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第1章 嵌入式系统基础1

1.1 嵌入式系统概述1

1.1.1 嵌入式系统的定义1

1.1.2 嵌入式系统的组成2

1.1.3 嵌入式系统的特点4

1.1.4 嵌入式系统的应用5

1.1.5 实时系统6

1.2 嵌入式处理器8

1.2.1 嵌入式处理器的分类8

1.2.2 嵌入式微处理器8

1.2.3 微控制器9

1.2.4 DSP处理器10

1.2.5 片上系统11

1.2.6 典型的嵌入式处理器11

1.3 嵌入式操作系统13

1.3.1 操作系统的概念和分类13

1.3.2 实时操作系统17

1.3.3 常见的嵌入式操作系统20

1.4 实时操作系统的内核24

1.4.1 任务管理24

1.4.2 任务间的通信和同步31

1.4.3 存储器管理33

1.4.4 定时器和中断管理34

习题34

第2章 嵌入式系统开发过程35

2.1 嵌入式软件开发的特点35

2.2 嵌入式软件的开发流程37

2.3 嵌入式系统的调试43

2.3.1 调试方式43

2.3.2 调试方法46

2.4 板级支持包47

习题49

第3章 嵌入式Linux和Android操作系统50

3.1 Linux和Android概述50

3.1.1 Linux与UNIX和GNU50

3.1.2 Linux的特点55

3.1.3 Andriod与物联网56

3.2 Linux内核58

3.2.1 Linux内核的特征58

3.2.2 进程管理61

3.2.3 存储管理67

3.2.4 文件系统管理68

3.2.5 设备管理73

3.2.6 嵌入式Linux的引导过程77

3.2.7 Linux 2.6内核81

3.3 主流嵌入式Linux系统85

3.3.1 MontaVista Linux85

3.3.2 μClinux88

3.3.3 RTLinux91

3.3.4 RTAI93

3.4 Android操作系统94

3.4.1 Android简介94

3.4.2 Android简史94

3.4.3 Android系统架构95

3.3.4 Android组件模型98

习题100

第4章 ARM体系结构101

4.1 ARM体系结构概述101

4.1.1 ARM体系结构的特点101

4.1.2 ARM处理器结构104

4.1.3 ARM处理器内核114

4.1.4 ARM处理器核125

4.2 ARM编程模型127

4.2.1 数据类型127

4.2.2 处理器模式128

4.2.3 处理器工作状态128

4.2.4 寄存器组织129

4.2.5 异常134

4.2.6 存储器和存储器映射I/O136

4.3 ARM基本寻址方式138

4.4 ARM指令集143

4.4.1 条件执行143

4.4.2 指令分类说明144

4.4.3 Thumb指令集与ARM指令集的区别167

4.4.4 Thumb-2指令集的特点169

4.5 ARM汇编语言程序设计174

4.5.1 预定义的寄存器和协处理器名174

4.5.2 ARM汇编程序规范175

4.5.3 ARM汇编程序设计178

习题182

第5章 嵌入式Linux应用程序开发184

5.1 开发平台简介184

5.1.1 S3C2410简介184

5.1.2 平台上的资源186

5.2 开发环境的建立187

5.2.1 宿主机环境搭建187

5.2.2 目标机和宿主机的连接187

5.2.3 网络文件系统搭建188

5.3 Linux的使用基础191

5.3.1 Linux常用命令191

5.3.2 vi编辑器的使用199

5.4 make工具和gcc编译器201

5.4.1 应用程序的开发流程201

5.4.2 make管理项目简介202

5.4.3 gcc编译器的使用203

5.5 简单嵌入式Linux程序开发206

5.5.1 编写和运行应用程序206

5.5.2 嵌入式Linux例子演示207

5.6 LCD程序设计209

5.6.1 LCD显示原理209

5.6.2 帧缓冲原理211

5.6.3 帧缓冲使用程序215

5.6.4 LCD程序开发217

5.6.5 BMP文件显示226

5.7 USB摄像头程序232

5.7.1 摄像头驱动的安装232

5.7.2 Video4Linux模块应用233

5.7.3 USB摄像头图像显示237

5.8 音频采集和回放程序244

5.8.1 采样原理和采集方式244

5.8.2 音频设备的编程实现245

习题248

第6章 嵌入式Linux驱动程序开发249

6.1 嵌入式Linux的设备管理249

6.1.1 Linux驱动程序概念249

6.1.2 驱动程序的结构250

6.1.3 Linux对中断的处理252

6.1.4 设备驱动的初始化253

6.2 设备驱动程序的开发过程255

6.2.1 设备驱动程序的开发流程255

6.2.2 模块化驱动程序设计256

6.2.3 设备驱动加到Linux内核中265

6.3 LED驱动程序268

6.3.1 LED的硬件接口268

6.3.2 LED驱动程序设计268

6.3.3 LED驱动程序调用271

6.4 键盘驱动程序271

6.4.1 键盘的硬件接口271

6.4.2 键盘驱动程序的实现272

6.5 触摸屏驱动程序276

6.5.1 触摸屏的工作原理276

6.5.2 触摸屏的接口设计276

6.5.3 ADC和触摸屏接口专用寄存器280

6.5.4 触摸屏的驱动程序282

6.5.5 触摸屏应用举例289

习题292

第7章 嵌入式Linux的GUI293

7.1 嵌入式GUI293

7.2 嵌入式GUI的结构特征294

7.2.1 开源的图形库GTK＋294

7.2.2 面向实时的MiniGUI295

7.2.3 应用广泛的Qt Embedded296

7.2.4 轻量级的lwGUI298

7.3 lwGUI系统的设计与实现300

7.3.1 图形抽象层和输入抽象层的设计与实现300

7.3.2 消息驱动机制的设计与实现316

7.3.3 窗口的设计与实现319

7.3.4 控件的设计与实现324

7.4 lwGUI系统的应用327

7.4.1 绘图板界面设计和功能设计327

7.4.2 绘图板应用的实现328

习题331

第8章 Android应用程序设计332

8.1 Android开发平台简介332

8.1.1 Cortex-A处理器AM3715简介332

8.1.2 Android开发平台上的资源336

8.2 液晶屏显示字符串“Hello World！”337

8.2.1 第1个Android工程的建立337

8.2.2 在液晶屏特定位置显示“Hello World！”339

8.3 按键输入在液晶屏上显示341

8.4 延时1s的LED灯闪烁342

8.4.1 LED控制342

8.4.2 LED1控制示例程序343

8.5 串口输出字符串PC机超级终端显示347

8.5.1 Android下串口347

8.5.2 Android串口示例程序347

8.6 读取SD卡图片显示354

8.7 USB摄像头视频采集357

8.7.1 Video4Linux2（V4L2）模块358

8.7.2 USB摄像头采集图像显示358

8.8 网口UDP数据传输362

8.8.1 Android UDP传输过程362

8.8.2 简单UDP传输示例363

8.9 WiFi无线信息传输364

8.10 录音和音频混音370

8.10.1 声音的存储及采样370

8.10.2 WAV音频文件371

8.10.3 录音和放音372

8.10.4 混音373

8.10.5 音频混音演示软件374

习题379

参考文献380