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第1章 嵌入式系统概述1

1.1 嵌入式系统简介1

1.1.1 嵌入式系统发展简史1

1.1.2 嵌入式系统的定义3

1.1.3 嵌入式系统的特点3

1.1.4 嵌入式系统的分类4

1.1.5 嵌入式系统的应用范围4

1.2 嵌入式系统的组成结构7

1.2.1 嵌入式系统的硬件组成结构8

1.2.2 嵌入式系统的软件层次结构11

1.2.3 启动程序BootLoader13

1.2.4 嵌入式操作系统简介14

1.3 嵌入式系统开发概述17

1.3.1 嵌入式开发考虑的要素17

1.3.2 软硬件协同设计17

1.3.3 嵌入式系统开发的基本流程18

1.4 嵌入式系统的发展趋势21

思考与练习22

第2章 ARM处理器概述23

2.1 ARM的概念23

2.2 ARM体系结构的分类版本及扩展技术24

2.2.1 ARM处理器的体系结构分类版本24

2.2.2 ARM体系结构的扩展25

2.3 ARM微处理器系列27

2.3.1 ARM7微处理器系列27

2.3.2 ARM9微处理器系列28

2.3.3 ARM9E微处理器系列28

2.3.4 ARM10E微处理器系列29

2.3.5 ARM11微处理器系列30

2.3.6 Cortex微处理器系列31

2.3.7 SecurCore系列33

2.3.8 Intel的Xscale和StrongARM34

2.4 ARM处理器的工作状态34

2.5 ARM处理器的存储格式35

2.6 ARM处理器的工作模式35

2.7 ARM处理器的应用领域和选型36

2.7.1 应用领域36

2.7.2 应用选型37

2.8 S3C2410A处理器简介38

2.8.1 S3C2410A处理器概述38

2.8.2 Magic ARM2410开发板43

思考与练习46

第3章 Linux系统概述47

3.1 Linux的历史与现状47

3.1.1 Linux的发展概述47

3.1.2 Linux作为嵌入式操作系统的优势51

3.1.3 Linux发行版本52

3.1.4 内核版本号与发行版本号54

3.2 Linux安装54

3.2.1 Linux安装基础知识54

3.2.2 安装前的准备工作56

3.2.3 RHEL 5.5安装过程57

3.3 Linux文件及文件系统67

3.3.1 文件类型及文件属性67

3.3.2 文件系统类型介绍69

3.3.3 Linux目录简介70

3.4 Linux启动过程71

3.4.1 概述71

3.4.2 内核引导阶段72

3.4.3 init阶段72

思考与练习73

第4章 Linux命令74

4.1 初识shell74

4.2 Linux常用命令75

4.2.1 用户系统相关命令75

4.2.2 文件目录相关命令80

4.2.3 常用的网络命令88

4.2.4 比较与合并文件相关命令94

4.2.5 压缩打包相关命令97

思考与练习100

第5章 Linux编程基础101

5.1 vi编辑器101

5.1.1 vi简介101

5.1.2 vi基本编辑命令103

5.2 GCC编译器105

5.2.1 GCC编译过程105

5.2.2 GCC编译选项介绍108

5.3 GDB调试器112

5.3.1 GDB使用流程112

5.3.2 GDB基本命令115

5.4 make工程管理器118

5.4.1 Makefile文件格式119

5.4.2 Makefile文件组成120

5.4.3 make管理器选项125

5.4.4 使用autoTools125

5.5 Linux shell编程129

5.5.1 shell变量129

5.5.2 shell测试命令131

5.5.3 shell流控制结构133

5.5.4 shell函数137

思考与练习138

第6章 构建嵌入式Linux开发平台140

6.1 嵌入式交叉编译环境搭建140

6.2 U-Boot移植142

6.2.1 引导系统简介142

6.2.2 U-Boot概述143

6.2.3 U-Boot移植过程145

6.3 Linux内核移植155

6.3.1 概述155

6.3.2 Linux内核移植过程156

6.4 根文件系统移植161

6.4.1 根文件系统概述162

6.4.2 BusyBox根文件系统移植过程163

思考与练习168

第7章 嵌入式Linux设备驱动开发169

7.1 设备驱动概述169

7.1.1 驱动模块169

7.1.2 设备文件分类170

7.1.3 设备号171

7.1.4 设备驱动层次结构171

7.1.5 设备驱动程序与外界接口171

7.1.6 设备驱动特点172

7.2 Linux字符设备驱动172

7.2.1 cdev结构体173

7.2.2 分配和释放设备号174

7.2.3 file_operations结构体174

7.2.4 字符设备驱动程序组成178

7.3 触摸屏设备驱动实例介绍181

7.3.1 S3C2410X触摸屏工作原理181

7.3.2 触摸屏设备驱动中的数据结构183

7.3.3 触摸屏设备驱动中的硬件控制184

7.3.4 触摸屏驱动模块加载和卸载函数184

7.3.5 触摸屏驱动中断、定时器处理程序185

7.3.6 触摸屏驱动的打开、释放函数187

7.3.7 触摸屏驱动的读函数188

7.3.8 触摸屏驱动的轮询与异步通知函数188

7.4 块设备驱动189

7.4.1 字符设备与块设备I/O操作的区别189

7.4.2 block_device_operations结构体189

7.4.3 gendisk结构体190

7.4.4 request和bio结构体191

7.4.5 块设备驱动的注册与注销197

7.4.6 块设备驱动模块的加载与卸载197

7.4.7 块设备驱动的打开与释放199

7.4.8 块设备驱动的I/O控制199

7.4.9 块设备驱动的I/O请求处理200

7.5 网络设备驱动203

7.5.1 Linux网络设备驱动的结构203

7.5.2 网络设备驱动的注册与注销211

7.5.3 网络设备的初始化212

7.5.4 网络设备的打开与释放213

7.5.5 数据发送流程214

7.5.6 数据接收流程215

7.5.7 网络连接状态217

7.5.8 参数设置和数据统计219

思考与练习221

第8章 文件I/O编程222

8.1 Linux系统调用及用户编程接口222

8.2 Linux文件及文件描述符223

8.3 不带缓存的文件I/O操作224

8.3.1 open（）和close（）函数224

8.3.2 read（）、write（）和lseek（）函数226

8.3.3 fcntl（）函数228

8.4 嵌入式Linux设备文件I/O操作实例231

8.4.1 串口设备概述231

8.4.2 串口设备设置232

8.4.3 串口设备的使用235

思考与练习237

第9章 多进程编程238

9.1 Linux进程概述238

9.1.1 Linux进程相关概念238

9.1.2 Linux进程结构与模式240

9.1.3 Linux进程控制241

9.2 Linux进程的基本操作241

9.2.1 创建进程fork（）函数241

9.2.2 系统调用exec（）函数族243

9.2.3 系统调用exit（）和_exit（）函数245

9.2.4 系统调用wait（）和waitpid（）函数246

9.2.5 系统调用sleep（）函数248

9.3 Linux进程间通信248

9.3.1 管道通信249

9.3.2 消息队列255

9.3.3 信号量260

9.3.4 共享内存264

思考与练习268

第10章 多线程编程269

10.1 Linux线程概述269

10.2 Linux线程编程实现270

10.2.1 Linux基本线程相关函数270

10.2.2 Linux线程互斥锁273

10.2.3 Linux线程信号量276

思考与练习279

第11章 网络编程280

11.1 TCP/IP协议概述280

11.1.1 TCP/IP协议簇281

11.1.2 UDP与TCP简介282

11.2 socket287

11.3 Linux网络通信辅助函数介绍288

11.4 socket基础编程290

11.4.1 socket（）函数290

11.4.2 bind（）函数291

11.4.3 listen（）函数291

11.4.4 accept（）函数291

11.4.5 connect（）函数292

11.4.6 send（）和recv（）函数292

11.4.7 sendto（）和recvfrom（）函数293

11.4.8 网络通信编程实例294

思考与练习297

第12章 嵌入式图形用户界面设计298

12.1 嵌入式GUI简介298

12.1.1 嵌入式GUI的特点298

12.1.2 嵌入式GUI的种类298

12.2 Qt介绍299

12.2.1 Qt/Embedded简介300

12.2.2 建立Qt开发环境301

12.2.3 Qt designer主界面303

12.3 Qt4编程304

12.3.1 信号和槽304

12.3.2 hello窗口实例306

12.3.3 控件的几何排列实例308

12.3.4 对话框使用实例310

12.3.5 主窗口使用实例313

12.3.6 Qt designer图形设计器使用实例319

12.4 Qt4/Embedded的嵌入式应用322

12.4.1 建立Qt4/Embedded开发环境322

12.4.2 Qt4/Embedded程序实例324

思考与练习325

第13章 电子菜单设计326

13.1 功能描述326

13.2 系统设计327

13.2.1 开发环境328

13.2.2 系统功能模块设计328

13.2.3 项目小结335

参考文献336