普通高等院校電子信息類“十一五”規(guī)劃教材：嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計
定 價：35 元
- 作者：方彥軍 ，等 著
- 出版時間：2010/5/1
- ISBN：9787118067897
- 出 版 社：國防工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP360.21
- 頁碼：305
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
《嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計》系統(tǒng)深入地介紹了嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計方面的知識。從嵌入式系統(tǒng)概念、應(yīng)用領(lǐng)域、設(shè)計開發(fā)流程和發(fā)展趨勢等基礎(chǔ)知識出發(fā)，以ARM處理器為例，介紹了嵌入式處理器的知識及使用；以幾種通用的嵌入式操作系統(tǒng)為例，著重介紹了嵌入式操作系統(tǒng)的基本知識；并根據(jù)在嵌入式硬件及軟件設(shè)計方面的實(shí)際經(jīng)驗，圖文并茂地介紹了嵌入式應(yīng)用程序設(shè)計。
《嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計》可以作為高等學(xué)校電工電子、自動化、計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用等類工科專業(yè)本科生、研究生教材或參考書，也可以作為相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員的技術(shù)參考書。
在當(dāng)前的數(shù)字信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的后PC時代，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地滲透到科學(xué)研究、工程應(yīng)用、軍事技術(shù)、交通、通信，以及人們?nèi)粘Ｉ钪械募译�、娛樂、藝術(shù)、社會文化等各個領(lǐng)域中，掀起了一場數(shù)字化技術(shù)革命。在未來的社會，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用將越來越廣泛，人們可以不接觸計算機(jī)，但不能不接觸嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)將存在于人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾�角落：我們家里將通過一個嵌入式系統(tǒng)控制中心，管理所有家電，控制家庭和外界網(wǎng)絡(luò)的連接，使我們的生活更為方便；出門旅行時，飯店的門把手里面安裝有電子識別控制系統(tǒng)，利用嵌入式系統(tǒng)根據(jù)您手上的特征，判斷是否應(yīng)該開門；坐車時，汽車電腦可以通過GPS來判斷當(dāng)前的具體位置，利用嵌入式智能系統(tǒng)判斷應(yīng)該走哪條路線更為方便；甚至如果您生病住院，醫(yī)院的設(shè)備儀器里面都可能裝有嵌入式系統(tǒng)，用來選擇和控制儀器，提高手術(shù)的成功率和方便程度。
據(jù)報道，PC的增長率目前已由20世紀(jì)90年代中期的年遞增率35％下降到現(xiàn)在的15％。用市場的觀點(diǎn)來看，PC已經(jīng)從高速增長進(jìn)入到平穩(wěn)發(fā)展的市場頂峰時期，單純由PC機(jī)帶領(lǐng)的電子產(chǎn)業(yè)蒸蒸日上的時代已經(jīng)成為歷史，取而代之的是美國Business Week雜志所提出的“后PC時代”概念的嵌入式系統(tǒng)，且眾多專家預(yù)測嵌入式系統(tǒng)可持續(xù)繁榮發(fā)展一個世紀(jì)。據(jù)IDC預(yù)測，嵌入式系統(tǒng)的市場正在以每年30％的速度遞增，我國嵌入式系統(tǒng)市場預(yù)計每年將直接創(chuàng)造千億元的效益，所帶動的相關(guān)工業(yè)產(chǎn)值將超過上萬億元，已經(jīng)成為電子信息產(chǎn)業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
嵌入式系統(tǒng)概念大致出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代，發(fā)展到今天經(jīng)歷了四個階段：一是單芯片的可編程控制器形式的系統(tǒng)，同時具有與檢測、伺服、智能設(shè)備相配合的功能，這些系統(tǒng)主要應(yīng)用于工控系統(tǒng)中，通常不帶操作系統(tǒng)，由匯編語言實(shí)現(xiàn)直接控制；二是以嵌入式CPU為基礎(chǔ)，以簡單操作系統(tǒng)為核心的嵌入式系統(tǒng)，主要特點(diǎn)是CPU種類繁多、系統(tǒng)開銷小、效率高、操作系統(tǒng)具有一定的兼容性和擴(kuò)展性、應(yīng)用軟件較專業(yè)，但通用性差、用戶界面不夠友好；三是以嵌入式操作系統(tǒng)為標(biāo)志的嵌入式系統(tǒng)，它可運(yùn)行于各種不同類型的微處理器上，兼容性好，操作系統(tǒng)內(nèi)核精小、效率高，并且具有高度的模塊化和擴(kuò)展性，開發(fā)應(yīng)用程序簡單，應(yīng)用軟件豐富；第四階段是以Internet為標(biāo)志的嵌入式系統(tǒng)，這是一個正在迅速發(fā)展的階段。目前大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)還孤立于：Internet之外，但隨著Internet的發(fā)展以及. Internet技術(shù)與信息家電、工業(yè)控制技術(shù)等結(jié)合日益密切，嵌入式系統(tǒng)與Internet的結(jié)合將代表著嵌入式技術(shù)的真正未來。
第1章 嵌入式系統(tǒng)概論
1.1 嵌入式系統(tǒng)的基本概念
1.1.1 嵌入式系統(tǒng)的定義
1.1.2 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)
1.1.3 嵌入式系統(tǒng)的分類
1.1.4 嵌入式系統(tǒng)的組成
1.1.5 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域
1.2 嵌入式處理器
1.2.1 嵌入式處理器的分類
1.2.2 嵌入式微處理器
1.2.3 微控制器
1.2.4 DSP處理器
1.2.5 片上系統(tǒng)
1.2.6 典型嵌入式處理器
1.3 嵌入式操作系統(tǒng)
1.3.1 操作系統(tǒng)的概念及功能
1.3.2 操作系統(tǒng)的分類
1.3.3 實(shí)時操作系統(tǒng)
1.3.4 常見的嵌入式操作系統(tǒng)
1.4 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)過程
1.4.1 嵌入式軟件開發(fā)的特點(diǎn)
1.4.2 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計考慮
1.4.3 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計挑戰(zhàn)
1.4.4 軟件與硬件的劃分
1.4.5 軟硬件平臺的選擇
1.4.6 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)流程
1.5 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
第2章 ARM嵌入式處理器
2.1 ARM的由來
2.2 ARM處理器系列
2.2.1 ARM7系列微處理器
2.2.2 ARM9系列微處理器
2.2.3 ARMIO系列微處理器
2.2.4 ARMll系列微處理器
2.2.5 SecurCore系列微處理器
2.2.6 StrongARM、Xscale系列微處理器
2.3 ARM處理器體系結(jié)構(gòu)
2.3.1 RISC體系結(jié)構(gòu)
2.3.2 ARM和。rhumb狀態(tài)
2.3.3 ARM7TDMI的寄存器結(jié)構(gòu)
2.3.4 ARM異常中斷
2.4 ARM處理器的應(yīng)用選型
2.5 S3C4510B概述
2.5.1 S3CA510B簡介
2.5.2 S3CA510B引腳分布及信號描述
2.5.3 S3CA510B內(nèi)核概述及特殊功能寄存器
2.5.4 S3CA510B系統(tǒng)管理器
2.5.5 S3CA510B控制寄存器
第3章 ARM指令系統(tǒng)及程序設(shè)計基礎(chǔ)
3.1 ARM指令集概述
3.1.1 ARM指令的分類
3.1.2 ARM指令的條件執(zhí)行
3.2 ARM尋址方式
3.3 ARM指令集
3.3.1 數(shù)據(jù)處理指令
3.3.2 程序狀態(tài)寄存器訪問指令
3.3.3 跳轉(zhuǎn)指令
3.3.4 加載／存儲指令
3.3.5 協(xié)處理器指令
3.3.6 異常中斷指令
3.4 Thumb指令集
3.4.1 Thumb指令集特點(diǎn)
3.4.2 Thumb狀態(tài)切換
3.4.3 Thumb指令寄存器的使用
3.4.4 Thumb跳轉(zhuǎn)指令
3.5 ARM程序設(shè)計基礎(chǔ)
3.5.1 ARM偽指令
3.5.2 ARM匯編程序格式
3.5.3 匯編語言編程實(shí)例
3.6 匯編語言與C語言混合編程
第4章 嵌入式操作系統(tǒng)
4.1 操作系統(tǒng)的基本概念
4.1.1 操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能
4.1.2 多進(jìn)程和多線程
4.1.3 任務(wù)
4.1.4 任務(wù)切換
4.1.5 內(nèi)核
4.1.6 信號量
4.1.7 任務(wù)調(diào)度
4.1.8 任務(wù)間的通信
4.1.9 任務(wù)間的同步
4.2 uC／OS-Ⅱ
4.2.1 uC／OS-Ⅱ簡介
4.2.2 uC／OS-Ⅱ內(nèi)核結(jié)構(gòu)
4.2.3 uC／OS-Ⅱ在.ARM上的移植
4.3 uCLinux
4.3.1 uClAnux簡介
4.3.2 Linux內(nèi)核
4.3.3 uCLinux內(nèi)核與傳統(tǒng)Linux的比較
4.3.4 uCLinux的內(nèi)核結(jié)構(gòu)
4.3.5 uCLinux在ARM上的移植
4.4 WindowsCE
4.4.1 WindowsCE簡介
4.4.2 WindowsCE內(nèi)核結(jié)構(gòu)
4.4.3 WindowsCE的開發(fā)與應(yīng)用
第5章 嵌入式最小系統(tǒng)設(shè)計
5.1 電源、晶振及復(fù)位電路
5.1.1 電源電路
5.1.2 晶振電路
5.1.3 復(fù)位電路
5.2 存儲器接口
5.2.1 存儲器概述
5.2.2 存儲器接口電路
5.2.3 存儲器應(yīng)用示例
5.3 中斷接口
5.3.1 中斷概述
5.3.2 控制中斷的寄存器
5.3.3 外部中斷的應(yīng)用示例
5.4 JTAG接口
5.4.1 JTAG概述
5.4.2 ARM的JTAG調(diào)試結(jié)構(gòu)
5.4.3 ARM7TDMI內(nèi)核的JTAG掃描鏈結(jié)構(gòu)
5.4.4 JTAG接口電路
第6章 人機(jī)交互接口設(shè)計
6.1 鍵盤輸入接口
6.1.1 鍵盤工作原理
6.1.2 常用鍵盤接口
6.1.3 鍵盤驅(qū)動程序?qū)嵗?br>6.2 LCD顯示接口
6.2.1 LCD簡介
6.2.2 在嵌入式Linux中驅(qū)動LCD
6.2.3 LCD接口電路
6.2.4 uClinux下開發(fā)LCD應(yīng)用程序
6.3 觸摸屏交互接口
6.3.1 觸摸屏的基本原理
6.3.2 觸摸屏的輸入系統(tǒng)
6.3.3 $3C44BOX觸摸屏應(yīng)用程序舉例
第7章 通信接口設(shè)計
7.1 串行接口
7.1.1 串行通信概述
7.1.2 串行接口設(shè)計實(shí)例
7.2 12C接口
7.2.1 I2C接口概述
7.2.2 I2C接口設(shè)計實(shí)例
7.3 以太網(wǎng)接口
7.3.1 以太網(wǎng)接口概述
7.3.2 以太網(wǎng)控制器RTLS019
7.3.3 以太網(wǎng)接口設(shè)計實(shí)例
7.4 USB接口
7.4.1 USB接口概述
7.4.2 USB接口設(shè)計實(shí)例
第8章 輸入輸出接口設(shè)計
8.1 A／D接口電路
……
第9章 嵌入式以太網(wǎng)智能測控系列實(shí)例
參考文獻(xiàn)
1.1.1 嵌入式系統(tǒng)的定義
如果說PC機(jī)的出現(xiàn)構(gòu)建了信息產(chǎn)業(yè)的框架，推動了整個信息產(chǎn)業(yè)和人類文明的發(fā)展和前進(jìn)，那么嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展將會更加完善這個框架，并成為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的加速器。我國擁有世界上最大的電子產(chǎn)品消費(fèi)市場，手機(jī)、彩電、VCD、家用電器等的擁有量都居世界第一。隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的改變，人們對電子產(chǎn)品的要求越來越高，如產(chǎn)品的靈活性、可控性、耐用性、高性價比等，這些都可以通過合理、有效的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計和優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)。另外，現(xiàn)代化的醫(yī)療、測控儀器和機(jī)電產(chǎn)品對系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時性要求較高，更需要有專用的嵌入式系統(tǒng)的支持，這些需求都極大地刺激了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。
所謂嵌入式系統(tǒng)（Embedded System），實(shí)際上是“嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)”的簡稱，它是相對于通用計算機(jī)系統(tǒng)而言的。在有些系統(tǒng)里也有計算機(jī)，但是計算機(jī)只是作為某個專用系統(tǒng)中的一個部件而存在的。像這樣“嵌入”到更大、專用的系統(tǒng)中的計算機(jī)系統(tǒng)，稱為“嵌入式計算機(jī)”、“嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)”或“嵌入式系統(tǒng)”。
在日常生活中，早已存在許多嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用，如天天必用的移動電話、戴在手腕上的電子表、烹調(diào)用的微波爐、辦公室里的打印機(jī)、汽車?yán)锏墓┯蛧娚淇刂葡到y(tǒng)、防鎖死剎車系統(tǒng)（ABS），以及現(xiàn)在流行的個人數(shù)字助理（1）DA）、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等，它們內(nèi)部都有一個中央處理器（CPU）�？梢哉f嵌入式系統(tǒng)無處不在，從家庭的洗衣機(jī)、電冰箱、小汽車，到辦公室里的遠(yuǎn)程會議系統(tǒng)等，都屬于可以使用嵌入式技術(shù)進(jìn)行開發(fā)和改造的產(chǎn)品。嵌入式系統(tǒng)本身是一個相對模糊的定義。目前比較流行的嵌入式系統(tǒng)定義有三種。
（1）IEEE（國際電氣和電子工程師協(xié)會）的定義：嵌入式系統(tǒng)是用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置（原文為Devices used to control，monitor，0r assist the operation 0f equipment，machinery or plants）。
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