嵌入式系统应用_李军锋主编_9787121254284

本书按照教育部新的教学改革要求，以能力为本位，以职业实践为主线，以项目为主体的模块化专业课程体系进行设计，以仿真月球车为中心构建课程内容，主要内容包括嵌入式系统基本概念、嵌入式系统Linux开发环境、Linux操作系统常用命令、ARM微处理器结构、ARM微处理器S3C2440、Linux C程序开发、嵌入式系统常用接口及通信技术、嵌入式系统设备驱动程序开发等。全书突出课程学习的趣味性、工作任务与知识的一致性，让学生在技能训练过程中掌握知识，增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性，增强学生的就业能力、发展能力与创新能力，提高参加国家相关嵌入式技能大赛的主动性。
本书配有电子教学课件、习题参考答案、C语言源程序及精品课网站，详见前言。

电子类学科是信息技术领域的重要学科，是高新技术产业的重要组成部分，被广泛应用于工业、农业、国防军事等许多领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。在国民经济的四大支柱产业（节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造）中，电子类学科是新一代信息技术产业的重要组成部分。嵌入式技术是近年来新兴的热门电子类学科技术，嵌入式系统被定义为以应用为中心、以计算机技术为基础、软/硬件可裁剪，功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统应用技术已成为当今最热门的研究领域之一，它涵盖了微电子技术、电子信息技术、计算机软件和硬件等多领域技术的综合应用，嵌入式技术应用型人才的需求量很大，是行业职场上的紧缺人才。
本书按照以能力为本位、以职业实践为主线、以项目为主体的模块化专业课程体系进行设计，根据工学结合、理实一体、循序渐进的原则，以仿真月球车为中心构建课程体系，项目包括仿真月球车的直线运行控制、仿真月球车的巡迹控制、仿真月球车的图像识别与传输控制。结合嵌入式行业职业技能要求和国家相关技能大赛规则，将仿真月球车作为典型案例是本课程的主要特色。仿真月球车工程案例的实践过程都按照任务驱动的模式进行组织，回归到科学知识和实践技能获取的自然过程。每个项目主要包括以下四个组成部分。
（1）项目概况：介绍项目的基本情况、技术要求及其实现的技术关键。
（2）预备知识：实现项目设计制作所必需的知识，预备知识以“必需、够用”为度。
（3）项目实现：项目实现所需的技术资料、实现步骤、相关的技术要求、撰写技术文件等，梳理项目实践过程中的要点和步骤，让学生便于理解和接受。
（4）拓展提高：通过拓展知识提高学生触类旁通、举一反三的能力，便于强化学生的知识和职业能力等。
本书由上海电子信息职业技术学院的李军锋主编和统稿，邵瑛和沈毓骏参加了编写。在编写过程中得到电子工程系教师和北京博创科技公司、百科融创公司技术人员的支持与帮助，在此一并表示感谢！
为方便教师教学，本书还配有电子教学课件、习题参考答案、C语言源程序文件等教学资源，请有此需要的教师登录华信教育资源网免费注册后进行下载，读者也可以通过该课程的精品课网站浏览和参考更多的教学资源。

因时间和作者水平有限，书中的错误在所难免，恳请读者提出宝贵意见。

项目1 构建嵌入式系统开发环境（1）
教学导航（1）
项目概况（2）
预备知识（2）
1.1 嵌入式系统的组成与应用（2）
    1.1.1 嵌入式系统的发展（3）
    1.1.2 嵌入式系统的组成（4）
    1.1.3 嵌入式系统的应用及特征（6）
1.2 嵌入式系统微处理器（8）
1.3 嵌入式系统软件的特点与组成（10）
1.4 嵌入式系统设计流程与关键技术（11）
1.5 嵌入式系统Linux开发环境（13）
1.6 Linux操作系统常用命令（14）
    1.6.1 Linux文件与目录（14）
    1.6.2 Linux文件与目录常用命令（15）
    1.6.3 输入/输出转向和管道命令（21）
项目实现（22）
任务1-1 安装VMware Workstation （22）
任务1-2 在虚拟机上安装Fedora14软件（26）
任务1-3 SAMBA配置（29）
任务1-4 NFS配置（32）
任务1-5 超级终端配置（35）
任务1-6 交叉编译环境安装（39）
任务1-7 仿真月球车的直线运行控制（39）
拓展提高（40）
思考与练习题1 （45）

项目2　开发嵌入式系统基本软/硬件（46）
教学导航（46）
项目概况（47）
预备知识（47）
2.1　ARM微处理器的结构（47）
    2.1.1　典型的ARM体系结构（47）
    2.1.2　ARM微处理器的特点（49）
    2.1.3　常见ARM微处理器（49）
    2.1.4　ARM微处理器的寄存器结构（54）
    2.1.5　ARM微处理器的异常处理（58）
    2.1.6　ARM的存储器结构（60）
    2.1.7　ARM微处理器的接口（61）
2.2　ARM微处理器S3C2440 （64）
    2.2.1　S3C2440存储器控制器（64）
    2.2.2　复位、时钟和电源管理（65）
    2.2.3　S3C2440的I/O口（66）
    2.2.4　S3C2440的中断控制（67）
    2.2.5　S3C2440的DMA控制（70）
2.3　Linux C程序开发（71）
    2.3.1　vi编辑器的使用（72）
    2.3.2　gcc编译器的使用（75）
    2.3.3　gdb的使用方法（78）
    2.3.4　make工具和makefile文件（80）
    2.3.5　Linux下多线程程序设计的基本原理（82）
项目实现（83）
任务2-1　嵌入式系统Linux C开发（83）
任务2-2　嵌入式系统多线程程序设计（85）
任务2-3　仿真月球车的巡迹控制开发（90）
拓展提高（102）
思考与练习题2 （124）

项目3 嵌入式系统常用接口及通信技术（125）
教学导航（125）
项目概况（126）
预备知识（126）
3.1 A/D与D/A接口（126）
    3.1.1 A/D接口（126）
    3.1.2 D/A接口（128）
3.2 无线通信技术（129）
    3.2.1 无线通信原理（129）
    3.2.2 常见无线通信技术分类（130）
3.3 嵌入式系统中图像采集识别控制技术（133）
    3.3.1 摄像采集原理（133）
    3.3.2 嵌入式系统中图像识别控制（134）
项目实现（136）
任务3-1 A/D接口实验（136）
任务3-2 仿真月球车的图像识别与传输控制（138）
拓展提高（163）
思考与练习题3 （164）

项目4 开发嵌入式系统设备驱动程序（166）
教学导航（166）
项目概况（167）
预备知识（167）
4.1 仿真月球车测温控制原理（167）
4.2 仿真月球车测距控制原理（168）
4.3 设备驱动程序设计（169）
    4.3.1 Linux下设备驱动程序（169）
    4.3.2 设备驱动程序接口及使用方法（170）
4.4 Bootloader裁剪及移植（171）
    4.4.1 Bootloader的概念与工作模式（171）
    4.4.2 U-Boot的结构与使用（172）
4.5 Linux内核移植（176）
    4.5.1 Linux内核（176）
    4.5.2 Linux内核启动简析（177）
    4.5.3 Linux内核移植（178）
4.6 Linux根文件系统移植（181）
项目实现（187）
任务4-1 仿真月球车控制驱动和巡迹驱动（187）
任务4-2 U-Boot裁剪及移植（194）
任务4-3 Linux内核移植（207）
任务4-4 嵌入式Linux根文件系统构建（217）
任务4-5 仿真月球车测温测距避障控制（228）
拓展提高（236）
思考与练习题4 （242）
参考文献（243）

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