定 價：45 元
叢書名： 普通高等教育“十二五”電子信息類規(guī)劃教材
- 作者：主編張軍朝
- 出版時間：2015/9/1
- ISBN：9787111506164
- 出 版 社：機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP360.21
- 頁碼：320
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16K
《嵌入式系統(tǒng)》介紹了嵌入式系統(tǒng)的基礎知識、嵌入式語言基礎、嵌入式系統(tǒng)應用設備、嵌入式硬件與固件的設計、開發(fā)步驟和案例，以及嵌入式系統(tǒng)的應用等。第1章和第2章介紹了嵌入式系統(tǒng)的基本知識。第3章介紹了嵌人式的語言基礎。第4-8章介紹了有關嵌入式硬件與固件設計的進階知識，對于嵌入式系統(tǒng)的實踐工程師來說，這些知識是非常有幫助的。第9-12章說明了嵌入式系統(tǒng)設計的應用環(huán)境及案例，該章的內容對實踐工程師和項目經(jīng)理都是有益的。每章內容講述得比較詳細，并使用簡明的文字說明以及表格、圖例來闡明相應概念。每章的末尾均有總結，概括了該章的知識。為了方便學生在實驗室也能進行相關的實驗，本書還在第13章提供了實驗指導。本書還介紹了微控制器與ARM處理器，列舉了貼近實際的最新嵌入式設計案例。
本書從組件技術的視角出發(fā)，講述了嵌入式系統(tǒng)的基本原理和技術。全書每一章涵蓋一個專題，包括與嵌入式系統(tǒng)設計相關的若干主要內容，如指令系統(tǒng)、CPU、開發(fā)平臺、程序設計與分析、進程和操作系統(tǒng)等。
本書特別適合作為計算機、軟件工程、電子信息、通信工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、自動化、電氣工程及其自動化、機電一體化、儀器儀表及相關專業(yè)高年級本科生和研究生的教材，也適合相關的工程技術人員參考。
在信息技術飛速發(fā)展的今天，隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，嵌入式系統(tǒng)迎來了前所未有的發(fā)展契機，其研究和應用范圍涉及各行各業(yè)，遍及千家萬戶。嵌入式系統(tǒng)已成為人們重點關注和學習的熱點。中國作為世界上最大的嵌入式技術市場，嵌入式技術的研究和應用也十分廣泛，如智能建筑、智慧城市、數(shù)字礦井、工業(yè)控制、軍事應用、物流管理、醫(yī)療電子等。嵌入式系統(tǒng)軟件、硬件設計人才，系統(tǒng)應用開發(fā)人才，綜合性人才的需求又進一步帶動了嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)與研究。因此研究嵌入式技術，掌握嵌入式系統(tǒng)原理、設計方法與應用具有極其重要的意義。
利用嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成熟的平臺和產(chǎn)品，與應用傳感單元相結合，擴展物聯(lián)和感知的支持能力，發(fā)掘某種領域物聯(lián)網(wǎng)應用。從作為物聯(lián)網(wǎng)重要技術組成的嵌入式系統(tǒng)的視角來看待物聯(lián)網(wǎng)有助于深刻、全面地理解其本質。第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信，必須具備嵌入式系統(tǒng)構建的智能終端。因此，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信的系統(tǒng)架構。
物聯(lián)網(wǎng)不僅提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理的能力，能夠對物體實施智能控制，這就是嵌入式系統(tǒng)能做到的。物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結合，利用云計算、模式識別等各種智能技術，擴充其應用領域。并從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù)，以適應不同用戶的不同需求，發(fā)現(xiàn)新的應用領域和應用模式。
前言
第1章概述 1
1.1嵌入式系統(tǒng)簡介 1
1.1.1嵌入式系統(tǒng)的歷史發(fā)展 1
1.1.2嵌入式系統(tǒng)的定義 2
1.1.3嵌入式系統(tǒng)的分類 3
1.1.4嵌入式系統(tǒng)的特點 3
1.1.5嵌入式系統(tǒng)的組成 4
1.1.6嵌入式系統(tǒng)的應用 6
1.1.7嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 7
1.1.8嵌入式系統(tǒng)的學習 7
1.2嵌入式微處理器 一8
1.2.1處理器的基本組成 8
1.2.2嵌入式微處理器的特點 9
1.2.3兩種處理器架構 9
1.2.4嵌入式微處理器的分類 10
1.2.5嵌入式微處理器的技術指標 12
1.2.6嵌入式微處理器的選型 13
1.2.7嵌入式微處理器的發(fā)展方向 13
1.3嵌入式操作系統(tǒng) 14
1.3.1嵌入式操作系統(tǒng)的概念 14
1.3.2嵌入式操作系統(tǒng)的分類 14
1.3.3嵌入式操作系統(tǒng)的特性 15
1.3.4經(jīng)典的嵌入式操作系統(tǒng) l6
1.4本書結構 18
1_5小結 19
1.6復習思考題 19
第2章處理器和架構 20
2.1 ARM處理器概述 20
2.2 ARM9處理器架構 21
2.2.1 ARM9處理器簡介 21
2.2.2 ARM9系列技術特點 21
2.2.3 ARM9結構及特點 22
2.2.4 ARM9與ARM7的比較 23
2.3 ARM9處理器的內存管理 24
2.3.1內存管理單元(MMU)概述 24
2.3.2 MMU地址映射的實現(xiàn) 24
2.3.3協(xié)處理器CP15 28
2.3.4設置MMU 30
2.4 ARM9異常處理31
2.5 Cortex-A15介紹32
2.6小結 33
2.7復習思考題 33
第3章嵌入式語言基礎 34
3.1偽指令 34
3.1.1符號定義偽指令35
3.1.2數(shù)據(jù)定義偽指令 37
3.1.3匯編控制偽指令 38
3.1.4宏指令 38
3.1.5其他常用的偽指令 39
3.2 ARM匯編語言 43
3.2.1 ARM匯編語言常用符號43
3.2.2 ARM匯編語言表達式和運算符 44
3.2.3 ARM匯編語言程序結構45
3.2.4 ARM匯編語言的子程序調用 46
3.2.5 ARM指令的尋址方式 46
3.2.6 ARM指令簡介48
3.2.7 Thumb指令簡介 54
3.3嵌入式C語言 57
3.3.1 C語言簡介 57
3.3.2簡單C語言程序的構成 58
3.4 ARM匯編語言與c/c++
的混合編程 59
3.4.1 C程序調用匯編程序 60
3.4.2匯編程序調用C程序 60
3.4.3實例分析 61
3.5小結 63
3.6復習思考題 63
第4章嵌入式Linux操作系統(tǒng)基礎 65
4.1嵌入式Linux概述 65
4.1.1常見的嵌入式Lmux系統(tǒng) 65
4.1.2嵌入式Linux的版本控制 65
4.1.3嵌入式Linux的優(yōu)勢 66
4.2嵌入式Linux操作系統(tǒng)啟動 67
4.2.1 使用bootloader將內核映像載入 68
4.2.2內核數(shù)據(jù)結構初始化 68
4.2.3外設初始化 69
4.2.4內核執(zhí)行init進程 69
4.2.5 Shell的啟動 70
4.3 ARM-Linux內存管理 70
4.3.1 內存管理單元(MMU) 70
4.3.2 ARM-Linux的存儲管理機制 71
4.3.3 ARM-Linux對進程虛擬
空間的管理 74
4.4 ARM-Linux進程管理和調度 77
4.4.1 Linux下進程的結構 77
4.4.2Linux的進程調度 82
4.5 ARM-Linux的模塊機制 83
4.5.1 Linux模塊概述 83
4.5.2模塊的加載 -83
4.5.3模塊的卸載 84
4.6 ARM-Linux的中斷管理 84
4.7嵌入式Unux文件系統(tǒng) 88
4.7.1 Linux文件系統(tǒng)簡介 88
4.7.2虛擬文件系統(tǒng) 89
4.7.3常見的嵌入式文件系統(tǒng) 89
4.8小結 94
4.9復習思考題 94
第5章嵌入式設備 95
5.1嵌入式設備概述 95
5.2 LED 95
5. 3鍵盤 96
5.3.1傳統(tǒng)鍵盤的介紹 96
5.3.2新型鍵盤的硬件和軟件
實現(xiàn)原理 96
5.4 ADC/DAC 98
5.4.1 ADC 98
5.4.2 DAC 101
5.5 RS．232 103
5.6 RS485 104
5.7觸摸屏 105
5.8 LCD 一106
5. 8. 1 LCD原理綜述 106
5. 8.2 LCD的驅動方式 107
5.9 SD卡 110
5.9.1 SD模式 111
5.9.2 SPI模式 111
5. 10 IC卡 112
5. 10.1 IC卡的定義 112
5. 10.2 IC卡的分類 112
5. 10.3接觸式IC卡 113
5. 10.4 IC卡的優(yōu)點 114
5.11 RFID 114
5. 11.1 RFID的基本組成 114
5. 11.2分類 l15
5. 11.3 RFID基本原理 115
5. 11.4 RFID的特性 l16
5. 12 Zigbee 117
5. 12.1 Zigbee技術基礎 118
5. 12.2 Zigbee的節(jié)點 118
5. 12.3 Zigbee技術的特點 118
5. 13 WiFi 119
5. 14藍牙 120
5. 14.1射頻特性 120
5. 14.2 TDMA結構 120
5. 14.3使用跳頻技術 120
5. 14.4藍牙設備的組網(wǎng) 121
5. 14.5軟件的層次結構 121
5.15 GPRS 122
5. 16小結 124
5. 17復習思考題 125
第6章傳感器 126
6.1傳感器概述 l26
6.1.1傳感器的定義 126
6.1.2傳感器的分類 126
6.1.3傳感器的特性 127
6.2傳感器原理及應用 129
6.2.1傳感器的組成 129
6.2.2傳感器的應用 129
6.3驗證語音、筆跡和指紋等
特征的傳感技術 132
6.3.1 AVVS型驗證語音和
筆跡的裝置 132
6.3.2語音驗證系統(tǒng) 133
6.3.3用于身份驗證的壓電筆 133
6.3.4簽字驗證書寫臺 l34
6.3.5指紋自動識別儀 134
6.4小結 134
6.5復習思考題 134
第7章嵌入式接口 135
7.1嵌入式接口概述 135
7.1.1接口功能 135
7.1.2接口結構 135
7.1.3接口數(shù)據(jù)傳輸方式 136
7.1.4接口設計的一般方法 l36
7.2嵌入式總線 一137
7.2.1總線及總線分類 137
7.2.2嵌入式系統(tǒng)總線的層次結構 137
7.2.3衡量總線的參數(shù) 138
7.3 GPIO接口 138
7.3.1 GPIO概述 一l39
7.3.2 CPIO的引腳描述 139
7.3.3 GPIO的寄存器描述 139
7.3.4 GPIO的構成 一140
7.3.5 GPIO的工作模式 141
7.3.6 CPIO的優(yōu)點 一141
7.4 SPI總線 一142
7.4.1 SPI總線概述 一142
7.4.2 SPI總線的工作原理 142
7.4.3 SPI總線的內部結構 143
7.4.4 SPI總線的特點 一l44
7.4.5 SPI總線的應用 一144
7.5 12C總線 一145
7.5.1 12C總線概述 一146
7.5.2 12C總線的工作過程 146
7.5.3 12C總線的內部結構 147
7.6 12S總線 148
7.6.1 12S總線概述 149
7.6.2 12S總線的工作過程 149
7.6.3 12S總線的內部結構 150
7.7小結 一l51
7.8復習思考題 一151
第8章嵌入式設備驅動設計 152
8.1嵌入式設備驅動設計概述 152
8.1.1設備的分類及特點 153
8.1.2設備文件及設備號 l53
8.1.3與其他模塊的關系 154
8.1.4如何使用模塊機制 154
8.1.5 sysfs虛擬文件系統(tǒng) 156
8.1.6Linux內核設備模型 l58
8.1.7Linux內核驅動模型 160
8.2字符設備驅動設計 一164
8.2.1設備驅動舉例 164
8.2.2相關的數(shù)據(jù)結構以及操作介紹 167
8.2.3增加字符設備驅動的功能 171
8.3塊設備驅動設計 一173
8.3.1塊設備的I/O特點 173
8.3.2塊設備的相關概念 174
8.3.3塊設備驅動舉例 174
8.3.4與塊設備相關的數(shù)據(jù)結構 178
8.3.5改變塊驅動程序設計184
8.4其他設備驅動 185
8.4.1網(wǎng)絡設備驅動185
8.4.2 Flash設備驅動 186
8.4.3 Android系統(tǒng)驅動 187
8.5小結 187
8.6復習思考題 188
第9章嵌入式開發(fā)環(huán)境 189
9.1交叉開發(fā)環(huán)境概述 189
9.1.1宿主機與目標板的連接方式 189
9.1.2文件傳輸 190
9.1.3宿主機環(huán)境191
9.1.4交叉編譯工具鏈191
9.1.5嵌入式軟件開發(fā)流程 192
9.2 IAR EWARM集成開發(fā)環(huán)境 193
9.2.1 IAR EWARM創(chuàng)建應用程序 194
9.2.2測試應用程序 201
9.3 Keil集成開發(fā)環(huán)境202
9.3.1創(chuàng)建應用程序 202
9.3.2測試應用程序 209
9.4嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程212
9.5小結214
9.6復習思考題214
第10章圖形界面編程 215
10.1嵌入式圖形編程概述 215
10.1.1Linux圖形開發(fā)基礎 215
10.1.2嵌入式Linux圖形用戶
界面簡介220
10.2 Qt編程基礎 221
10.2.1 Qt/Embedded概述222
10.2.2創(chuàng)建Qt/Embedded編程環(huán)境224
10.2.3 Qt Creator介紹232
10.3 Qt編程實例 234
10.3.1實現(xiàn)功能 234
10.3.2實現(xiàn)原理 234
10.3.3實現(xiàn)過程 234
10.4 MiniGUI編程基礎 243
10.4.1事件驅動編程 243
10.4.2 MiniGUI的三種運行模式 243
10.4.3運行模式適用范圍 244
10.4.4 MiniGUI進程 244
10.5 MiniGUI編程實例 245
10.5.1頭文件 246
10.5.2程序入口點 247
10.5.3加入層 247
10.5.4創(chuàng)建和顯示主窗口 247
10.5.5進入消息循環(huán) 248
10.5.6窗口過程函數(shù) 250
10.5.7屏幕輸出 250
10.5.8程序的退出 250
10.6小結 250
10.7復習思考題 251
第11章Android應用 252
11.1 Android概述 252
11.1.1 Android背景介紹 252
11.1.2 Android的系統(tǒng)構架 253
11.1.3 Android應用程序框架 255
11.1.4 0MS介紹 256
11.2 Android開發(fā)環(huán)境搭建 257
11.2.1相關軟件的下載與安裝 257
11.2.2虛擬設備的創(chuàng)建和使用 264
11.3 Android應用開發(fā) 一267
11.4 Android應用開發(fā)擴展 272
11.5小結 277
11.6復習思考題 277
第12章樓宇供能智能控制系統(tǒng)
應用案例 278
12.1 中央空調監(jiān)測控制子系統(tǒng) 278
12.1.1現(xiàn)場考察及用戶意見總結 278
12.1.2技術方案 279
12.1.3設備選型 280
12.1.4 中央空調監(jiān)測控制子系統(tǒng)
結構圖 282
12.2給排水監(jiān)測控制子系統(tǒng) 282
12.2.1給排水系統(tǒng)主要架構 282
12.2.2給排水系統(tǒng)實現(xiàn)功能283
12.2.3給排水系統(tǒng)改造方案 284
12.2.4傳感器選型 286
12.3供配電監(jiān)測控制子系統(tǒng) 289
12.3.1供配電系統(tǒng)改造整體方案 289
12.3.2改造后供配電系統(tǒng)289
的主要功能 289
12.3.3供配電系統(tǒng)具體改造方案 290
12.4系統(tǒng)整體架構294
12.5軟件應用系統(tǒng) 295
12.5.1 能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)采集功能模塊295
12.5.2能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)分析功能模塊 295
12.5.3能耗監(jiān)測智能決策功能模塊 295
12.5.4能耗監(jiān)測遠程控制功能模塊 295
12.5.5系統(tǒng)擴展功能 295
12.6工程施工內容 295
12.6.1通信網(wǎng)絡構建及設備安裝 295
12.6.2系統(tǒng)供電 296
12.6.3接地 296
12.7系統(tǒng)特點296
12.8效益分析 296
第13章嵌入式系統(tǒng)實驗指導 297
13.1實驗大綱297
13.2物聯(lián)網(wǎng)嵌入式網(wǎng)關平臺搭建 299
13.3 CC2530基礎實驗-LED閃爍 303
13.4 CC2530基礎實驗——按鍵輪詢 308
13.5 CC2530基礎實驗-LED、電機
控制實驗 312
參考文獻 321
書單推薦
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