嵌入式系统 组成、原理与设计编程PDF|Epub|txt|kindle电子书版本下载

嵌入式系统 组成、原理与设计编程PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第一篇 引论1

第1章 嵌入式系统概述1

1.1 嵌入式系统的发展与应用1

1.1.1 计算机系统的分类1

1.1.2 嵌入式系统的应用概况2

1.1.3 嵌入式系统的发展史6

1.2 嵌入式系统的定义、组成与特点7

1.2.1 嵌入式系统的定义7

1.2.2 嵌入式系统的组成与体系结构8

1.2.3 嵌入式系统的基本特征10

1.3 嵌入式系统的种类11

1.3.1 按实时性能分类11

1.3.2 按软件结构分类12

1.4 嵌入式系统应用带来的机遇15

1.5 本章小结16

习题16

第二篇 嵌入式硬件系统17

第2章 嵌入式处理器17

2.1 嵌入式处理器的基本特征17

2.2 嵌入式处理器的种类17

2.2.1 嵌入式微处理器18

2.2.2 嵌入式微控制器18

2.2.3 嵌入式DSP处理器19

2.2.4 嵌入式片上系统19

2.3 典型嵌入式处理器20

2.3.1 8051单片机20

2.3.2 ARM20

2.3.3 68K/Coldfire22

2.3.4 PowerPC22

2.3.5 MIPS22

2.3.6 X8622

2.4 嵌入式处理器的选型方法22

2.5 嵌入式处理器的发展趋势23

2.6 本章小结23

习题23

第3章 ARM内核与ARM微处理器24

3.1 ARM简介24

3.2 ARM内核体系结构25

3.2.1 RISC架构25

3.2.2 AMBA总线25

3.2.3 运行模式26

3.2.4 双指令集与工作状态27

3.2.5 寄存器组28

3.2.6 异常与中断处理33

3.2.7 存储管理37

3.2.8 存储数据类型37

3.2.9 存储格式38

3.2.10 存储器映射的I/O38

3.2.11 JTAG调试接口39

3.3 ARM内核系列及配置命名39

3.3.1 ARM内核命名规则39

3.3.2 ARM内核系列40

3.4 ARM微处理器及其选型43

3.4.1 ARM微处理器芯片43

3.4.2 ARM处理器的选型44

3.5 ARM开发与调试45

3.5.1 ADS集成开发环境45

3.5.2 ARM工程创建50

3.5.3 ARM调试53

3.6 本章小结56

习题56

第4章 嵌入式系统的外围设备57

4.1 实时时钟57

4.2 存储设备58

4.2.1 RAM58

4.2.2 SRAM58

4.2.3 DRAM59

4.2.4 ROM59

4.2.5 Mask ROM60

4.2.6 OTPROM61

4.2.7 EPROM61

4.2.8 EEPROM62

4.2.9 NOR＆NAND Flash63

4.3 输入设备64

4.3.1 小型键盘64

4.3.2 触摸屏65

4.4 输出设备67

4.4.1 LED67

4.4.2 LCD69

4.5 外设接口70

4.5.1 并行接口70

4.5.2 I2C70

4.5.3 I2S71

4.5.4 USB72

4.5.5 IEEE139473

4.6 通信接口74

4.6.1 RS-23274

4.6.2 以太网75

4.6.3 红外线76

4.6.4 蓝牙76

4.6.5 IEEE802.1177

4.6.6 GPRS78

4.7 本章小结78

习题78

第三篇 嵌入式操作系统80

第5章 嵌入式操作系统概论80

5.1 嵌入式操作系统的种类80

5.2 嵌入式实时操作系统82

5.2.1 VxWorks83

5.2.2 pSOSystem85

5.2.3 μC/OS87

5.3 嵌入式软实时操作系统89

5.3.1 PalmOS89

5.3.2 Windows CE91

5.3.3 EPOC93

5.3.4 Embedded Linux95

5.4 嵌入式操作系统的选择标准97

5.5 嵌入式操作系统的发展趋势98

5.6 本章小结99

习题99

第6章 VxWorks与Tornado概貌100

6.1 VxWorks的产品概况100

6.1.1 Wind River公司简介100

6.1.2 VxWorks的产品组成100

6.1.3 Wind River Platform101

6.1.4 VxWorks的特点105

6.2 VxWorks的交叉开发环境构成105

6.3 VxWorks的操作系统106

6.3.1 VxWorks操作系统体系结构106

6.3.2 VxWorks的内核107

6.3.3 VxWorks的外挂基本模块组件107

6.3.4 VxWorks的外挂附加模块组件108

6.4 VxWorks的交叉开发工具Tornado109

6.4.1 Tornado的基本结构109

6.4.2 Tornado的功能特点109

6.4.3 Tornado的工具集109

6.5 目标机上的VxWorks Image111

6.5.1 VxWorks Image的种类与结构111

6.5.2 VxWorks Image在内存中的存放与加载113

6.5.3 VxWorks Image的运行115

6.6 一个简单的工程项目实例115

6.6.1 创建工程项目115

6.6.2 在工程项目中创建应用程序117

6.6.3 将项目编译链接生成程序映像118

6.6.4 将程序映像下载到目标机中120

6.6.5 程序的运行调试122

6.7 本章小结127

习题127

第7章 VxWorks操作系统的多任务环境128

7.1 任务的管理与调度128

7.1.1 多任务的概念128

7.1.2 任务的创建与删除130

7.1.3 任务的状态转换与控制133

7.1.4 任务调度策略135

7.1.5 任务信息的获取与设置138

7.1.6 任务扩展函数138

7.1.7 任务的错误状态139

7.1.8 任务异常处理141

7.1.9 VxWorks的系统任务141

7.1.10 编写VxWorks的用户任务143

7.2 任务间的通信机制146

7.2.1 共享数据结构（Shared Data Structures）146

7.2.2 互斥实现机制147

7.2.3 信号量（Semaphores）148

7.2.4 消息队列（Message Queues）163

7.2.5 管道（Pipes）167

7.2.6 事件（Events）170

7.2.7 信号（Signals）176

7.2.8 套接字（SoCkets）与远程过程调用（RPC）181

7.2.9 通信机制小结182

7.3 中断服务程序182

7.3.1 中断的概念182

7.3.2 中断服务接口函数183

7.3.3 中断服务程序的连接原理183

7.3.4 中断与任务的优先级比较184

7.3.5 中断与任务间的通信机制184

7.3.6 编写调试中断服务程序184

7.4 时钟管理187

7.4.1 系统时钟187

7.4.2 看门狗定时器（Watchdog Timers）188

7.5 综合应用示例191

7.5.1 示例源代码191

7.5.2 示例分析196

7.6 本章小结197

习题197

第8章 Tornado交叉开发环境198

8.1 Tornado交叉开发基本流程198

8.1.1 交叉开发环境的建立198

8.1.2 工程创建200

8.1.3 编译链接202

8.1.4 目标程序加载202

8.1.5 运行调试203

8.2 基于目标板的Bootable Project实例204

8.2.1 交叉开发环境的建立205

8.2.2 创建Bootable Proiect206

8.2.3 编辑链接生成Bootable Image210

8.2.4 将Bootable Image加载至硬件目标板中210

8.2.5 应用程序的运行调试212

8.3 基于目标板的Downloadable Project实例213

8.3.1 交叉开发环境的建立213

8.3.2 创建Downloadable Proiect214

8.3.3 编辑链接生成Downloadable Image216

8.3.4 将Downloadable Image加载至硬件目标板中216

8.3.5 应用程序的运行调试217

8.4 多任务调试方法217

8.4.1 Tornado调试模式与断点类型217

8.4.2 任务调试模式下的多任务调试217

8.4.3 系统调试模式下的多任务调试221

8.4.4 中断服务程序的调试222

8.5 本章小结222

习题222

第四篇 嵌入式系统的设计与编程223

第9章 嵌入式系统的设计、开发与测试223

9.1 嵌入式系统的设计223

9.1.1 硬件优先设计223

9.1.2 软硬件协同设计223

9.2 嵌入式系统的开发与运行224

9.2.1 软硬件并行开发模式224

9.2.2 嵌入式软件的开发与运行流程224

9.3 嵌入式系统的调试230

9.3.1 调试的内容230

9.3.2 调试的手段与工具231

9.4 嵌入式系统的测试232

9.4.1 嵌入式系统测试的重要性232

9.4.2 传统的测试工具232

9.4.3 CodeTEST嵌入式软件测试系统234

9.5 本章小结237

习题237

第10章 嵌入式软件的编程与优化238

10.1 一般编程技术238

10.1.1 寄存器的位操作238

10.1.2 使用存储类限定符volatile239

10.1.3 大端与小端模式240

10.1.4 访问外设240

10.1.5 C与汇编语言混合编程242

10.2 多任务编程技术246

10.2.1 任务划分原则246

10.2.2 任务间通信机制的选择249

10.2.3 任务的细节设计250

10.2.4 多任务软件系统设计实例251

10.3 嵌入式Java技术254

10.3.1 Java技术与嵌入式系统254

10.3.2 J2ME255

10.3.3 硬件加速Java255

10.4 软件优化方法256

10.4.1 高效的结构体组织256

10.4.2 使用密指令集260

10.4.3 代码压缩260

10.4.4 使用寄存器变量260

10.4.5 关于浮点运算与乘除法运算260

10.4.6 避免使用printf（）函数261

10.4.7 多重循环的效率与流水线技术261

10.4.8 预编译宏指令替代函数263

10.4.9 能耗优化263

10.5 本章小结264

习题264

第五篇 实验265

第11章 实验项目265

11.1 实验目标与要求265

11.2 实验1——Tornado IDE与VxSim目标仿真环境266

11.2.1 实验目的266

11.2.2 实验内容266

11.2.3 实验软硬件环境266

11.2.4 实验预备知识266

11.2.5 实验项目与步骤266

11.2.6 思考题277

11.3 实验2——VxWorks组件的裁剪与配置278

11.3.1 实验目的278

11.3.2 实验内容278

11.3.3 实验软硬件环境278

11.3.4 实验预备知识278

11.3.5 实验原理278

11.3.6 实验项目与步骤278

11.3.7 思考题281

11.4 实验3——多任务的创建与调度281

11.4.1 实验目的281

11.4.2 实验内容281

11.4.3 实验软硬件环境281

11.4.4 实验预备知识281

11.4.5 实验原理281

11.4.6 实验项目与步骤282

11.4.7 思考题285

11.5 实验4——二进制信号量与计数信号量285

11.5.1 实验目的285

11.5.2 实验内容285

11.5.3 实验软硬件环境285

11.5.4 实验预备知识285

11.5.5 实验原理286

11.5.6 实验项目与步骤286

11.5.7 思考题292

11.6 实验5——互斥信号量及优先级倒置292

11.6.1 实验目的292

11.6.2 实验内容292

11.6.3 实验软硬件环境292

11.6.4 实验预备知识292

11.6.5 实验原理292

11.6.6 实验项目与步骤293

11.6.7 思考题295

11.7 实验6——消息队列通信机制295

11.7.1 实验目的295

11.7.2 实验内容295

11.7.3 实验软硬件环境295

11.7.4 实验预备知识295

11.7.5 实验原理296

11.7.6 实验步骤296

11.7.7 思考题297

11.8 实验7——管道通信机制298

11.8.1 实验目的298

11.8.2 实验内容298

11.8.3 实验软硬件环境298

11.8.4 实验预备知识298

11.8.5 实验原理298

11.8.6 实验项目与步骤299

11.8.7 思考题301

11.9 实验8——事件通信机制301

11.9.1 实验目的301

11.9.2 实验内容301

11.9.3 实验软硬件环境301

11.9.4 实验预备知识301

11.9.5 实验原理301

11.9.6 实验项目与步骤303

11.9.7 思考题306

11.10 实验9——多任务的调试方法306

11.10.1 实验目的306

11.10.2 实验内容306

11.10.3 实验软硬件环境307

11.10.4 实验预备知识307

11.10.5 实验原理307

11.10.6 实验项目与步骤307

11.10.7 思考题312

参考文献313