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第1章　嵌入式系统基础1

1.1　嵌入式系统1

1.1.1　嵌入式系统的概念1

1.1.2　嵌入式系统的组成3

1.1.3　嵌入式系统的发展5

1.1.4　嵌入式系统的应用前景7

1.2　嵌入式处理器11

1.2.1　嵌入式微控制器（EMCU）11

1.2.2　嵌入式微处理器（EMPU）11

1.2.3　嵌入式数字信号处理器（EDSP）12

1.2.4　嵌入式片上系统（ESOC）13

1.3　嵌入式操作系统13

1.3.1 Linux14

1.3.2 VxWorks15

1.3.3 WinCE15

1.3.4 Palm16

1.3.5　μC/OS-Ⅱ16

1.3.6 eCos17

1.4　嵌入式系统设计17

1.4.1　嵌入式系统开发流程17

1.4.2　嵌入式系统开发方法19

思考与练习20

第2章　Linux基础23

2.1 Linux简介23

2.1.1 Linux的历史24

2.1.2 linux特点24

2.1.3 Linux与Windows26

2.1.4 Linux的主要组成部分28

2.1.5 Linux的种类和特性31

2.2　图形操作界面37

2.2.1 Linux与图形界面38

2.2.2 KDE39

2.2.3 GNOME41

2.2.4 GNOME与KDE发展趋势42

2.3 Linux的基本命令行操作43

2.3.1 目录操作44

2.3.2　文件操作50

2.3.3　压缩、解压与打包54

2.3.4　磁盘管理55

2.3.5　用户系统57

2.3.6　网络管理59

2.4 Linux内核61

思考与练习62

第3章　ARM体系架构65

3.1 ARM微处理器简介65

3.1.1 ARM微处理器的发展65

3.1.2 ARM微处理器的特点和应用66

3.2 ARM微处理器系列67

3.2.1 ARM7系列67

3.2.2 ARM9系列68

3.2.3 ARM9E系列68

3.2.4 ARM10E系列69

3.2.5 ARM11系列69

3.2.6 SecurCore系列70

3.2.7 StrongARM系列70

3.2.8 Xscale处理器70

3.3 ARM编程模型70

3.3.1 ARM硬件架构71

3.3.2 ARM微处理器模式71

3.3.3 ARM寄存器72

3.3.4　异常处理73

3.3.5 ARM的存储器组织77

3.4 ARM指令系统79

3.4.1 ARM指令格式79

3.4.2 ARM指令的寻址方式80

3.4.3 ARM最常用指令和条件后缀82

3.5 ARM微处理器的应用选型84

思考与练习85

第4章　嵌入式编程87

4.1 ARM汇编语言程序设计87

4.1.1 ARM汇编语言中的程序结构87

4.1.2 ARM汇编语言的语句格式88

4.1.3　基于Linux下GCC的汇编语言程序结构89

4.1.4　基于Windows下ADS的汇编语言程序结构90

4.1.5 ARM汇编器所支持的伪指令91

4.2 ARM汇编与C语言编程95

4.2.1　基本的ATPCS规则96

4.2.2 C语言中内嵌汇编代码98

4.2.3　从汇编程序中访问C程序变量99

4.2.4　汇编代码中调用C函数100

4.2.5 C语言代码中调用汇编函数103

4.3　基于Linux的C语言编程104

4.3.1 C语言编程概述104

4.3.2 Linux下的C开发工具104

4.3.3 vi编辑器105

4.3.4 gedit编辑器109

4.3.5　编译器gcc111

4.3.6　调试器gdb114

4.3.7　项目管理器make117

思考与练习120

第5章　软硬件开发环境123

5.1　硬件环境123

5.1.1　主机硬件环境123

5.1.2　目标板硬件环境124

5.2 Windows软件环境124

5.2.1　超级终端的设置125

5.2.2 DNW的设置127

5.2.3　设置GIVEIO驱动128

5.2.4　设置USB驱动130

5.3 Linux软件环境132

5.3.1 Linux系统的VMware安装133

5.3.2 Windows与Ubuntu双系统安装139

5.3.3 Linux网络服务配置140

5.3.4　配置NFS服务141

5.3.5　配置FTP服务144

5.4　刻录镜像文件145

5.4.1　刻录工具145

5.4.2　使用方法145

思考与练习147

第6章　交叉编译工具149

6.1　工具链软件149

6.1.1　工具链组成149

6.1.2　构建工具链150

6.2　分步构建交叉编译链151

6.2.1　准备工具151

6.2.2　基本过程151

6.2.3　详细步骤152

6.3　用Crosstool工具构建交叉工具链159

6.3.1　准备工具159

6.3.2　基本过程159

6.3.3　详细步骤160

6.4　使用现成的交叉工具163

思考与练习164

第7章　Bootloader详解及移植167

7.1　嵌入式Bootloader简介167

7.1.1 Bootloader功能167

7.1.2　基于Bootloader软件架构168

7.1.3 Bootloader的操作模式169

7.1.4 Bootloader的依赖性169

7.1.5 Bootloader的启动方式170

7.1.6 Bootloader启动流程172

7.1.7　各种Bootloader173

7.2 Vivi175

7.2.1 Vivi简介175

7.2.2 Vivi体系架构175

7.2.3 Vivi的运行过程分析176

7.2.4 Vivi的配置与编译189

7.2.5 Vivi命令190

7.3 Bootloader程序的调试和烧写193

思考与练习193

第8章　定制内核移植195

8.1 Linux内核源码组织195

8.2　内核基本配置197

8.2.1　内核配置系统197

8.2 2 Makefile198

8.2.3　具体的配置操作203

8.2.4　添加自己的代码207

8.3 内核定制210

8.3.1　获取源码210

8.3.2　移植过程210

8.4　内核裁剪218

8.4.1　取消虚拟内存的支持219

8.4.2　取消多余的调度器219

8.4.3　取消对旧版本二进制执行文件的支持219

8.4.4　取消不必要的设备的支持219

8.4.5　取消不需要的文件系统的支持220

思考与练习220

第9章　嵌入式Linux文件系统223

9.1　嵌入式Linux的文件系统223

9.1.1　文件系统结构223

9.1.2　文件系统特性224

9.1.3　系统存储设备及其管理机制225

9.1.4　基于FLASH闪存的文件系统226

9.1.5　基于RAM的文件系统228

9.1.6　网络文件系统230

9.2　根文件系统及其定制230

9.2.1　根文件系统架构230

9.2.2　定制工具Busybox232

9.2.3　库文件构建241

9.2.4　设备文件的构建243

9.2.5　根文件系统初始化243

9.3　文件系统的制作247

9.3.1　根文件系统的制作247

9.3.2 NFS文件系统的制作253

9.3.3 Cramfs文件系统的制作254

9.3.4 Yaffs文件系统的制作257

9.3.5 Ramdisk文件系统的制作257

思考与练习261

第10章　嵌入式Linux驱动程序开发基础263

10.1　嵌入式Linux驱动程序概述263

10.1.1 Linux驱动程序工作原理263

10.1.2 Linux驱动程序功能265

10.2　设备驱动程序的基础知识265

10.2.1 Linux的设备管理机制265

10.2.2　驱动层次结构269

10.2.3　设备驱动程序与外界的接口270

10.2.4　设备驱动程序的特点270

10.2.5　驱动程序开发流程271

10.3　模块编程271

10.3.1　模块与内核271

10.3.2　建立模块文件272

10.3.3　编写makefile273

10.3.4　模块加载274

10.3.5　模块的其他信息275

10.3.6　模块参数275

10.4　字符设备驱动程序276

10.4.1　相关的数据结构276

10.4.2　字符设备驱动程序开发流程282

10.4.3　字符设备驱动程序扩展操作291

10.5　网络设备驱动程序293

10.5.1　基本概念293

10.5.2　网络数据包处理流程298

思考与练习300

第11章　嵌入式Linux图形设计303

11.1 嵌入式GUI303

11.1.1　嵌入式GUI简介303

11.1.2　嵌入式GUI需求304

11.1.3　嵌入式GUI组成305

11.1.4 Qt/Embedded306

11.1.5 MiniGUI307

11.1.6 MicroWindows310

11.1.7 OpenGUI311

11.1.8 Tiny-X312

11.1.9 各种GUI比较312

11.2 Qt/Embedded开发入门313

11.2.1 Qt/Embedded简介313

11.2.2 Qt/Embedded架构313

11.2.3 Qt的开发环境315

11.2.4 Qt的支撑工具及组件316

11.2.5 Qt/Embedded对象模型317

11.2.6　信号与插槽机制319

11.2.7 Qt/Embedded常用的类322

11.3 Qt/Embedded安装324

11.3.1　配置325

11.3.2　编译325

11.3.3　测试325

11.4 Qt设计实例——密码验证程序325

11.4.1 QDevelop和Qt Designer快速安装326

11.4.2　界面设计327

11.4.3　信号与槽329

11.4.4　添加代码331

11.4.5　编译334

11.4.6　程序测试335

11.4.7　移植335

思考与练习336

第12章　嵌入式视频监视系统开发实例339

12.1　系统设计背景339

12.2　系统总体设计340

12.2.1　系统总体设计思路340

12.2.2　系统的设计要求及特点340

12.2.3　系统总体架构设计340

12.3　系统详细设计342

12.3.1　系统的硬件设计与调试342

12.3.2　系统的软件设计与调试345

12.3.3 USB数据输入驱动程序移植353

12.3.4 USB摄像头数据输入驱动程序测试354

12.3.5　嵌入式网络视频服务器的设计355

12.3.6 Video4Linux程序设计356

12.4　系统测试358

12.4.1　准备工作358

12.4.2　测试方法358

12.4.3　测试结果358