嵌入式系統(tǒng)設計與應用：基于ARM Cortex-A8和Linux（第2版 微課視頻版）

目錄




第1章嵌入式系統(tǒng)概述



1.1嵌入式系統(tǒng)簡介

1.1.1嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)生

1.1.2嵌入式系統(tǒng)的定義、特點和分類

1.1.3嵌入式系統(tǒng)的典型組成

1.2嵌入式微處理器

1.2.1嵌入式微處理器簡介

1.2.2主流嵌入式微處理器

1.3嵌入式操作系統(tǒng)

1.3.1嵌入式Linux

1.3.2Windows CE

1.3.3Android

1.3.4μC/OSⅡ

1.3.5VxWorks

1.4嵌入式系統(tǒng)的應用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢

1.4.1嵌入式系統(tǒng)的應用領(lǐng)域

1.4.2嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

1.5本章小結(jié)

習題

第2章ARM處理器體系結(jié)構(gòu)



2.1ARM處理器概述

2.1.1ARM處理器簡介

2.1.2ARM體系結(jié)構(gòu)發(fā)展

2.1.3ARM處理器系列主要產(chǎn)品

2.1.4ARM開發(fā)工具簡介

2.2CortexA8處理器架構(gòu)

2.3CortexA8處理器工作模式和狀態(tài)

2.3.1CortexA8處理器工作模式

2.3.2CortexA8處理器狀態(tài)

2.4CortexA8存儲器管理

2.4.1ARM的基本數(shù)據(jù)類型

2.4.2浮點數(shù)據(jù)類型

2.4.3大/小端存儲模式

2.4.4寄存器組

2.4.5CortexA8存儲系統(tǒng)

2.5CortexA8異常處理

2.5.1異常向量和優(yōu)先級

2.5.2異常響應過程

2.5.3異常返回過程

2.5.4CortexA8處理器S5PC100中斷機制

2.6本章小結(jié)

習題






第3章ARM指令集



3.1ARM指令集概述

3.1.1指令格式

3.1.2指令的條件碼

3.2ARM指令的尋址方式

3.2.1立即尋址

3.2.2寄存器尋址

3.2.3寄存器間接尋址

3.2.4寄存器移位尋址

3.2.5變址尋址

3.2.6多寄存器尋址

3.2.7相對尋址

3.2.8堆棧尋址

3.2.9塊復制尋址

3.3ARM指令集簡介

3.3.1跳轉(zhuǎn)指令

3.3.2數(shù)據(jù)處理指令

3.3.3程序狀態(tài)寄存器處理指令

3.3.4加載/存儲指令

3.3.5協(xié)處理器指令

3.3.6異常產(chǎn)生指令

3.4Thumb指令集簡介

3.5ARM匯編語言編程簡介

3.5.1偽操作

3.5.2偽指令

3.5.3匯編語句格式

3.5.4匯編語言的程序結(jié)構(gòu)

3.6C語言與匯編語言的混合編程

3.6.1C程序中內(nèi)嵌匯編

3.6.2匯編中訪問C語言程序變量

3.6.3ARM中的匯編和C語言相互調(diào)用

3.7本章小結(jié)

習題

第4章S5PV210微處理器與接口

4.1基于S5PV210微處理器的硬件平臺體系結(jié)構(gòu)

4.1.1S5PV210處理器簡介

4.1.2S5PV210內(nèi)部各模塊介紹

4.2存儲系統(tǒng)

4.2.1S5PV210的地址空間

4.2.2S5PV210啟動流程

4.3時鐘系統(tǒng)

4.3.1S5PV210時鐘概述

4.3.2S5PV210的時鐘結(jié)構(gòu)

4.4GPIO接口

4.4.1GPIO概述

4.4.2GPIO寄存器

4.4.3GPIO操作步驟

4.4.4一個LED燈的例子

4.5串行通信接口

4.5.1串行通信方式

4.5.2RS232C串行接口

4.5.3S5PV210的異步串行通信

4.5.4S5PV210的UART寄存器

4.5.5UART通信示例

4.6A/D轉(zhuǎn)換器

4.7本章小結(jié)

習題

第5章ARMLinux內(nèi)核



5.1ARMLinux概述

5.1.1GNU/Linux操作系統(tǒng)的基本體系結(jié)構(gòu)

5.1.2ARMLinux內(nèi)核版本及特點

5.1.3ARMLinux內(nèi)核的主要架構(gòu)及功能

5.1.4Linux內(nèi)核源碼目錄結(jié)構(gòu)

5.2ARMLinux進程管理

5.2.1進程的表示和切換

5.2.2進程、線程和內(nèi)核線程

5.2.3進程描述符task_struct的幾個特殊字段

5.2.4do_fork()函數(shù)

5.2.5進程的創(chuàng)建

5.2.6線程和內(nèi)核線程的創(chuàng)建

5.2.7進程的執(zhí)行——exec函數(shù)族

5.2.8進程的終止

5.2.9進程的調(diào)度

5.3ARMLinux內(nèi)存管理

5.3.1ARMLinux內(nèi)存管理概述

5.3.2ARMLinux虛擬存儲空間及分布

5.3.3進程空間描述

5.3.4物理內(nèi)存管理

5.3.5基于slab分配器的管理技術(shù)

5.3.6內(nèi)核非連續(xù)內(nèi)存分配(vmalloc)

5.3.7頁面回收簡述

5.4ARM_Linux模塊

5.4.1LKM的編寫和編譯

5.4.2LKM版本差異比較

5.4.3模塊的加載與卸載

5.4.4工具集moduleinittools

5.5ARMLinux中斷管理

5.5.1ARM_Linux中斷的基本概念

5.5.2內(nèi)核異常向量表的初始化

5.5.3Linux中斷處理

5.5.4內(nèi)核版本2.6.38后的中斷處理系統(tǒng)的一些改變——通用中斷
子系統(tǒng)

5.6ARMLinux系統(tǒng)調(diào)用

5.7本章小結(jié)

習題

第6章嵌入式Linux文件系統(tǒng)



6.1Linux文件系統(tǒng)基礎

6.1.1概述

6.1.2ext2文件系統(tǒng)

6.1.3ext3和ext4文件系統(tǒng)

6.2嵌入式文件系統(tǒng)

6.2.1概述

6.2.2JFFS2嵌入式文件系統(tǒng)

6.3YAFFS與YAFFS2文件系統(tǒng)簡介

6.3.1YAFFS文件系統(tǒng)

6.3.2YAFFS2文件系統(tǒng)簡介

6.4根文件系統(tǒng)

6.4.1根文件系統(tǒng)概述

6.4.2根文件系統(tǒng)的制作工具——BusyBox

6.4.3YAFFS2文件系統(tǒng)的創(chuàng)建

6.5本章小結(jié)

習題


第7章嵌入式Linux系統(tǒng)移植及調(diào)試



7.1BootLoader基本概念與典型結(jié)構(gòu)

7.1.1BootLoader基本概念

7.1.2BootLoader的操作模式

7.1.3BootLoader的典型結(jié)構(gòu)

7.1.4常見的BootLoader

7.2UBoot

7.2.1UBoot概述

7.2.2UBoot啟動的一般流程

7.2.3UBoot環(huán)境變量

7.2.4UBoot命令

7.3交叉開發(fā)環(huán)境的建立

7.4交叉編譯工具鏈

7.4.1交叉編譯工具鏈概述

7.4.2工具鏈的構(gòu)建方法

7.4.3交叉編譯工具鏈的主要工具

7.4.4Makefile

7.5嵌入式Linux系統(tǒng)移植過程

7.5.1UBoot移植

7.5.2內(nèi)核的配置、編譯和移植

7.6GDB調(diào)試器

7.7遠程調(diào)試

7.7.1遠程調(diào)試工具的構(gòu)成

7.7.2通信協(xié)議——RSP

7.7.3遠程調(diào)試的實現(xiàn)方法及設置

7.7.4遠程調(diào)試應用實例方法

7.8內(nèi)核調(diào)試

7.8.1printk()

7.8.2KDB

7.8.3Kprobes

7.8.4KGDB

7.9本章小結(jié)

習題

第8章設備驅(qū)動程序設計



8.1設備驅(qū)動程序開發(fā)概述

8.1.1Linux設備驅(qū)動程序分類

8.1.2驅(qū)動程序的處理過程

8.1.3設備驅(qū)動程序框架

8.1.4驅(qū)動程序的加載

8.2內(nèi)核設備模型

8.2.1設備模型功能

8.2.2sysfs

8.2.3sysfs的實現(xiàn)機制kobject

8.2.4設備模型的組織——platform總線

8.3字符設備驅(qū)動設計框架

8.3.1字符設備的重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

8.3.2字符設備驅(qū)動框架

8.4GPIO驅(qū)動概述

8.4.1gpiolib關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

8.4.2GPIO的申請和注冊

8.5I2C總線驅(qū)動設計

8.5.1I2C總線概述

8.5.2I2C驅(qū)動程序框架

8.5.3關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

8.5.4I2C核心接口函數(shù)

8.5.5I2C設備驅(qū)動的通用方法

8.6塊設備驅(qū)動程序設計概述

8.6.1塊設備驅(qū)動整體框架

8.6.2關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

8.6.3塊設備的請求隊列操作

8.7嵌入式網(wǎng)絡設備驅(qū)動設計

8.7.1網(wǎng)絡設備驅(qū)動程序框架

8.7.2網(wǎng)絡設備驅(qū)動程序關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

8.7.3網(wǎng)絡設備驅(qū)動程序設計方法概述

8.8網(wǎng)絡設備驅(qū)動程序示例——網(wǎng)卡DM9000驅(qū)動程序分析

8.9本章小結(jié)

習題

第9章Qt圖形界面應用程序開發(fā)基礎



9.1Qt簡介

9.2Qt 5概述

9.2.1Qt 5簡介

9.2.2通過“幫助”菜單了解Qt 5的組成——模塊

9.2.3Linux下Qt開發(fā)環(huán)境的安裝與集成

9.2.4Qt Creator功能和特性

9.3信號和插槽機制

9.4Qt程序設計

9.4.1helloworld程序

9.4.2多窗口應用程序

9.5Qt數(shù)據(jù)庫應用

9.5.1數(shù)據(jù)庫驅(qū)動

9.5.2Qt與SQLite數(shù)據(jù)庫的連接

9.5.3SQL模型

9.6本章小結(jié)

習題


第10章SQLite數(shù)據(jù)庫

10.1SQLite數(shù)據(jù)庫概述

10.1.1基于Linux平臺的嵌入式數(shù)據(jù)庫概述

10.1.2SQLite的特點

10.1.3SQLite的體系結(jié)構(gòu)

10.2SQLite安裝

10.3SQLite的常用命令

10.4SQLite的數(shù)據(jù)類型

10.5SQLite的API函數(shù)

10.5.1核心C API函數(shù)

10.5.2擴充C API函數(shù)

10.6SQLite數(shù)據(jù)庫管理工具

10.7本章小結(jié)

習題

第11章嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)設計案例



11.1嵌入式系統(tǒng)設計方法介紹

11.1.1傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)設計方法

11.1.2“協(xié)同設計”概念的嵌入式系統(tǒng)設計方法

11.2基于ARM的嵌入式Web服務器設計實例

11.2.1系統(tǒng)環(huán)境搭建

11.2.2Web服務器原理

11.2.3嵌入式Web服務器設計

11.3物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設計實例

11.3.1背景介紹——環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)平臺整體架構(gòu)

11.3.2網(wǎng)關(guān)節(jié)點硬件設計方案

11.3.3系統(tǒng)軟件設計

11.3.4數(shù)據(jù)庫建設

11.4智能無人值守實驗室監(jiān)控系統(tǒng)設計實例

11.4.1系統(tǒng)總體框架

11.4.2學生選課預約

11.4.3門禁系統(tǒng)

11.4.4ZigBee網(wǎng)絡的網(wǎng)絡拓撲及路由協(xié)議

11.4.5Qt的使用

11.5本章小結(jié)

參考文獻