嵌入式系統(tǒng)設(shè)計大學(xué)教程

第1部分　嵌入式系統(tǒng)
第1章　嵌入式系統(tǒng)概述　
1.1　什么是嵌入式系統(tǒng)　
1.2　嵌入式系統(tǒng)的特點　
1.3　嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)　
1.3.1　硬件平臺　
1.3.2　硬件抽象層　
1.3.3　實時操作系統(tǒng)　
1.3.4　實時應(yīng)用程序　
1.4　嵌入式系統(tǒng)的分類　
1.5　嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用
本章小結(jié)　
思考與練習(xí)題　
第2章　嵌入式系統(tǒng)設(shè)計基本概念　
2.1　嵌入式硬件系統(tǒng)　
2.1.1　嵌入式處理器　
2.1.2　存儲器　
2.1.3　外圍設(shè)備　
2.2　嵌入式操作系統(tǒng)
2.2.1　嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展　
2.2.2　嵌入式實時操作系統(tǒng)的分類　
2.2.3　嵌入式實時操作系統(tǒng)的可裁剪性及其實現(xiàn)　
2.2.4　常用的實時操作系統(tǒng)　
2.3　嵌入式系統(tǒng)的基本設(shè)計過程
2.3.1　需求分析　
2.3.2　規(guī)格說明　
2.3.3　體系結(jié)構(gòu)設(shè)計　
2.3.4　設(shè)計硬件構(gòu)件和軟件構(gòu)件　
2.3.5　系統(tǒng)調(diào)試與集成　
2.4　本教程選擇的軟硬件平臺　
2.4.1　教學(xué)硬件平臺——ARM　
2.4.2　教學(xué)軟件平臺——Linux　
本章小結(jié)　
思考與練習(xí)題　
第2部分　嵌入式系統(tǒng)硬件開發(fā)技術(shù)
第3章　基于ARM的處理器體系結(jié)構(gòu)　
3.1　ARM體系結(jié)構(gòu)　
3.1.1　ARM微處理器結(jié)構(gòu)　
3.1.2　ARM工作狀態(tài)　
3.1.3　ARM微處理器的寄存器組織　
3.1.4　ARM微處理器的指令結(jié)構(gòu)　
3.2　ARM9處理器簡介　
3.2.1　與ARM7處理器比較　
3.2.2　OMAP5912處理器介紹　
本章小結(jié)　
思考與練習(xí)題　
第4章　ARM微處理器的編程模型與指令系統(tǒng)　
4.1　ARM微處理器的工作狀態(tài)　
4.2　ARM微處理器的運(yùn)行模式　
4.3　ARM體系結(jié)構(gòu)的存儲器格式　
4.3.1　大端格式　
4.3.2　小端格式　
4.4　寄存器組織　
4.4.1　ARM狀態(tài)下的寄存器組織
4.4.2　Thumb狀態(tài)下的寄存器組織　
4.5　ARM的異常　
4.5.1　ARM體系結(jié)構(gòu)所支持的異常類型　
4.5.2　異常向量(Exception Vectors)　
4.5.3　對異常的響應(yīng)　
4.5.4　從異常返回　
4.5.5　各類異常的具體描述　
4.5.6　異常的進(jìn)入/退出　
4.5.7　異常優(yōu)先級(Exception Priorities)　
4.6　ARM微處理器的指令系統(tǒng)基礎(chǔ)　
4.6.1　指令長度及數(shù)據(jù)類型　
4.6.2　ARM微處理器的指令的分類與格式　
4.6.3　指令的條件域　
4.7　ARM指令的尋址方式　
4.7.1　立即尋址　
4.7.2　寄存器尋址　
4.7.3　寄存器間接尋址　
4.7.4　基址變址尋址　
4.7.5　多寄存器尋址　
4.7.6　堆棧尋址　
4.7.7　相對尋址　
4.8　ARM指令集　
4.8.1　數(shù)據(jù)處理指令　
4.8.2　乘法指令與乘加指令　
4.8.3　程序狀態(tài)寄存器訪問指令　
4.8.4　加載/存儲指令　
4.8.5　批量數(shù)據(jù)加載/存儲指令　
4.8.6　跳轉(zhuǎn)指令
4.8.7　數(shù)據(jù)交換指令　
4.8.8　移位指令(操作)　
4.8.9　協(xié)處理器指令　
4.8.10　異常產(chǎn)生指令　
4.9　Thumb指令及應(yīng)用
4.9.1　Thumb編程模型　
4.9.2　Thumb狀態(tài)切換　
4.9.3　Thumb指令集特點　
本章小結(jié)　
思考與練習(xí)題　
第3部分　嵌入式系統(tǒng)軟件程序設(shè)計
第5章　嵌入式操作系統(tǒng)　
5.1　嵌入式系統(tǒng)的進(jìn)程　
5.1.1　進(jìn)程的概念　
5.1.2　上下文切換　
5.1.3　進(jìn)程狀態(tài)　
5.1.4　進(jìn)程調(diào)度
5.1.5　進(jìn)程間通信機(jī)制　
5.2　嵌入式操作系統(tǒng)的中斷和時鐘管理　
5.2.1　中斷管理　
5.2.2　時鐘管理　
5.3　嵌入式操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理　
5.3.1　內(nèi)存管理的主要功能　
5.3.2　虛擬內(nèi)存的概念　
5.4　常用嵌入式操作系統(tǒng)　
5.4.1　mC/OS-II　
5.4.2　Linux操作系統(tǒng)　
本章小結(jié)
思考與練習(xí)題　
第6章　嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境及其在ARM上的移植　
6.1　嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境　
6.1.1　交叉編譯工具介紹　
6.1.2　交叉編譯環(huán)境的建立　
6.2　嵌入式Linux在ARM平臺上的移植　
6.2.1　Linux內(nèi)核源代碼的基本組織情況　
6.2.2　嵌入式Linux內(nèi)核裁剪方法　
6.2.3　嵌入式Linux內(nèi)核定制過程　
6.2.4　內(nèi)核編譯及裝載　
6.2.5　文件系統(tǒng)及其實現(xiàn)　
本章小結(jié)　
思考與練習(xí)題　
第7章　設(shè)備驅(qū)動程序　
7.1　概述　
7.1.1　設(shè)備驅(qū)動原理　
7.1.2　模塊化編程　
7.1.3　設(shè)備類型　
7.1.4　設(shè)備號　
7.2　設(shè)備文件接口　
7.2.1　用戶訪問接口　
7.2.2　一些重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　
7.2.3　I/O操作　
7.3　中斷處理
7.3.1　注冊中斷處理程序　
7.3.2　中斷處理程序?qū)崿F(xiàn)　
7.4　應(yīng)用實例　
7.4.1　字符設(shè)備——按鍵驅(qū)動程序　
7.4.2　網(wǎng)絡(luò)設(shè)備——CS8900A芯片驅(qū)動程序　
7.4.3　CAN總線驅(qū)動開發(fā)　
本章小結(jié)　
思考與練習(xí)題　
第8章　用戶圖形接口GUI　
8.1　嵌入式系統(tǒng)中的GUI　
8.1.1　嵌入式GUI的發(fā)展需求　
8.1.2　嵌入式GUI的功能特點　
8.1.3　目前流行的嵌入式GUI系統(tǒng)　
8.2　Qt/Embedded基礎(chǔ)
8.2.1　Qt/Embedded簡介　
8.2.2　Qt/Embedded特點　
8.2.3　Qt/Embedded體系架構(gòu)　
8.3　Qt/Embedded開發(fā)環(huán)境　
8.3.1　Qt/E 2.x系列　
8.3.2　Qt/E 3.x系列　
8.4　Qt/Embedded開發(fā)實例　
8.4.1　Qt/Embedded應(yīng)用系統(tǒng)基本開發(fā)流程　
8.4.2　Qt/Embedded下觸摸屏驅(qū)動的設(shè)計　
本章小結(jié)　
思考與練習(xí)題　
第4部分　嵌入式系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用實例
第9章　基于OMAP5912的開發(fā)應(yīng)用實例　
9.1　MAP5912的結(jié)構(gòu)和特點　
9.1.1　ARM926EJ-S內(nèi)核　
9.1.2　TMS320C55x內(nèi)核　
9.1.3　存儲器管理
9.1.4　直接存儲器訪問控制器(DMA)　
9.1.5　時鐘和電源管理　
9.1.6　外圍控制模塊　
9.2　基于OMAP5912的硬件平臺設(shè)計　
9.2.1　電源管理模塊　
9.2.2　存儲模塊　
9.2.3　音頻處理模塊　
9.2.4　外圍接口　
9.3　基于OMAP5912的軟件系統(tǒng)設(shè)計　
9.3.1　OMAP5912系統(tǒng)的軟件架構(gòu)　
9.3.2　嵌入式Linux系統(tǒng)的啟動流程　
9.3.3　Bootloader及其移植　
9.3.4　MontaVista Linux內(nèi)核的移植　
9.3.5　文件系統(tǒng)的移植　
9.3.6　基于OMAP5912平臺的Linux設(shè)備驅(qū)動程序　
本章小結(jié)　
思考與練習(xí)題　
縮略語　
參考文獻(xiàn)