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第1章 绪论1

1.1 嵌入式系统概述1

1.1.1 计算机的发展和分类1

1.1.2 嵌入式系统概览1

1.1.3 嵌入式系统的组成2

1.1.4 嵌入式系统的发展6

1.2 嵌入式系统开发流程7

1.3 嵌入式软件设计8

1.3.1 嵌入式系统开发语言8

1.3.2 嵌入式系统的开发工具10

1.4 本书内容简介12

第2章 预备知识14

2.1 ARM体系结构14

2.1.1 ARM体系结构简介14

2.1.2 ARM指令集21

2.1.3 S3C44B0X嵌入式处理器29

2.1.4 LPC2136嵌入式处理器31

2.1.5 S3C2410X嵌入式处理器32

2.2 Linux操作系统33

2.2.1 Linux操作系统的历史33

2.2.2 Linux操作系统的特点35

2.2.3 Linux版本36

2.2.4 Linux的安装39

2.3 Linux操作系统基础操作39

2.3.1 shell39

2.3.2 常用shell命令41

第3章 嵌入式Linux开发环境45

3.1 交叉开发环境45

3.2 Linux开发工具链46

3.2.1 Linux开发工具链简介46

3.2.2 GNU交叉开发环境的建立48

3.3 编辑器50

3.4 编译器53

3.4.1 gcc简介53

3.4.2 gcc的基本用法54

3.5 链接器57

3.6 调试器60

3.7 自动化编译配置文件68

3.7.1 自动化编译配置文件简介68

3.7.2 Makefile规则71

3.7.3 Makefile的变量80

3.7.4 Makefile的执行89

3.7.5 make内嵌函数93

3.7.6 make的常见错误信息102

第4章 嵌入式操作系统平台构建104

4.1 嵌入式操作系统的构建104

4.2 BootLoader105

4.2.1 BootLoader概述105

4.2.2 BootLoader框架107

4.2.3 BootLoader代码分析109

4.2.4 vivi111

4.3 内核编译114

4.3.1 μCLinux操作系统简介114

4.3.2 μCLinux操作系统内核编译117

4.3.3 嵌入式Linux操作系统2.4版本内核编译119

4.3.4 嵌入式Linux操作系统2.6版本内核编译122

4.4 BusyBox123

4.5 文件系统127

4.5.1 Linux系统中常见的文件系统128

4.5.2 构建YAFFS2文件系统131

4.6 应用程序设计流程131

4.6.1 交叉编译131

4.6.2 执行程序132

第5章 嵌入式C语言基础137

5.1 嵌入式C语言概述137

5.1.1 C语言的历史和特点137

5.1.2 预处理指令139

5.1.3 位运算147

5.1.4 函数指针148

5.1.5 C程序的移植150

5.2 GNU C扩展153

5.3 嵌入式C程序架构157

5.3.1 嵌入式C程序157

5.3.2 人机界面160

5.3.3 指针的使用方法161

5.4 ARM C程序设计优化162

5.4.1 编译器的特性163

5.4.2 数据类型对程序效率的影响163

5.4.3 循环方式对程序效率的影响164

5.4.4 指针对程序效率的影响165

5.4.5 边界对齐对程序效率的影响166

5.5 硬件编程167

5.6 C语言编程规范169

5.6.1 排版170

5.6.2 注释173

5.6.3 命名规则176

5.6.4 可读性177

5.6.5 变量和结构178

5.6.6 函数178

5.6.7 程序效率179

第6章 嵌入式Linux程序设计基础181

6.1 错误处理机制181

6.1.1 C语言的错误处理机制181

6.1.2 系统日志文件188

6.2 文件和内存操作191

6.2.1 文件操作191

6.2.2 目录操作196

6.2.3 内存操作200

6.3 进程控制202

6.3.1 创建进程202

6.3.2 exec系统调用204

6.3.3 等待进程结束205

6.3.4 杀死进程209

6.4 线程控制209

6.4.1 线程概述209

6.4.2 多线程程序设计方法210

6.4.3 线程同步216

6.4.4 线程属性224

6.4.5 线程取消226

6.5 Linux库228

6.5.1 Linux库概述228

6.5.2 库操作工具229

6.5.3 静态库231

6.5.4 共享库232

6.5.5 动态链接库233

第7章 嵌入式Linux程序设计进阶237

7.1 信号237

7.1.1 信号概述237

7.1.2 信号相关函数237

7.1.3 信号集相关函数244

7.1.4 其他信号相关函数246

7.2 管道249

7.2.1 无名管道249

7.2.2 有名管道251

7.3 信号量252

7.3.1 信号量概述252

7.3.2 信号量相关函数252

7.3.3 信号量处理函数程序示例254

7.4 共享内存257

7.4.1 共享内存简介257

7.4.2 共享内存操作函数257

7.4.3 共享内存程序示例258

7.5 消息队列262

7.5.1 消息队列简介262

7.5.2 消息队列操作函数262

7.5.3 消息队列程序示例264

第8章 嵌入式Linux内核驱动程序设计267

8.1 Linux内核模块267

8.1.1 Linux内核模块概述267

8.1.2 Linux内核模块实例268

8.1.3 Linux内核模块实现机制273

8.2 Linux驱动程序工作原理275

8.2.1 设备驱动程序概述275

8.2.2 设备驱动程序接口278

8.3 Linux内核虚拟驱动程序设计实例282

8.3.1 Linux 2.4内核虚拟驱动程序282

8.3.2 Linux 2.6内核虚拟驱动程序285

8.4 ARM7／μCLinux驱动程序设计实例288

8.5 ARM9/Linux 2.4 内核驱动程序设计实例295

8.5.1 蜂鸣器驱动程序设计实例295

8.5.2 ADC驱动程序设计实例300

8.5.3 中断驱动程序设计实例306

8.6 ARM9/Linux 2.6内核驱动程序设计实例312

8.6.1 按键驱动程序设计实例312

8.6.2 PWM驱动程序设计实例321

第9章 基于Proteus的硬件仿真329

9.1 LED流水灯329

9.1.1 工作原理329

9.1.2 电路介绍329

9.1.3 软件设计330

9.1.4 Proteus仿真331

9.2 蜂鸣器与继电器332

9.2.1 工作原理332

9.2.2 电路介绍333

9.2.3 软件设计333

9.2.4 Proteus仿真334

9.3 键盘与数码管335

9.3.1 工作原理335

9.3.2 电路介绍338

9.3.3 软件设计339

9.3.4 Proteus仿真341

9.4 LED点阵342

9.4.1 工作原理343

9.4.2 电路介绍343

9.4.3 软件设计344

9.4.4 Proteus仿真347

9.5 PWM音乐播放347

9.5.1 工作原理348

9.5.2 电路介绍348

9.5.3 软件设计348

9.5.4 Proteus仿真351

9.6 UART351

9.6.1 工作原理351

9.6.2 电路介绍352

9.6.3 软件设计354

9.6.4 Proteus仿真355

9.7 中断357

9.7.1 工作原理358

9.7.2 电路介绍358

9.7.3 软件设计358

9.7.4 Proteus仿真359

9.8 点阵型LCD360

9.8.1 工作原理360

9.8.2 电路设计367

9.8.3 软件设计367

9.8.4 Proteus仿真372

9.9 A/D转换器373

9.9.1 工作原理373

9.9.2 电路设计374

9.9.3 软件设计374

9.9.4 Proteus仿真375

参考文献377