嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)

前言
第1章　嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介
　1.1　嵌入式系統(tǒng)的基本概念
　　1.1.1　現(xiàn)代計(jì)算機(jī)發(fā)展的歷史
　　1.1.2　嵌入式系統(tǒng)的定義和特點(diǎn)
　　1.1.3　嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)展
　1.2　嵌入式系統(tǒng)的架構(gòu)
　1.3　嵌入式處理器
　　1.3.1　嵌入式處理器分類
　　1.3.2　典型嵌入式處理器介紹
　　1.3.3　嵌入式處理器選型原則
　1.4　嵌入式操作系統(tǒng)
　　1.4.1　概述
　　1.4.2　典型的嵌入式操作系統(tǒng)
　1.5　嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)方法
　1.6　嵌入式系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
　思考題
第2章　嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　2.1　統(tǒng)一建模語言UML
　　2.1.1　UML概述
　　2.1.2　UML的發(fā)展歷史
　　2.1.3　UML基本元素
　2.2　需求
　　2.2.1　需求信息的獲取
　　2.2.2　需求定義
　2.3　規(guī)格說明
　2.4　體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　2.5　設(shè)計(jì)硬件構(gòu)件和軟件構(gòu)件
　思考題
第3章　嵌入式系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)——電路
　3.1　嵌入式硬件基礎(chǔ)
　　3.1.1　電路原理圖閱讀與繪制
　　3.1.2　印制電路板的基礎(chǔ)知識(shí)
　3.2　電路設(shè)計(jì)示例：復(fù)位電路設(shè)計(jì)
　　3.2.1　基本復(fù)位電路
　　3.2.2　復(fù)位電路設(shè)計(jì)的注意點(diǎn)
　　3.2.3　復(fù)位芯片的選擇
　　3.2.4　復(fù)位電路的調(diào)試
　思考題
第4章　嵌入式系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)——存儲(chǔ)設(shè)備
　4.1　存儲(chǔ)設(shè)備概述
　　4.1.1　存儲(chǔ)器的基本概念
　　4.1.2　存儲(chǔ)器的作用
　　4.1.3　存儲(chǔ)設(shè)備的分類
　　4.1.4　存儲(chǔ)器系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)
　　4.1.5　存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)
　　4.1.6　存儲(chǔ)器的基本構(gòu)成
　4.2　常用存儲(chǔ)器
　　4.2.1　IC卡
　　4.2.2　CF卡
　　4.2.3　MMC卡
　　4.2.4　SD卡
　　4.2.5　TF卡
　　4.2.6　工業(yè)電子盤
　　4.2.7　U盤
　4.3　存儲(chǔ)器件的選擇
　思考題
第5章　嵌入式系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)——接口及I/O設(shè)備
　5.1　接口
　　5.1.1　概述
　　5.1.2　常用接口
　5.2　定時(shí)器和計(jì)數(shù)器
　5.3　A/D和D/A轉(zhuǎn)換器
　　5.3.1　概述
　　5.3.2　A/D和D/A轉(zhuǎn)換原理
　5.4　鍵盤
　　5.4.1　概述
　　5.4.2　鍵盤原理
　5.5　顯示器
　　5.5.1　CRT顯示器
　　5.5.2　液晶顯示器
　　5.5.3　發(fā)光二極管顯示器
　　5.5.4　等離子顯示器
　　5.5.5　顯示器的驅(qū)動(dòng)方式
　　5.5.6　設(shè)計(jì)實(shí)例：大屏幕LED顯示屏的設(shè)計(jì)
　5.6　觸摸屏
　　5.6.1　概述
　　5.6.2　觸摸屏分類
　5.7　I/O性能
　思考題
第6章　嵌入式系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)——結(jié)構(gòu)與方法
　6.1　嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)
　　6.1.1　概述
　　6.1.2　板級(jí)支持包BSP
　　6.1.3　輪轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)
　　6.1.4　帶有中斷的輪轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)
　　6.1.5　實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　6.1.6　嵌入式軟件結(jié)構(gòu)的選擇
　6.2　軟件開發(fā)工具
　　6.2.1　宿主機(jī)與目標(biāo)機(jī)
　　6.2.2　嵌入式系統(tǒng)的定位器
　　6.2.3　調(diào)試技術(shù)
　6.3　軟件的設(shè)計(jì)方法
　　6.3.1　無嵌入式操作系統(tǒng)
　　6.3.2　有嵌入式操作系統(tǒng)
　思考題
第7章　嵌入式系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)——設(shè)計(jì)范型與編程
　7.1　嵌入式系統(tǒng)軟件的范型
　　7.1.1　范型
　　7.1.2　兩種范型
　7.2　編程模型
　　7.2.1　數(shù)據(jù)流圖
　　7.2.2　控制/數(shù)據(jù)流圖
　7.3　程序設(shè)計(jì)語言及基本編譯技術(shù)
　　7.3.1　語句翻譯
　　7.3.2　過程
　　7.3.3　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
　　7.3.4　表達(dá)式簡(jiǎn)化
　　7.3.5　死代碼清除
　　7.3.6　過程內(nèi)嵌
　　7.3.7　循環(huán)變換
　　7.3.8　寄存器分配
　　7.3.9　指令選擇
　　7.3.10　理解并使用編譯程序
　　7.3.11　解釋程序與適時(shí)編譯程序
　7.4　程序的質(zhì)量保證和測(cè)試
　思考題
第8章　嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)——嵌入式操作系統(tǒng)
　8.1　概述
　　8.1.1　基本概念
　　8.1.2　內(nèi)核
　　8.1.3　可裁剪性
　8.2　嵌入式操作系統(tǒng)的服務(wù)
　　8.2.1　消息隊(duì)列、信箱和管道
　　8.2.2　定時(shí)器服務(wù)
　　8.2.3　事件
　　8.2.4　存儲(chǔ)管理
　　8.2.5　中斷服務(wù)
　8.3　嵌入式操作系統(tǒng)的開發(fā)
　　8.3.1　多進(jìn)程多線程設(shè)計(jì)
　　8.3.2　進(jìn)程間通信
　　8.3.3　進(jìn)程的功率優(yōu)化策略
　8.4　調(diào)度器
　　8.4.1　可調(diào)度實(shí)體
　　8.4.2　多任務(wù)
　　8.4.3　上下文切換
　　8.4.4　調(diào)度算法
　　8.4.5　μC/OS-Ⅱ任務(wù)調(diào)度
　　8.4.6　Linux任務(wù)調(diào)度
　8.5　性能問題
　8.6　設(shè)計(jì)實(shí)例：嵌入式Linux中的進(jìn)程管理
　8.7　完全公平調(diào)度算法
　　8.7.1　概述
　　8.7.2　CFS原理
　8.8　Linux在嵌入式系統(tǒng)中實(shí)時(shí)調(diào)度算法改進(jìn)
　　8.8.1　概述
　　8.8.2　Linux實(shí)時(shí)性改造
　　8.8.3　RT?Linux和RTAI
　思考題
第9章　嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)——異常和中斷
　9.1　異常和中斷的基本概念
　9.2　異常的分類和優(yōu)先級(jí)
　　9.2.1　異常的分類
　　9.2.2　異常和中斷的優(yōu)先權(quán)
　9.3　可編程中斷控制器
　9.4　異常和中斷的處理
　　9.4.1　異常和中斷處理程序的安裝
　　9.4.2　保存處理器狀態(tài)
　　9.4.3　裝入和調(diào)用異常處理程序
　9.5　ARM異常中斷機(jī)制
　　9.5.1　概述
　　9.5.2　ARM的異常中斷響應(yīng)過程
　　9.5.3　ARM異常中斷優(yōu)先級(jí)
　　9.5.4　中斷控制寄存器
　9.6　嵌入式操作系統(tǒng)對(duì)中斷的支持
　　9.6.1　嵌入式Linux對(duì)異常和中斷的處理
　　9.6.2　μC/OS?II異常和中斷的處理
　　9.6.3　WinCE異常和中斷的處理
　9.7　中斷編程實(shí)例
　　9.7.1　中斷編程模式
　　9.7.2　中斷編程過程
　思考題
第10章　定時(shí)器和定時(shí)器服務(wù)
　10.1　實(shí)時(shí)時(shí)鐘和系統(tǒng)時(shí)鐘
　10.2　可編程間隔定時(shí)器
　10.3　定時(shí)器中斷服務(wù)例程
　10.4　軟定時(shí)器操作和相關(guān)問題處理
　10.5　設(shè)計(jì)實(shí)例：S3C2410的可編程間隔定時(shí)器應(yīng)用
　　10.5.1　實(shí)時(shí)時(shí)鐘部件
　　10.5.2　Timer部件
　　10.5.3　看門狗定時(shí)器
　思考題
第11章　嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的內(nèi)存管理
　11.1　概述
　　11.1.1　嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)內(nèi)存管理的特點(diǎn)
　　11.1.2　嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存管理的要求
　　11.1.3　內(nèi)存分配方案
　　11.1.4　實(shí)時(shí)系統(tǒng)的內(nèi)存模式
　　11.1.5　內(nèi)存碎片
　11.2　常用內(nèi)存分配算法
　　11.2.1　最先匹配算法
　　11.2.2　伙伴算法
　11.3　典型嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中內(nèi)存管理
　　11.3.1　μC/OS?II的內(nèi)存管理
　　11.3.2　VxWorks的內(nèi)存管理
　　11.3.3　WinCE的內(nèi)存管理
　思考題
第12章　嵌入式軟件設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題
　12.1　同步與通信
　　12.1.1　資源同步
　　12.1.2　評(píng)估關(guān)鍵段
　　12.1.3　解決方案
　　12.1.4　應(yīng)用實(shí)例：Linux信號(hào)量接口的應(yīng)用
　12.2　死鎖及其處理
　　12.2.1　死鎖檢測(cè)
　　12.2.2　死鎖恢復(fù)
　　12.2.3　死鎖避免和死鎖預(yù)防
　　12.2.4　應(yīng)用實(shí)例：銀行家算法
　12.3　優(yōu)先級(jí)倒置
　　12.3.1　資源共享引發(fā)的問題
　　12.3.2　優(yōu)先級(jí)倒置技術(shù)
　　12.3.3　兩種優(yōu)先級(jí)倒置方案
　12.4　堆棧溢出
　思考題
參考文獻(xiàn)