嵌入式系統(tǒng)原理與開發(fā)教程

第1章 嵌入式基礎(chǔ)知識
1.1 嵌入式系統(tǒng)簡介
1.1.1 嵌入式系統(tǒng)的定義
1.1.2 嵌入式系統(tǒng)的組成
1.1.3 嵌入式系統(tǒng)的特點
1.1.4 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域
1.2 嵌入式處理器基礎(chǔ)知識
1.2.1 嵌入式處理器分類
1.2.2 嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu)
1.2.3 嵌入式處理器發(fā)展方向
1.3 ARM系列微處理器介紹
1.3.1 ARM系列微處理器分類
1.3.2 ARM Cortex系列微處理器
1.4 ST公司系列微控制器介紹
1.4.1 STM32微控制器簡介
1.4.2 STM32F1xx系列
1.4.3 STM32F2xx系列
1.4.4 STM32F4xx系列
1.4.5 STM32微控制器芯片命名規(guī)則
1.4.6 STM32F407ZGT6簡介
1.5 STM32F40x小系統(tǒng)
思考題及習(xí)題
第2章 Keil開發(fā)環(huán)境及調(diào)試方法
2.1 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境概述
2.1.1 MDK5簡介
2.1.2 基于CMSIS應(yīng)用程序的基本架構(gòu)
2.2 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境搭建
2.2.1 需要安裝的軟件
2.2.2 軟件安裝過程
2.3 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境調(diào)試方法
2.3.1 創(chuàng)建工程
2.3.2 Keil開發(fā)環(huán)境調(diào)試方法
思考題及習(xí)題
第3章 STM32F40x外設(shè)原理及控制方法
3.1 時鐘系統(tǒng)原理
3.1.1 STM32F40x框架分析
3.1.2 STM32F40x時鐘系統(tǒng)分析
3.1.3 時鐘系統(tǒng)相關(guān)寄存器
3.1.4 代碼配置時鐘系統(tǒng)
3.2 GPIO模塊原理
3.2.1 GPIO框架分析
3.2.2 GPIO核心寄存器分析
3.2.3 位帶操作
3.2.4 STM32F407ZGT6時鐘使能寄存器
3.2.5 STM32F40x模塊控制寄存器表示
3.2.6 GPIO驅(qū)動示例
3.3 中斷模塊原理
3.3.1 中斷的相關(guān)概念
3.3.2 中斷框架分析
3.3.3 ARM公司通用的NVIC中斷配置函數(shù)
3.3.4 STM32F40x外部中斷
3.3.5 STM32F40x外部中斷核心寄存器
3.3.6 STM32F40x外部中斷GPIO映射寄存器
3.3.7 STM32F40x外部中斷編程
3.3.8 按鍵中斷示例
3.4 定時器模塊原理
3.4.1 定時器框架分析
3.4.2 基本定時器的核心寄存器
3.4.3 基本定時器示例
3.5 UART模塊原理
3.5.1 通信概述
3.5.2 UART通信接口
3.5.3 UART模塊框架分析
3.5.4 UART核心寄存器
3.5.5 UART模塊編程示例
3.6 I2C通信模塊原理
3.6.1 I2C總線概述
3.6.2 I2C總線協(xié)議
3.6.3 I2C總線編程實現(xiàn)
3.6.4 I2C總線應(yīng)用實例
3.7 SPI通信模塊原理
3.7.1 SPI總線概述
3.7.2 SPI通信模塊框架分析
3.7.3 SPI通信模塊核心寄存器
3.7.4 SPI通信模塊示例
3.8 ADC模塊原理
3.8.1 ADC模塊介紹
3.8.2 ADC模塊框架分析
3.8.3 ADC模塊核心寄存器
3.8.4 ADC模塊應(yīng)用示例
3.9 DMA模塊原理
3.9.1 DMA概述
3.9.2 DMA主要特點
3.9.3 DMA模塊框架分析
3.9.4 如何使用DMA
3.9.5 DMA模塊核心寄存器
3.9.6 DMA數(shù)據(jù)流配置流程
3.9.7 DMA模塊示例
思考題及習(xí)題
第4章 μC/OS-III實時操作系統(tǒng)原理及實踐
4.1 操作系統(tǒng)基礎(chǔ)
4.1.1 常見嵌入式操作系統(tǒng)
4.1.2 操作系統(tǒng)的分類
4.1.3 裸機程序與操作系統(tǒng)的比較
4.2 初識μC/OS-III操作系統(tǒng)
4.2.1 系統(tǒng)簡介
4.2.2 源碼結(jié)構(gòu)
4.2.3 μC/OS系統(tǒng)裁剪
4.2.4 任務(wù)優(yōu)先級
4.2.5 任務(wù)調(diào)度法則
4.2.6 程序模板
4.3 μC/OS-III任務(wù)使用
4.3.1 任務(wù)的基本概念
4.3.2 定義任務(wù)棧
4.3.3 定義優(yōu)先級
4.3.4 定義任務(wù)控制塊
4.3.5 定義任務(wù)函數(shù)
4.3.6 創(chuàng)建任務(wù)
4.3.7 μC/OS-III時間管理
4.3.8 μC/OS-III任務(wù)通信
4.3.9 μC/OS-III臨界區(qū)、調(diào)度器上鎖
思考題及習(xí)題
第5章 FATFS文件系統(tǒng)
5.1 文件系統(tǒng)概述
5.2 FATFS文件系統(tǒng)概述
5.3 FATFS文件系統(tǒng)的移植
5.3.1 FATFS文件系統(tǒng)的移植準(zhǔn)備
5.3.2 FATFS文件系統(tǒng)的資源包
5.3.3 FATFS文件系統(tǒng)的源碼文件介紹
5.3.4 FATFS文件系統(tǒng)的移植
5.3.5 編寫移植FATFS文件系統(tǒng)的主函數(shù)
5.3.6 測試FATFS文件系統(tǒng)
5.4 FATFS文件系統(tǒng)的API函數(shù)
5.4.1 f_mount函數(shù)
5.4.2 f_open函數(shù)
5.4.3 f_close函數(shù)
5.4.4 f_read函數(shù)
5.4.5 f_write函數(shù)
5.4.6 f_lseek函數(shù)
5.4.7 f_sync函數(shù)
5.4.8 f_mkdir函數(shù)
5.4.9 f_opendir函數(shù)
5.4.10 f_readdir函數(shù)
5.5 FATFS文件系統(tǒng)使用示例
思考題及習(xí)題
第6章 Linux系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
6.1 Linux系統(tǒng)簡介
6.1.1 Linux系統(tǒng)特點
6.1.2 Linux系統(tǒng)安裝
6.2 VMware的安裝
6.2.1 VMware的下載
6.2.2 VMware的安裝
6.3 Ubuntu安裝到VMware
6.3.1 創(chuàng)建虛擬機
6.3.2 安裝Ubuntu系統(tǒng)
6.3.3 安裝VMware Tools
6.3.4 配置Windows共享目錄
6.3.5 安裝常用的軟件
思考題及習(xí)題
第7章 Linux系統(tǒng)命令及Vim使用
7.1 Linux系統(tǒng)使用基礎(chǔ)
7.1.1 Linux系統(tǒng)基本使用方法
7.1.2 命令終端的快捷鍵
7.1.3 桌面/窗口的快捷鍵
7.1.4 gedit文本編輯器的快捷鍵
7.1.5 Linux系統(tǒng)使用注意事項
7.2 Linux系統(tǒng)常用命令
7.2.1 Linux系統(tǒng)命令使用基礎(chǔ)
7.2.2 Linux系統(tǒng)管理命令
7.2.3 Linux文件管理命令
7.2.4 Linux網(wǎng)絡(luò)管理命令
7.3 Vim文本編輯器
7.3.1 Vim的安裝
7.3.2 Vim的啟動
7.3.3 Vim的工作模式
7.3.4 Vim的配置
思考題及習(xí)題
第8章 Linux系統(tǒng)應(yīng)用程序開發(fā)基礎(chǔ)
8.1 Linux系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計
8.1.1 Linux系統(tǒng)中C程序標(biāo)準(zhǔn)main函數(shù)
8.1.2 GCC編譯器
8.1.3 GCC編譯應(yīng)用程序
8.2 靜態(tài)庫和動態(tài)庫
8.2.1 靜態(tài)庫和動態(tài)庫相關(guān)選項
8.2.2 靜態(tài)庫的創(chuàng)建及使用
8.2.3 動態(tài)庫的創(chuàng)建及使用
8.2.4 動態(tài)庫與靜態(tài)庫的比較
8.3 make工程管理器和Makefile文件
8.3.1 Makefile文件的語法格式
8.3.2 Makefile編譯C程序示例
8.3.3 Makefile文件的變量、規(guī)則與函數(shù)
8.3.4 Makefile函數(shù)使用
8.4 Linux系統(tǒng)文件I/O編程
8.4.1 Linux系統(tǒng)文件分類
8.4.2 Linux系統(tǒng)I/O分類
8.4.3 Linux系統(tǒng)非緩沖I/O操作
8.4.4 Linux系統(tǒng)緩沖I/O操作
8.4.5 Linux系統(tǒng)文件信息獲取
8.4.6 Linux系統(tǒng)目錄操作
8.4.7 Linux系統(tǒng)時間和日期相關(guān)函數(shù)
思考題及習(xí)題
第9章 嵌入式Linux RK3399開發(fā)環(huán)境構(gòu)建
9.1 RK3399開發(fā)環(huán)境及系統(tǒng)燒寫
9.1.1 RK3399開發(fā)板平臺介紹
9.1.2 USB升級固件
9.1.3 啟動模式說明
9.1.4 Parameter參數(shù)設(shè)置文件說明
9.2 RK3399 U-Boot裁剪和編譯
9.2.1 Linux系統(tǒng)組成
9.2.2 U-Boot源碼獲得
9.2.3 U-Boot目錄介紹
9.2.4 ARM Linux GCC交叉編譯器安裝
9.2.5 U-Boot裁剪和編譯過程
9.3 RK3399 Linux內(nèi)核裁剪和編譯
9.3.1 Linux內(nèi)核源碼獲得
9.3.2 Linux內(nèi)核源碼目錄結(jié)構(gòu)
9.3.3 Linux內(nèi)核使用幫助說明
9.3.4 Linux內(nèi)核裁剪
9.3.5 Linux編譯內(nèi)核
9.3.6 燒寫內(nèi)核到開發(fā)板
思考題及習(xí)題
第10章 嵌入式Linux系統(tǒng)驅(qū)動程序設(shè)計
10.1 Linux設(shè)備驅(qū)動基礎(chǔ)
10.1.1 Linux系統(tǒng)調(diào)用接口
10.1.2 Linux系統(tǒng)設(shè)備分類
10.1.3 Linux系統(tǒng)設(shè)備文件
10.1.4 Linux系統(tǒng)內(nèi)核框架
10.1.5 Linux字符設(shè)備文件操作方法結(jié)構(gòu)
10.2 Linux系統(tǒng)內(nèi)核模塊編程
10.2.1 Linux內(nèi)核模塊代碼模板
10.2.2 Linux內(nèi)核模塊編譯
10.2.3 Linux內(nèi)核模塊相關(guān)命令
10.3 Linux雜項設(shè)備驅(qū)動模型
10.3.1 Linux設(shè)備驅(qū)動基礎(chǔ)知識
10.3.2 雜項設(shè)備的核心結(jié)構(gòu)
10.3.3 雜項設(shè)備號
10.3.4 雜項設(shè)備驅(qū)動模型特征
10.3.5 雜項設(shè)備驅(qū)動注冊/注銷函數(shù)
10.3.6 雜項設(shè)備驅(qū)動代碼模板
10.4 用戶空間和內(nèi)核空間的數(shù)據(jù)交換
10.4.1 從用戶空間復(fù)制數(shù)據(jù)到內(nèi)核空間
10.4.2 從內(nèi)核空間復(fù)制數(shù)據(jù)到用戶空間
10.5 Linux GPIO內(nèi)核API函數(shù)
10.6 Linux GPIO LED驅(qū)動
10.6.1 硬件原理圖分析
10.6.2 軟件分析
10.6.3 LED讀寫測試步驟
10.6.4 LED讀寫測試結(jié)果
10.7 Linux按鍵中斷編程
10.7.1 中斷驅(qū)動編程基礎(chǔ)
10.7.2 Linux內(nèi)核中斷API函數(shù)
10.7.3 RK3399虛擬中斷編號
10.8 Linux GPIO按鍵中斷驅(qū)動
10.8.1 硬件原理圖分析
10.8.2 按鍵中斷服務(wù)程序的實現(xiàn)
10.8.3 按鍵中斷測試步驟
10.8.4 按鍵中斷測試結(jié)果
思考題及習(xí)題
第11章 嵌入式Linux Qt應(yīng)用開發(fā)
11.1 Linux系統(tǒng)安裝Qt軟件
11.1.1 Qt軟件下載
11.1.2 安裝Qt Creator
11.1.3 安裝格式化工具
11.2 移植Qt到RK3399開發(fā)板
11.2.1 制作精簡的根文件系統(tǒng)
11.2.2 移植tslib庫到RK3399開發(fā)板
11.2.3 移植Qt5.12.0到RK3399開發(fā)板
11.3 配置RK3399 Qt編譯環(huán)境
11.3.1 增加RK3399 Qt配置
11.3.2 交叉編譯Qt應(yīng)用程序
11.3.3 測試編譯Qt應(yīng)用程序
思考題及習(xí)題
參考文獻(xiàn)