第01章 概述

1.1 嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介 002

1.2 LS1B 簡(jiǎn)介 003

1.3 LS1B 開(kāi)發(fā)套件 003



第02章 LS1B 開(kāi)發(fā)套件硬件平臺(tái)

2.1 外部接口 007

2.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 007

2.3 最小系統(tǒng)（核心板）設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 010

2.3.1 電源電路 010

2.3.2 時(shí)鐘電路 011

2.3.3 復(fù)位電路 011

2.3.4 存儲(chǔ)器電路 013

2.4 下載調(diào)試接口 014

2.4.1 串口控制臺(tái)調(diào)試程序 014

2.4.2 下載程序到 Flash 016



第03章 軟件開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)和集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 LoongIDE

3.1 嵌入式系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) 020

3.2 龍芯嵌入式開(kāi)發(fā)工具 020

3.3 嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 021

3.4 嵌入式 C 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)基礎(chǔ) 022

3.4.1 數(shù)據(jù)類(lèi)型和運(yùn)算符 022

3.4.2 4 種基本程序結(jié)構(gòu) 024

3.4.3 指針與數(shù)組 026

3.4.4 代碼規(guī)范 027

3.5 LoongIDE 簡(jiǎn)介 031

3.6 LoongIDE 的下載和安裝 032

3.7 LoongIDE 的庫(kù)函數(shù) 032

3.8 第 一個(gè)嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目 033

3.8.1 新建項(xiàng)目向?qū)?033

3.8.2 項(xiàng)目調(diào)試運(yùn)行 036

3.8.3 下載到 Flash 存儲(chǔ)器中運(yùn)行 038



第04章 通用輸入輸出與外部中斷

4.1 GPIO 端口組成及功能 043

4.2 GPIO 的硬件結(jié)構(gòu) 044

4.2.1 GPIO 輸入 044

4.2.2 GPIO 輸出 044

4.2.3 GPIO 寄存器 045

4.3 GPIO 的常用庫(kù)函數(shù) 051

4.4 庫(kù)函數(shù)與寄存器的關(guān)系 053

4.5 GPIO 應(yīng)用—流水燈設(shè)計(jì)實(shí)例 054

4.6 中斷的原理 057

4.7 GPIO 中斷寄存器 058

4.8 GPIO 中斷庫(kù)函數(shù) 059

4.9 GPIO 應(yīng)用中斷—按鍵點(diǎn)燈設(shè)計(jì)實(shí)例 061



第05章 通用同步 / 異步通信

5.1 串行通信簡(jiǎn)介 066

5.1.1 串行通信與并行通信 066

5.1.2 串行通信方式 066

5.1.3 串行異步通信和串行同步通信 066

5.1.4 串行異步通信的數(shù)據(jù)傳輸形式 067

5.1.5 串行異步通信的參數(shù)配置 067

5.1.6 串行通信協(xié)議的電氣特性和電路連接方式 068

5.2 UART 結(jié)構(gòu)及工作方式 071

5.2.1 UART 結(jié)構(gòu) 071

5.2.2 串行異步通信的工作方式 072

5.2.3 UART 相關(guān)寄存器 072

5.3 UART 的常用庫(kù)函數(shù) 073

5.4 UART 應(yīng)用—串口發(fā)送/接收設(shè)計(jì)實(shí)例 075



第06章 定時(shí)器

6.1 常用定時(shí)器結(jié)構(gòu)及工作方式 079

6.2 PWM 輸出和 PWM 定時(shí)器 079

6.2.1 PWM 結(jié)構(gòu)及工作方式 080

6.2.2 LS1B 中 PWM 的常用庫(kù)函數(shù) 081

6.2.3 PWM 輸出應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例 082

6.2.4 PWM 定時(shí)器應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例 084

6.3 RTC 定時(shí)器 085

6.3.1 RTC 結(jié)構(gòu)及工作方式 085

6.3.2 LS1B 中 RTC 的常用庫(kù)函數(shù) 086

6.3.3 RTC 定時(shí)器應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例 091

6.3.4 RTC 時(shí)鐘功能應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例 092

6.4 WDT 093

6.4.1 WDT 結(jié)構(gòu)及工作方式 093

6.4.2 LS1B 中 WDT 的常用庫(kù)函數(shù) 093

6.4.3 WDT 應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例 095



第07章I2C 總線(xiàn)

7.1 I2C 總線(xiàn)通信簡(jiǎn)介 100

7.1.1 I2C 總線(xiàn)介紹 100

7.1.2 硬件結(jié)構(gòu) 101

7.1.3 軟件協(xié)議工作時(shí)序 101

7.1.4 I2C 總線(xiàn)的讀/寫(xiě)操作 102

7.2 I2 C 總線(xiàn)的結(jié)構(gòu)和功能 104

7.3 I2C 總線(xiàn)的常用庫(kù)函數(shù) 104

7.4 I2C 總線(xiàn)上掛載的模塊 108

7.5 I2C 模塊 AT24C02 應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例 108

7.6 I2C 模塊 DS3231 應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例 113

7.7 I2C 模塊 OLED 應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例 118



第08章串行外設(shè)接口（SPI）

8.1 SPI 總線(xiàn)概述 123

8.1.1 SPI 定義 123

8.1.2 SPI 多從機(jī)配置 124

8.1.3 SPI 工作時(shí)序模式 124

8.1.4 常見(jiàn)串行通信協(xié)議對(duì)比 125

8.2 SPI 模塊的結(jié)構(gòu)和功能 126

8.3 SPI 模塊的常用庫(kù)函數(shù) 127

8.4 SPI 模塊應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例 130

實(shí)例 1：SPI 串口數(shù)據(jù)的發(fā)送 130

實(shí)例 2：SPI 串口數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn) W25Q32讀/寫(xiě) 132



第09章 CAN 總線(xiàn)

9.1 CAN 總線(xiàn)簡(jiǎn)介 136

9.1.1 硬件協(xié)議及編碼方式 136

9.1.2 CAN 總線(xiàn)協(xié)議 136

9.2 CAN 總線(xiàn)模塊結(jié)構(gòu)和功能 139

9.3 CAN 總線(xiàn)模塊常用庫(kù)函數(shù) 141

9.4 CAN 總線(xiàn)模塊應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例 144

實(shí)例：CAN0 和 CAN1 數(shù)據(jù)的收發(fā) 144



第 10章 RT-Thread 內(nèi)核及其實(shí)現(xiàn)

10.1 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 151

10.1.1 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 151

10.1.2 主流嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 152

10.1.3 小而美的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng) RT-Thread 152

10.2 RT-Thread 在 LS1B 上的實(shí)現(xiàn) 154

10.3 RT-Thread 內(nèi)核及在FinSH Shell中運(yùn)行調(diào)試 155

10.3.1 LS1B 目錄結(jié)構(gòu)及內(nèi)核啟動(dòng)過(guò)程 155

10.3.2 在 FinSH Shell 中運(yùn)行和調(diào)試程序 158

10.4 RT-Thread 的內(nèi)核基礎(chǔ) 166



第 11章 RT-Thread 的線(xiàn)程管理

11.1 進(jìn)程與線(xiàn)程 170

11.2 線(xiàn)程及其功能特點(diǎn) 170

11.3 線(xiàn)程工作機(jī)制 170

11.4 線(xiàn)程管理 173

11.4.1 線(xiàn)程調(diào)度器接口 173

11.4.2 線(xiàn)程管理接口 175

11.4.3 線(xiàn)程的相關(guān)問(wèn)題 180

11.5 線(xiàn)程示例 180

11.5.1 動(dòng)態(tài)線(xiàn)程和靜態(tài)線(xiàn)程 180

11.5.2 入口函數(shù)的重用 183

11.5.3 線(xiàn)程的時(shí)間片輪詢(xún)調(diào)度 185

11.5.4 線(xiàn)程讓出 189

11.5.5 線(xiàn)程搶占 191

11.5.6 線(xiàn)程恢復(fù) 193

11.5.7 線(xiàn)程掛起 195

11.5.8 線(xiàn)程睡眠 197

11.5.9 線(xiàn)程控制 197

11.5.10 線(xiàn)程的綜合運(yùn)用 198

11.6 空閑線(xiàn)程及鉤子 200

11.6.1 輸出線(xiàn)程間的的切換信息 201

11.6.2 計(jì)算 CPU 的使用率 203



第 12章 RT-Thread 的系統(tǒng)節(jié)拍與定時(shí)器管理

12.1 時(shí)鐘管理和時(shí)鐘節(jié)拍 209

12.2 時(shí)鐘節(jié)拍的實(shí)現(xiàn)方式 209

12.3 定時(shí)器基礎(chǔ) 210

12.4 動(dòng)態(tài)定時(shí)器 212

12.5 靜態(tài)定時(shí)器 213

12.6 定時(shí)器控制接口 214

12.7 如何合理使用定時(shí)器 216



第 13章 RT-Thread 線(xiàn)程間同步與通信

13.1 中斷與臨界區(qū)的保護(hù) 218

13.1.1 線(xiàn)程搶占導(dǎo)致臨界區(qū)問(wèn)題 218

13.1.2 如何進(jìn)入臨界區(qū) 221

13.1.3 臨界區(qū)的中斷服務(wù)程序 221

13.2 線(xiàn)程同步 222

13.2.1 使用開(kāi)關(guān)中斷 222

13.2.2 使用調(diào)度器鎖 225

13.3 信號(hào)量 225

13.3.1 靜態(tài)信號(hào)量與動(dòng)態(tài)信號(hào)量 225

13.3.2 使用信號(hào)量的線(xiàn)程優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn) 232

13.3.3 使用信號(hào)量的生產(chǎn)者和消費(fèi)者例程 235

13.3.4 使用信號(hào)量解決哲學(xué)家就餐問(wèn)題 239

13.4 互斥量 243

13.4.1 互斥量使用的基本例程 244

13.4.2 互斥量?jī)?yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)例程 247

13.4.3 互斥量?jī)?yōu)先級(jí)繼承例程 251

13.5 事件 254

13.6 郵箱基本使用 258

13.7 消息隊(duì)列 262

13.8 郵箱與消息隊(duì)列的區(qū)別 267

13.9 信號(hào)的概念及使用 268

13.9.1 信號(hào)的概念 268

13.9.2 信號(hào)的應(yīng)用例程 268

第 14章 RT-Thread 內(nèi)存管理

14.1 內(nèi)存管理基礎(chǔ)知識(shí) 273

14.2 RT-Thread 內(nèi)存管理基礎(chǔ) 274

14.3 動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配和使用 274

14.4 內(nèi)存池 276

14.5 內(nèi)存池靜態(tài)內(nèi)存分配 277

14.6 動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理 282

14.7 內(nèi)存環(huán)形緩沖區(qū) 285



第 15章 基于 RT-Thread 的LS1B的文件系統(tǒng)

15.1 文件系統(tǒng)、文件與文件夾 291

15.2 文件和目錄的接口 292

15.3 文件系統(tǒng)編程示例 293



第 16章 基于 RT-Thread 的LS1B網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

16.1 網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ) 300

16.1.1 TCP/IP 300

16.1.2 IP地址、端口與域名 300

16.1.3 網(wǎng)絡(luò)編程協(xié)議 301

16.2 TCP/IP 服務(wù)器端數(shù)據(jù)收發(fā)編程示例 302

16.3 TCP/IP 客戶(hù)端數(shù)據(jù)收發(fā)編程示例 312



第 17章 基于 RT-Thread 的LS1B設(shè)備操作

17.1 I/O 設(shè)備管理框架 317

17.2 RT-Thread 的設(shè)備接口 318

17.2.1 設(shè)備驅(qū)動(dòng)必須實(shí)現(xiàn)的接口 318

17.2.2 設(shè)備驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的步驟 319

17.2.3 編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)并自動(dòng)注冊(cè) 319

17.2.4 編寫(xiě)應(yīng)用程序測(cè)試驅(qū)動(dòng) 322



第 18章 嵌入式系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)

18.1 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程 326

18.2 案例：基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧路燈 327

18.2.1 項(xiàng)目背景和需求 327

18.2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 327

18.2.3 硬件設(shè)計(jì) 328

18.2.4 軟件設(shè)計(jì) 330

18.2.5 智慧路燈的系統(tǒng)調(diào)試 334