基本信息
内容简介
书籍
计算机书籍
嵌入式系统是指以应用为核心，以计算机为基础，软硬件可裁减，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。本书围绕目前流行的32位ARM处理器和源码开放的Linux操作系统，讲述嵌入式系统的概念，通过具体工程实例讲述嵌入式系统软硬件集成、开发过程及嵌入式Linux应用程序和驱动程序的开发设计方法。.
本书本着“从实践中来，到实践中去”的原则编写，力求使读者通过学习理论，在理论指导下灵活应用于实践，使读者较快掌握嵌入式系统应用和开发的基本技术。..
本书的特色在于经过实际教学和培训使用，所带程序取材于学生课程实验、培训实习和工程科研项目实践。特别适合没有单片机和操作系统基础知识的开发人员学习嵌入式系统，可以作为嵌入式系统课程的教材及实验教材和学习嵌入式系统的参考书，还可以供有关工程技术人员参考。...
计算机书籍
嵌入式系统是指以应用为核心，以计算机为基础，软硬件可裁减，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。本书围绕目前流行的32位ARM处理器和源码开放的Linux操作系统，讲述嵌入式系统的概念，通过具体工程实例讲述嵌入式系统软硬件集成、开发过程及嵌入式Linux应用程序和驱动程序的开发设计方法。.
本书本着“从实践中来，到实践中去”的原则编写，力求使读者通过学习理论，在理论指导下灵活应用于实践，使读者较快掌握嵌入式系统应用和开发的基本技术。..
本书的特色在于经过实际教学和培训使用，所带程序取材于学生课程实验、培训实习和工程科研项目实践。特别适合没有单片机和操作系统基础知识的开发人员学习嵌入式系统，可以作为嵌入式系统课程的教材及实验教材和学习嵌入式系统的参考书，还可以供有关工程技术人员参考。...
目录
第1部分 嵌入式系统知识.
第1章 嵌入式系统基础
1．1 嵌入式系统概述
1．2 嵌入式处理器
1．3 嵌入式操作系统
1．4 嵌入式技术发展现状及趋势
1．5 嵌入式技术在汽车中的广泛应用
本章小结
思考题与习题
第2章 嵌入式系统开发过程
2．1 嵌入式软件开发的特点
2．2 嵌入式软件的开发流程
2．3 嵌入式系统的调试
本章小结
思考题与习题
第2部分 ARM体系结构
第3章 ARM微处理器概述
3．1 发展历程
3．2 ARM微处理器系列
3．3 技术特点
第1章 嵌入式系统基础
1．1 嵌入式系统概述
1．2 嵌入式处理器
1．3 嵌入式操作系统
1．4 嵌入式技术发展现状及趋势
1．5 嵌入式技术在汽车中的广泛应用
本章小结
思考题与习题
第2章 嵌入式系统开发过程
2．1 嵌入式软件开发的特点
2．2 嵌入式软件的开发流程
2．3 嵌入式系统的调试
本章小结
思考题与习题
第2部分 ARM体系结构
第3章 ARM微处理器概述
3．1 发展历程
3．2 ARM微处理器系列
3．3 技术特点
前言
随着计算机技术的发展和普及，我们已经进入了网络时代和后PC时代。不仅PC能上网，各种嵌入式设备也能上网。当前，嵌入式系统正处于一个飞速发展和激烈竞争的时代。在未来几年，这种发展竞争将达到白热化程度，各大企业已经纷纷将嵌入式系统的开发作为自己的研究发展战略，如联想、华为和中兴等公司都成立了自己的嵌入式研究部。掌上电脑、PDA、智能手机、智能汽车等新产品层出不穷。.
作为嵌入式系统的核心，嵌入式处理器已由8位、16位升级到32位。由于8位/16位单片机的速度不够快，并且内存不够大，较难满足嵌入式设备上网等要求。随着集成电路的发展，32位微处理器价格不断下降，已经到了用户可以大量使用的时候。ARM公司从1990年成立以来，其32位RISC处理器不断取得突破，目前市场占有率超过了75％。ARM公司的成功之处在于它是知识产权供应商，是设计公司，其本身不生产芯片，靠转让设计许可，由合作伙伴公司生产各具特色的芯片。ARM处理器内核耗电少，成本低，功能强，特有16位/32位双指令集，已成为移动通信、掌上电脑、多媒体电子消费、机顶盒等嵌入式解决方案的RISC标准。
嵌入式Linux系统又是嵌入式系统中的宠儿。Linux从1991年问世以来到现在短短十几年，已经发展成为功能强大、设计完善的操作系统之一，不仅可以与各种传统的商业操作系统抗争，在新兴的嵌入式系统领域内也获得了飞速发展。嵌入式Linux以其源码开发、可用于多种硬件平台、内核高效稳定、软件和资料丰富、网络通信和文件管理机制完善等优良特性，成为嵌入式系统的一个研究热点。Linux源码开放，内核可裁减，非常适用于系统教学。
今天，汽车已不再是纯机电的交通工具，在汽车中大量采用了微处理器，汽车已进入了智能化时代。欧洲汽车行业在20世纪90年代中期开发的用于汽车电子、带有接口的开发式系统OSEK/VDX(Offene Systeme und deren Schnittstellen fur die Elektronik imKraftfahrzeug/Vehicle Distributed executive)，为嵌入式系统在汽车上应用提供了标准。车载信息技术是无线电技术与微处理器技术的汇聚，即利用计算机和无线电话来做一些事，如Internet网上登录、适时交通信息查寻等。现在人们已将车载信息技术的定义做了一定程度的扩展，即将计算机驱动的、与驾驶员和乘客有关联的各种技术(如独立应用导航技术、自适应巡航控制技术)也收入到车载信息技术的范畴之列。当前电子信息技术在车辆上主要用于车辆安全系统、网络；通信、导航系统和移动多媒体系统等方面。车载信息技术应用可能成为未来先进汽车的代名词，车载信息技术代表着一种新的移动价值，即将成为下一代汽车不可缺少的重要构成元素。
嵌入式是当前发展最快、应用最广、最有发展前景的信息技术主要应用领域之一，各 高校近年来普遍开设嵌入式方向专业课。嵌入式常常与新产品和新技术联系在一起，嵌入式课程本应是最能激发学生学习主动性和创新意识的实践性很强的课程，但目前国内嵌入式教学普遍仍停留在以讲概念和讲原理为主的水平上，导致学生学完后“会背书，不会做”，严重影响教学质量。为解决这一老大难问题，我们课程组在实际教学实践和科研工作的基础上，以北京理工大学全校开设的“嵌入式车载信息系统应用”实验选修课讲义为主要参考内容编著了本书。本书主要针对高校本专科学生，通过对本书的阅读，可以了解和掌握嵌入式系统开发的基本过程。工程技术人员也一样可以从本书中得到帮助，因为本书的内容比较丰富和系统。..
本书从实际应用角度出发，从嵌入式系统基本知识、处理器、操作系统和硬件电路到应用实例系统介绍了设计开发嵌入式车载信息系统涉及的全部知识点。全书共4部分12章。第1章介绍嵌入式系统的基础知识，详细介绍了嵌入式系统定义、组成特点，目前流行几种嵌入式处理器和嵌入式操作系统，并简单讲述了嵌入式系统的现状和发展趋势。第2章详细分析开发一个嵌入式系统的过程和方法。第3章简要介绍ARM微处理器的发展历程、系列产品、应用领域和技术特点。第4章介绍ARM微处理器编程模型的基本概念，包括数据类型、数据的存储格式、工作状态切换、处理器运行模式、寄存器组织和处理器异常等内容。第5章着重介绍ARM指令集，以及各类指令的寻址方式。同时，简要说明Thumb指令集。第6章介绍Linux发展历史、基本结构及内核。第7章介绍Linux基本操作命令、开发工具的使用、开发环境建立使用以及应用程序开发和调试等。第8章介绍嵌入式Linux驱动程序的开发。第9章介绍嵌入式Linux环境下图形界面程序设计。第10章主要介绍MC9328MX1的基本结构和工作原理，同时设计了一个基于MC9328MX1的最小硬件系统。第11章主要介绍以MC9328MX1为CPU设计的试验系统的外围电路(EMOTION开发系统)，讲解了各个模块的电路原理图。第12章主要基于车载信息系统的开发，对MX1相应的功能进行实际的开发和设计。附录A列出了本书所用到的Linux常用操作命令。附录B是本书介绍的EMOTION(ARM9 Linux)核心板电路原理图。附录C是EMOTION(ARM9 Linux)扩展板电路原理图。
为方便读者阅读，在书中每一章结尾都有本章内容小结和思考习题。初学者可以通过本书掌握嵌入式系统理论，而资深的嵌入式系统开发人员也可以通过本书理清思路，更好地开展工作；尤其是本书介绍的应用实例，都是嵌入式系统在车辆中应用的范例。
第2、3、4和5章由程夕明编写；南金瑞负责编写第1、6、7和8章；胡清森(徐州工程兵指挥学院工程装备教研室)负责编写第9章，翟丽、王志福同志负责编写第10、11和12章。全书由南金瑞负责策划、修改和定稿。杨敏等参加了文稿的录入工作，并提供了很多帮助。在本书的完成过程中还得到了课题组许多同志的支持和帮助，如工程技术中心孙逢春教授、林逸教授、张承宁教授、林程副教授和郭汾博士的大力支持。在全书的策划和编写过程中得到了普天研究院的张宇宏博士、李力争工程师和王涛博士等人及北京微芯利公司技术人员的支持和热心指导，并且参考了业界许多公开发表的资料，在此一并表示衷心感谢。嵌入式系统技术的最新发展给各行各业提供了新的机会和方向，也给每一个热心于嵌入式系统的学者提供了一个宽阔的新舞台，能够很好地学以致用定会大有作为。本书介绍的内容，目的是想帮助初学者掌握基本的技能尽快进入实践阶段，也希望能起到抛砖引玉的作用，希望能有更多更优的相关作品推出。尽管我们如履薄冰，力求完善，但由于学识和能力所限，加上繁重的科研和教学任务，在编写过程中难免有失当之处，在此，编写人员对广大读者表示歉意，望广大读者不吝赐教，对书中的失误之处给予指正。...
编著者
于北京理工大学
2006年2月
作为嵌入式系统的核心，嵌入式处理器已由8位、16位升级到32位。由于8位/16位单片机的速度不够快，并且内存不够大，较难满足嵌入式设备上网等要求。随着集成电路的发展，32位微处理器价格不断下降，已经到了用户可以大量使用的时候。ARM公司从1990年成立以来，其32位RISC处理器不断取得突破，目前市场占有率超过了75％。ARM公司的成功之处在于它是知识产权供应商，是设计公司，其本身不生产芯片，靠转让设计许可，由合作伙伴公司生产各具特色的芯片。ARM处理器内核耗电少，成本低，功能强，特有16位/32位双指令集，已成为移动通信、掌上电脑、多媒体电子消费、机顶盒等嵌入式解决方案的RISC标准。
嵌入式Linux系统又是嵌入式系统中的宠儿。Linux从1991年问世以来到现在短短十几年，已经发展成为功能强大、设计完善的操作系统之一，不仅可以与各种传统的商业操作系统抗争，在新兴的嵌入式系统领域内也获得了飞速发展。嵌入式Linux以其源码开发、可用于多种硬件平台、内核高效稳定、软件和资料丰富、网络通信和文件管理机制完善等优良特性，成为嵌入式系统的一个研究热点。Linux源码开放，内核可裁减，非常适用于系统教学。
今天，汽车已不再是纯机电的交通工具，在汽车中大量采用了微处理器，汽车已进入了智能化时代。欧洲汽车行业在20世纪90年代中期开发的用于汽车电子、带有接口的开发式系统OSEK/VDX(Offene Systeme und deren Schnittstellen fur die Elektronik imKraftfahrzeug/Vehicle Distributed executive)，为嵌入式系统在汽车上应用提供了标准。车载信息技术是无线电技术与微处理器技术的汇聚，即利用计算机和无线电话来做一些事，如Internet网上登录、适时交通信息查寻等。现在人们已将车载信息技术的定义做了一定程度的扩展，即将计算机驱动的、与驾驶员和乘客有关联的各种技术(如独立应用导航技术、自适应巡航控制技术)也收入到车载信息技术的范畴之列。当前电子信息技术在车辆上主要用于车辆安全系统、网络；通信、导航系统和移动多媒体系统等方面。车载信息技术应用可能成为未来先进汽车的代名词，车载信息技术代表着一种新的移动价值，即将成为下一代汽车不可缺少的重要构成元素。
嵌入式是当前发展最快、应用最广、最有发展前景的信息技术主要应用领域之一，各 高校近年来普遍开设嵌入式方向专业课。嵌入式常常与新产品和新技术联系在一起，嵌入式课程本应是最能激发学生学习主动性和创新意识的实践性很强的课程，但目前国内嵌入式教学普遍仍停留在以讲概念和讲原理为主的水平上，导致学生学完后“会背书，不会做”，严重影响教学质量。为解决这一老大难问题，我们课程组在实际教学实践和科研工作的基础上，以北京理工大学全校开设的“嵌入式车载信息系统应用”实验选修课讲义为主要参考内容编著了本书。本书主要针对高校本专科学生，通过对本书的阅读，可以了解和掌握嵌入式系统开发的基本过程。工程技术人员也一样可以从本书中得到帮助，因为本书的内容比较丰富和系统。..
本书从实际应用角度出发，从嵌入式系统基本知识、处理器、操作系统和硬件电路到应用实例系统介绍了设计开发嵌入式车载信息系统涉及的全部知识点。全书共4部分12章。第1章介绍嵌入式系统的基础知识，详细介绍了嵌入式系统定义、组成特点，目前流行几种嵌入式处理器和嵌入式操作系统，并简单讲述了嵌入式系统的现状和发展趋势。第2章详细分析开发一个嵌入式系统的过程和方法。第3章简要介绍ARM微处理器的发展历程、系列产品、应用领域和技术特点。第4章介绍ARM微处理器编程模型的基本概念，包括数据类型、数据的存储格式、工作状态切换、处理器运行模式、寄存器组织和处理器异常等内容。第5章着重介绍ARM指令集，以及各类指令的寻址方式。同时，简要说明Thumb指令集。第6章介绍Linux发展历史、基本结构及内核。第7章介绍Linux基本操作命令、开发工具的使用、开发环境建立使用以及应用程序开发和调试等。第8章介绍嵌入式Linux驱动程序的开发。第9章介绍嵌入式Linux环境下图形界面程序设计。第10章主要介绍MC9328MX1的基本结构和工作原理，同时设计了一个基于MC9328MX1的最小硬件系统。第11章主要介绍以MC9328MX1为CPU设计的试验系统的外围电路(EMOTION开发系统)，讲解了各个模块的电路原理图。第12章主要基于车载信息系统的开发，对MX1相应的功能进行实际的开发和设计。附录A列出了本书所用到的Linux常用操作命令。附录B是本书介绍的EMOTION(ARM9 Linux)核心板电路原理图。附录C是EMOTION(ARM9 Linux)扩展板电路原理图。
为方便读者阅读，在书中每一章结尾都有本章内容小结和思考习题。初学者可以通过本书掌握嵌入式系统理论，而资深的嵌入式系统开发人员也可以通过本书理清思路，更好地开展工作；尤其是本书介绍的应用实例，都是嵌入式系统在车辆中应用的范例。
第2、3、4和5章由程夕明编写；南金瑞负责编写第1、6、7和8章；胡清森(徐州工程兵指挥学院工程装备教研室)负责编写第9章，翟丽、王志福同志负责编写第10、11和12章。全书由南金瑞负责策划、修改和定稿。杨敏等参加了文稿的录入工作，并提供了很多帮助。在本书的完成过程中还得到了课题组许多同志的支持和帮助，如工程技术中心孙逢春教授、林逸教授、张承宁教授、林程副教授和郭汾博士的大力支持。在全书的策划和编写过程中得到了普天研究院的张宇宏博士、李力争工程师和王涛博士等人及北京微芯利公司技术人员的支持和热心指导，并且参考了业界许多公开发表的资料，在此一并表示衷心感谢。嵌入式系统技术的最新发展给各行各业提供了新的机会和方向，也给每一个热心于嵌入式系统的学者提供了一个宽阔的新舞台，能够很好地学以致用定会大有作为。本书介绍的内容，目的是想帮助初学者掌握基本的技能尽快进入实践阶段，也希望能起到抛砖引玉的作用，希望能有更多更优的相关作品推出。尽管我们如履薄冰，力求完善，但由于学识和能力所限，加上繁重的科研和教学任务，在编写过程中难免有失当之处，在此，编写人员对广大读者表示歉意，望广大读者不吝赐教，对书中的失误之处给予指正。...
编著者
于北京理工大学
2006年2月
