3.5.1嵌入式系统开发时需要的工具66

3.5.2嵌入式系统的开发调试过程67

3.6本章小结68

思考题68

第4章Linux操作系统69

4.1 Linux概论69

4.1.1 Linux的起源69

4.1.2 Linux与GNU70

4.1.3 Linux内核概况71

4.1.4 Linux内核的微型化72

4.2嵌入式Linux72

4.2.1 Linux应用于嵌入式系统的优势和不足72

4.2.2嵌入式Linux的应用举例74

4.3 uClinux操作系统及其开发环境76

4.3.1 uClinux操作系统76

4.3.2 uClinux的开发环境79

4.3.3 uClinux操作系统的一些说明80

4.4嵌入式实时操作系统和实时Linux82

4.5 Linux常见术语和常用命令83

4.5.1 Linux常见术语83

4.5.2 Linux常用命令84

4.6 gcc编译器和Makefile90

4.6.1 gcc编译器90

4.6.2 Makefile95

4.7本章小结97

思考题98

第5章ARM嵌入式系统开发环境99

5.1基本原理99

5.1.1 SemitARM9200实验箱99

5.1.2宿主机开发环境103

5.1.3文件与目录结构107

5.1.4 Linux系统的配置编译和文件系统109

5.1.5 Linux系统在地址空间中的位置110

5.1.6中断112

5.1.7通用输入／输出接口和总线114

5.1.8在开发板上开发应用程序114

5.1.9如何创建自己的应用116

5.1.10加入应用程序的ramdisk文件系统映像制作117

5.2实验及其要求118

5.2.1实验设备与软件环境118

5.2.2实验内容与步骤118

5.2.3预习及实验报告要求121

思考题121

第6章 嵌入式系统内核相关技术及实验122

6.1嵌入式系统进程间通信的基本原理122

6.1.1 Linux系统中的进程122

6.1.2 Linux系统中的进程间通信122

6.1.3信号机制123

6.1.4管道及有名管道128

6.1.5消息队列131

6.1.6共享存储段136

6.1.7 System V的进程间通信机制137

6.2内核烧写及下载的基本原理139

6.2.1 Linux系统的烧写139

6.2.2内核下载至RAM中直接启动144

6.3实验及其要求144

6.3.1实验内容与步骤144

6.3.2预习及实验报告要求147

思考题147

第7章 嵌入式系统串口通信及实验148

7.1串口通信的工作原理148

7.1.1串行通信的基本概念148

7.1.2串行通信的物理标准简介149

7.2实验及其要求151

7.2.1实验内容与步骤151

7.2.2预习及实验报告要求152

思考题153

第8章 嵌入式系统的几个基本实验154

8.1 U盘挂载及读／写实验154

8.1.1 USB设备及其通信协议简介154

8.1.2挂载和读／写实验及其要求155

8.2 GPIO驱动实验156

8.2.1开发板中的GPIO简介156

8.2.2 GPIO驱动实验及其要求157

8.3键盘实验158

8.3.1键盘中断的处理过程158

8.3.2键盘实验及其要求159

8.4实时时钟实验161

8.4.1实时时钟的功能161

8.4.2实时时钟实验及其要求161

8.5预习及实验报告要求163

思考题163

第9章 嵌入式系统网络通信及实验164

9.1通信协议及实验原理164

9.1.1 TCP/IP协议简介164

9.1.2包及套接字165

9.1.3 TCP协议简介165

9.1.4 UDP协议简介167

9.1.5端口号分配167

9.2实验及其要求168

9.2.1实验内容与步骤168

9.2.2预习及实验报告要求171

思考题172

第10章 典型通信系统的嵌入式实验173

10.1蓝牙技术及其实验173

10.1.1蓝牙技术简介173

10.1.2蓝牙实验及其要求174

10.1.3预习及实验报告要求179

10.2 Zigbee无线通信系统及其实验179

10.2.1 Zigbee技术简介179

10.2.2 Zigbee实验及其要求180

10.2.3预习及实验报告要求181

10.3无线局域网及其实验182

10.3.1 IEEE 802.11无线局域网系列标准简介182

10.3.2 IEEE 802.11 b/g无线局域网实验及其要求184

10.3.3预习及实验报告要求187

10.4全球定位系统及其实验187

10.4.1 GPS基本原理187

10.4.2 GPS实验及其要求190

10.4.3预习及实验报告要求192

10.5 GSM/GPRS移动通信系统及其实验192

10.5.1 GSM/GPRS移动通信系统简介192

10.5.2 GSM/GPRS实验及其要求193

10.5.3预习及实验报告要求196

10.6 CDMA2000_1X无线通信系统及其实验196

10.6.1 CDMA200_1X无线通信系统简介196

10.6.2 CDMA200_1X无线通信系统实验设备与软件环境197

10.6.3预习及实验报告要求201

思考题201

第11章 典型通信系统嵌入式开发案例202

11.1蓝牙电话网关系统综合开发案例202

11.1.1嵌入式蓝牙电话网关系统构成202

11.1.2开发流程和实验结果203

11.2无线传感器网络与广域网融合系统开发案例206

11.2.1无线传感网与广域网融合系统构成206

11.2.2开发流程和实验结果207

11.3定位信息无线传输系统综合开发案例210

11.3.1定位信息无线传输系统构成210

11.3.2开发流程和实验结果211

11.4多网融合综合接入系统开发案例215

11.4.1多网融合综合接入系统构成215

11.4.2开发流程和实验结果216

思考题225

参考文献226