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第1章 概述1

1.1 嵌入式系统的发展1

1.1.1 嵌入式系统的定义及特点1

1.1.2 嵌入式系统的结构2

1.1.3 嵌入式系统的发展史3

1.2 嵌入式系统的分类5

1.3 嵌入式系统的应用6

1.4 嵌入式操作系统7

1.4.1 操作系统的概念及功能7

1.4.2 操作系统的分类8

1.4.3 实时操作系统9

1.4.4 常见的嵌入式操作系统11

习题13

第2章 ARM微处理器14

2.1 ARM概述14

2.1.1 ARM简介14

2.1.2 ARM的版本及系列15

2.2 嵌入式处理器基础19

2.2.1 PC体系结构分类19

2.2.2 CISC和RISC20

2.2.3 CPU性能的影响因素23

2.3 嵌入式处理器分类24

2.4 ARM处理器的工作状态及运行模式26

2.4.1 ARM处理器的工作状态26

2.4.2 ARM处理器的运行模式27

2.5 ARM处理器寄存器的组织结构28

2.5.1 ARM状态下的寄存器组织29

2.5.2 Thumb状态下的寄存器组织31

2.5.3 程序状态寄存器32

2.6 异常中断32

2.6.1 异常的种类33

2.6.2 异常向量表和优先级34

2.6.3 异常的进入和返回34

习题37

第3章 ARM微处理器的指令系统38

3.1 ARM微处理器的指令结构38

3.1.1 ARM微处理器的指令集分类38

3.1.2 ARM微处理器指令的格式39

3.1.3 ARM微处理器指令的条件域40

3.2 ARM微处理器指令集的寻址方式41

3.2.1 立即寻址41

3.2.2 寄存器寻址42

3.2.3 寄存器间接寻址42

3.2.4 寄存器移位寻址43

3.2.5 基址变址寻址44

3.2.6 多寄存器寻址44

3.2.7 相对寻址45

3.2.8 堆栈寻址45

3.3 ARM微处理器的指令集46

3.3.1 跳转指令46

3.3.2 数据处理指令48

3.3.3 乘法指令与乘加指令53

3.3.4 程序状态寄存器指令55

3.3.5 加载／存储指令56

3.3.6 批量数据加载／存储指令58

3.3.7 数据交换指令59

3.3.8 移位指令59

3.3.9 协处理器指令61

3.3.10 异常中断指令62

3.4 Thumb指令集63

3.4.1 数据处理指令63

3.4.2 跳转指令64

3.4.3 Load/Store指令65

3.4.4 软件中断指令65

3.5 ARM程序设计基础66

3.5.1 ARM伪指令66

3.5.2 ARM汇编程序格式76

3.5.3 汇编语言编程实例80

3.6 汇编语言与C语言混合编程81

习题88

第4章 嵌入式系统开发环境89

4.1 建立嵌入式系统的软件开发环境89

4.1.1 在虚拟机上运行Linux操作系统89

4.1.2 常用辅助工具89

4.2 程序调试烧写工具90

4.2.1 JTAG烧写线的制作90

4.2.2 烧写程序Jflash简介91

4.3 Linux操作系统移植91

4.3.1 Bootloader概述91

4.3.2 Linux操作系统的目录结构94

4.3.3 Bootloader与Linux操作系统96

4.3.4 编译及配置内核97

4.3.5 制作根文件系统100

4.4 ARM开发工具ADS102

4.4.1 ADS基础102

4.4.2 ADS中的工程管理工具CodeWarrior IDE104

4.4.3 ADS中的调试工具AXD110

4.4.4 调试工具条110

4.4.5 AXD调试器中常用的调试窗口111

习题114

第5章 中断系统原理与应用115

5.1 中断的基本概念115

5.1.1 中断的基本概念和处理过程115

5.1.2 中断源、中断信号和中断向量117

5.1.3 接口和端口118

5.1.4 中断优先级与中断嵌套119

5.1.5 中断响应条件与中断控制120

5.2 S3C2440的中断系统120

5.2.1 S3C2440的中断源121

5.2.2 S3C2440的中断控制122

5.3 S3C2440中断编写实例125

5.3.1 中断控制程序编写的步骤125

5.3.2 中断实例128

习题136

第6章 Linux设备驱动程序137

6.1 概述137

6.2 Linux设备驱动模型138

6.2.1 sysfs文件系统138

6.2.2 内核相关数据结构139

6.3 一个简单的设备驱动程序142

6.4 设备驱动程序与硬件146

6.5 用户程序和内核之间传递数据148

6.6 中断技术150

6.7 软中断和tasklets152

6.8 ／proc文件系统156

习题158

第7章 ADC和触摸屏接口159

7.1 概述159

7.2 特点159

7.3 ADC及触摸屏接口操作160

7.4 功能描述160

7.4.1 AD转换时间160

7.4.2 触摸屏接口模式161

7.5 ADC及触摸屏接口特殊寄存器162

7.5.1 ADC控制寄存器162

7.5.2 ADC触摸屏控制寄存器163

7.5.3 ADC开始延时寄存器164

7.5.4 ADC转换数据寄存器0164

7.5.5 ADC转换数据寄存器1165

7.5.6 ADC触摸屏指针上下中断检测寄存器165

7.6 ADC驱动程序及测试程序166

7.6.1 三通道ADC驱动程序166

7.6.2 三通道ADC采样测试程序170

习题171

第8章 嵌入式Linux图形用户接口172

8.1 嵌入式GUI简介172

8.1.1 嵌入式GUI的特点172

8.1.2 嵌入式GUI的种类172

8.2 嵌入式GUI——Qt173

8.2.1 Qt与Qt/Embedded简介173

8.2.2 Qt的特点174

8.2.3 Qt的执行过程174

8.2.4 Qt的插槽机制175

8.2.5 一个完整的Qt程序176

8.2.6 Qt Designer介绍176

8.3 Qt/E4与键盘鼠标接口的映射176

8.3.1 Qt/E4的移植过程176

8.3.2 Qt/E4键盘鼠标接口的工作原理180

8.3.3 Qt/E4与Linux PS/2键盘鼠标驱动的衔接181

8.3.4 Qt/E4键盘驱动映射的实现182

习题184

第9章 基于ARM嵌入式银行排队模拟系统185

9.1 功能分析185

9.2 硬件设计186

9.2.1 硬件总体设计186

9.2.2 功能模板接口与连接188

9.3 软件设计189

9.3.1 软件总体结构设计189

9.3.2 服务器软件设计190

9.3.3 客户端软件设计191

9.3.4 应用程序开发192

习题205

第10章 远程医疗监控系统设计206

10.1 远程医疗监护系统概述206

10.1.1 远程医疗监护系统发展背景206

10.1.2 GPRS远程医疗监护系统组成207

10.2 系统硬件接口描述207

10.2.1 串口操作介绍207

10.2.2 串口相关寄存器描述208

10.3 硬件系统设计209

10.3.1 数字加速度计ADXL345210

10.3.2 GPRS模块介绍213

10.3.3 GPS模块介绍214

10.4 软件系统设计218

10.4.1 程序流程图218

10.4.2 程序代码及注释219

习题237

参考文献238