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原理篇1

第1章 嵌入式通信系统概述1

1.1嵌入式通信系统的定义1

1.2嵌入式通信系统的发展2

1.2.1嵌入式系统的产生和历史2

1.2.2嵌入式通信系统的发展现状3

1.2.3嵌入式通信系统的发展趋势4

1.3嵌入式系统的种类5

1.3.1按所嵌入的处理器分类5

1.3.2按实时性分类6

1.3.3按应用领域分类7

1.3.4按嵌入式系统软件复杂程度分类8

1.4嵌入式通信系统的特点8

1.4.1嵌入式系统的特点8

1.4.2嵌入式通信系统的技术特点10

1.5嵌入式通信系统的组成结构11

1.5.1硬件层12

1.5.2中间层13

1.5.3系统软件层13

1.5.4应用层14

1.6嵌入式通信系统的开发与应用14

1.6.1嵌入式通信系统开发相关技术14

1.6.2嵌入式通信系统的广泛应用15

小结16

习题16

第2章 嵌入式通信系统的设计与开发17

2.1概述17

2.2系统设计技术17

2.2.1嵌入式通信系统的开发过程17

2.2.2系统设计的形式化方法22

2.2.3嵌入式通信软件设计24

2.3嵌入式通信系统的开发工具28

2.3.1开发嵌入式通信系统的高级语言28

2.3.2嵌入式操作系统30

2.3.3 AD S简介30

2.3.4指令集模拟器30

2.4嵌入式通信系统的调试方法31

2.4.1嵌入式调试系统简介31

2.4.2基于Angel的调试方法31

2.4.3基于JTAG的调试方法34

小结34

习题35

第3章 嵌入式通信系统的硬件平台36

3.1概述36

3.2嵌入式通信系统的硬件结构37

3.3嵌入式处理器37

3.3.1嵌入式处理器的分类38

3.3.2嵌入式处理器的特点39

3.3.3嵌入式处理器的选择原则40

3.3.4嵌入式处理器的发展历程40

3.4嵌入式通信系统的存储器41

3.4.1存储器系统的层次结构41

3.4.2随机存储器41

3.4.3只读存储器43

3.5嵌入式通信系统的通信模块45

3.5.1以太网45

3.5.2 CAN46

3.5.3 LON （LonWorks协议）48

3.5.4无线通信48

3.6嵌入式通信系统的I／O设备50

3.6.1输入设备50

3.6.2输出设备51

小结52

习题52

第4章 嵌入式通信系统的实时操作系统53

4.1概述53

4.2操作系统53

4.2.1操作系统的概念和功能54

4.2.2进程54

4.2.3操作系统的分类56

4.3嵌入式操作系统57

4.3.1嵌入式操作系统的概念和特点57

4.3.2嵌入式操作系统的发展58

4.3.3嵌入式操作系统的构成58

4.4嵌入式实时操作系统59

4.4.1 RTOS的概念和功能59

4.4.2 RTOS的重要评价指标60

4.5常用嵌入式实时操作系统62

4.5.1嵌入式Linux62

4.5.2 Nucleus Plus62

4.5.3 μC／OS-Ⅱ62

4.5.4 Windows CE63

4.5.5 VxWorks63

4.6嵌入式操作系统的选择64

小结64

习题64

第5章 嵌入式通信系统的网络及协议栈65

5.1概述65

5.2嵌入式通信系统的联网65

5.2.1选择协议栈65

5.2.2选择网络技术66

5.2.3选择成熟的实现方案66

5.2.4使用标准的应用协议67

5.2.5流行的网络体系结构67

5.3嵌入式Internet技术68

5.3.1网络体系结构68

5.3.2嵌入式Internet基础70

5.3.3嵌入式Internet的实现方式70

小结72

习题72

第6章 嵌入式通信系统的电磁兼容73

6.1概述73

6.2嵌入式通信系统中电磁兼容的标准73

6.2.1电磁兼容的基本概念73

6.2.2电磁兼容标准75

6.3嵌入式通信系统的电磁兼容测试77

6.3.1电磁兼容的测试标准77

6.3.2电磁兼容的测试仪器77

6.3.3电磁兼容的测试场地77

6.4嵌入式通信系统的电磁干扰控制方法78

6.4.1常见的EMI问题78

6.4.2 EMI控制技术79

6.4.3接地79

6.4.4其他方法83

6.5嵌入式通信系统中印制电路板的电磁兼容设计84

6.5.1常用元器件的选择84

6.5.2 PCB的走线86

6.6嵌入式通信系统的静电防护87

6.6.1静电的产生和危害87

6.6.2 ESD的模型88

6.6.3静电的消除88

6.6.4 PCB的静电防护89

小结90

习题90

系统篇91

第7章 基于单片机的嵌入式通信系统91

7.1概述91

7.1.1单片机的概念91

7.1.2单片机的发展史91

7.1.3单片机的分类92

7.2单片机的体系结构92

7.2.1 MCS-51单片机的硬件结构93

7.2.2 MCS-51单片机的引脚94

7.2.3 MCS-51单片机存储器结构95

7.2.4 MCS-51单片机最小系统电路99

7.3单片机中断系统100

7.4单片机定时器／计数器105

7.5单片机的串行通信接口108

小结111

习题111

第8章 基于PC／104架构的嵌入式通信系统112

8.1概述112

8.2 PC／104标准113

8.2.1模块标准113

8.2.2引脚信号114

8.3 PC／104结构体系116

8.4 PC／ 104通信接口117

8.4.1外部连接器117

8.4.2多用接口119

8.4.3串行端口120

8.4.4并行端口120

8.4.5软盘接口121

8.4.6 CRT接口121

8.4.7平板显示接口122

8.4.8 IDE端口123

8.4.9 ETH／USB1端口123

8.4.10 USB2端口124

8.4.11 AUDIO端口124

8.5 PC／104的开发环境与编程124

8.5.1 QNX概述124

8.5.2 QNX系统命令125

8.5.3 QNX应用程序开发128

小结130

习题130

第9章 基于ARM架构的嵌入式通信系统131

9.1概述131

9.1.1 ARM微处理器系列131

9.1.2 ARM微处理器结构133

9.2 ARM的结构体系134

9.2.1 ARM体系结构的特点134

9.2.2 ARM体系结构的存储器格式135

9.2.3 ARM微处理器模式136

9.3 ARM的指令系统136

9.3.1 ARM微处理器的指令集概述136

9.3.2 ARM指令的寻址方式138

9.3.3 ARM指令集139

9.4 ARM的通信接口142

9.4.1 S3C4510B概述142

9.4.2串行通信接口144

9.4.3以太网通信接口144

9.5基于ARM架构的嵌入式网关145

9.5.1硬件平台设计145

9.5.2软件平台设计147

小结149

习题149

第10章 嵌入式操作系统μC／OS-Ⅱ150

10.1概述150

10.2 μC／OS-Ⅱ任务管理151

10.3 μC／OS-Ⅱ内存管理152

10.4 μC／OS-Ⅱ中断和时间管理154

10.4.1 μC／OS-Ⅱ的中断服务子程序154

10.4.2 μC／OS-Ⅱ的时间管理156

10.5 μC／OS-Ⅱ任务之间的通信与同步158

10.5.1事件控制块158

10.5.2消息邮箱159

10.5.3消息队列160

10.6 μC／OS-Ⅱ系统移植160

10.6.1 μC／OS-Ⅱ移植条件161

10.6.2移植过程161

10.6.3移植测试162

10.7 μC／OS-Ⅱ的通信开发163

10.7.1 μC／OS-Ⅱ系统CAN总线开发163

10.7.2 μC／OS-Ⅱ系统以太网开发165

小结168

习题168

第11章 嵌入式操作系统Windows CE169

11.1嵌入式操作系统Windows CE概述169

11.2 Windows CE体系结构170

11.3 Windows CE进程和线程174

11.3.1 Windows CE进程174

11.3.2 Windows CE线程175

11.3.3线程调度176

11.3.4线程同步177

11.3.5进程间通信179

11.4 Windows CE存储系统180

11.4.1内存管理180

11.4.2文件管理与注册表183

11.5 Windows CE的网络通信开发184

11.5.1 Windows CE通信简介185

11.5.2 WinSock和IRSock185

11.5.3 UDP编程186

11.5.4 TCP编程186

11.5.5 FTP编程187

小结188

习题188

第12章 嵌入式操作系统Linux190

12.1概述190

12.2 Linux体系结构192

12.2.1嵌入式操作系统的体系结构192

12.2.2 Linux体系结构194

12.3 Linux系统功能195

12.3.1内存管理195

12.3.2进程管理198

12.3.3文件系统200

12.3.4设备管理201

12.4 Linux的驱动开发202

12.4.1 Linux的驱动概述202

12.4.2 Linux设备驱动程序的基本结构203

12.4.3 Linux设备驱动分类203

12.4.4 Linux设备的控制方式204

12.4.5 Linux设备驱动开发流程205

12.5 Linux的网络通信开发205

12.5.1网络协议参考模型206

12.5.2 TCP和UDP206

12.5.3 TCP通信编程207

12.5.4 UDP通信编程210

小结211

习题211

第13章 嵌入式移动手机操作系统Android212

13.1概述212

13.1.1初识Android系统212

13.1.2 Android核心功能模块213

13.2 Android的开发工具215

13.2.1系统需求215

13.2.2搭建Android开发环境216

13.3 Android应用程序217

13.3.1简介217

13.3.2 Android资源文件217

13.3.3 Android应用程序构成218

13.4 Android程序的用户界面开发219

13.4.1界面控件219

13.4.2界面布局222

13.5 Android的网络通信开发223

13.5.1 Android的网络基础223

13.5.2 HTTP通信224

13.5.3 Socket通信225

13.5.4 Wi-Fi通信226

小结228

习题228

开 发篇229

第14章 嵌入式工业以太网229

14.1以太网综述229

14.1.1以太网及其特点229

14.1.2以太网络系统230

14.1.3以太网络协议232

14.2工业以太网及其关键技术233

14.2.1工业以太网及其特点233

14.2.2工业以太网关键技术分析233

14.3嵌入式工业以太网应用实例235

14.3.1网口驱动及其直接通信应用235

14.3.2嵌入式TCP／IP协议栈移植及应用238

小结242

习题242

第15章 嵌入式CAN总线网络通信243

15.1 CAN总线网络通信综述243

15.1.1 CAN总线简介243

15.1.2 CAN总线发展概况244

15.2 CAN总线通信技术244

15.2.1 CAN总线协议244

15.2.2 CAN总线报文传输246

15.2.3 CAN总线驱动分析247

15.3基于STM32的CAN通信的软／硬件设计248

15.3.1 CAN总线拓扑结构248

15.3.2 CAN总线结点的硬件构成248

15.3.3双结点CAN线通信248

15.3.4 CAN通信系统软件的设计249

15.4基于CAN总线网络监控系统的软／硬件设计251

15.4.1 CAN总线监控方案252

15.4.2 CAN总线监控系统的硬件设计252

15.4.3 CAN总线监控软件设计254

小结258

习题258

第16章 嵌入式Bluetooth无线网络通信259

16.1 Bluetooth传输协议259

16.1.1蓝牙无线层259

16.1.2蓝牙基带层261

16.1.3主机控制器接口262

16.2嵌入式Bluetooth点对点通信系统263

16.2.1 Bluetooth模块和开发工具包264

16.2.2点对点无线通信系统的组建264

16.2.3嵌入式Bluetooth通信系统软件设计265

16.3嵌入式Bluetooth信息共享系统267

16.3.1系统硬件框架设计268

16.3.2系统软件框架设计268

16.3.3 Bluetooth语音短消息功能设计实现270

小结272

习题272

第17章Linux的ZigBee网关设计273

17.1 ZigBee标准介绍273

17.1.1 ZigBee技术的概念和发展273

17.1.2 ZigBee技术的特点273

17.1.3 ZigBee网络结构274

17.1.4 ZigBee协议栈274

17.2 ZigBee网关硬件结构275

17.2.1网络的整体框图275

17.2.2网关的硬件框架276

17.2.3 ZigBee通信模块276

17.2.4 ARM核心板277

17.2.5网络模块278

17.2.6电源模块278

17.3 ZigBee网关软件结构279

17.3.1 Z-Stack协议栈279

17.3.2无线传感器网络280

17.3.3 Linux开发平台的搭建281

17.3.4嵌入式Web服务器搭建283

17.4 ZigBee网关数据收发与应用处理284

17.4.1嵌入式数据库在网关中的应用285

17.4.2网页动态显示传感器数据286

小结289

习题289

第18章Windows CE网络服务器开发290

18.1 Windows CE网络服务器通信架构290

18.2系统硬件结构及平台搭建291

18.2.1嵌入式Web服务器的系统结构291

18.2.2系统硬件结构292

18.2.3 Web服务器的软件总体设计293

18.3 Windows CE操作系统移植与软件平台开发294

18.3.1概述294

18.3.2 Microsoft Platform Builder平台开发294

18.3.3 OAL层开发296

18.3.4 S3C2410平台驱动开发297

18.4嵌入式Web服务器软件实现301

18.4.1 Web服务端应用软件实现301

18.4.2客户端ActiveX控件的实现302

小结303

习题303

第19章Android系统LBS定位应用开发304

19.1概述304

19.2手机定位技术304

19.2.1卫星定位技术304

19.2.2蜂窝网定位技术305

19.3开发环境及关键技术307

19.3.1 Android平台概述307

19.3.2位置服务309

19.3.3百度地图Android SDK309

19.4系统功能分析与设计310

19.4.1需求分析310

19.4.2 Android开发环境的搭建311

19.5系统功能实现314

19.5.1地图浏览功能的实现314

19.5.2地图模式选择功能的实现315

19.5.3用户定位功能的实现315

19.5.4地点搜索功能的实现316

19.5.5周边查询功能的实现317

19.5.6路径服务功能的实现317

小结319

习题319

参考文献320