嵌入式网络系统设计--基于Atmel ARM7系列
点击看大图基本信息
编辑推荐
正如书名所描述的那样，《嵌入式网络系统设计:基于Atmel ARM7系列》将引导读者从零开始，一步一步地设计完成一个具备实际应用价值的嵌入式网络系统。章节安排如下：第1章详细阐述硬件平台的设计；第2章指导读者搭建一个完整的开发、调试环境；第3章引领读者构建一个最基本的嵌入式系统；第4章讲解μC／OS-II的移植和使用；第5章从理论层面讲解嵌入式TCP／IP协议栈LwiP的实现细节；第6-8章讲解如何把LwiP移植到《嵌入式网络系统设计:基于Atmel ARM7系列》在第1章完成的硬件平台上；最后两章讲解如何根据客户需求重构软件系统。
内容简介回到顶部↑
《嵌入式网络系统设计:基于atmel arm7系列》注重个人实际开发经验的总结，尽力避免纯理论性描述带给读者的枯燥乏味感。书中涉及的知识点凡是能够运用实例进行描述的，笔者均会提供一个设计实例，讲述将围绕实例进行；而且随书光盘还提供了大量、完整的设计实例和实现代码，具备较高的可操作性。《嵌入式网络系统设计:基于atmel arm7系列》不会想当然地认为读者已经具备了某项知识，尽力做到对技术细节的描述没有遗漏，即使确实因篇幅和选题所限无法展开讲述的，也要告诉读者在哪里能够找到相关资料。《嵌入式网络系统设计:基于atmel arm7系列》围绕一个实际的目标系统进行讲述，针对性很强，对工程技术人员具备较高的参考价值。《嵌入式网络系统设计:基于atmel arm7系列》可作为嵌人式系统开发初学者的入门书籍，也可作为at91sam系列开发人员的工程参考书。
目录回到顶部↑
第1章 搭建自己的硬件平台
1.1 目标系统简介
1.2 芯片选型
1.3 主芯片功能特性介绍
1.3.1 atmelat91sam7x256芯片
1.3.2 realtekrtl8201bl物理层（phy）芯片
1.4 电路设计
1.4.1 电源及时钟电路
1.4.2 接口电路
1.4.3 以太网电路
1.5 自己制作wiggler仿真器
1.5.1 wiggler仿真器简介
1.5.2 wiggler仿真器电路
1.5.3 wiggler仿真器驱动软件
第2章 建立开发环境
2.1 安装ads1.2
2.2 安装设置仿真器
第3章 构建一个最基本的嵌入式系统
第4章 系统的改进——使用rtos
前言回到顶部↑
记不清是受哪一部儿童科幻作品的影响，从很小的时候，就对能够控制机器的软件产生了浓厚的兴趣，一直梦想着自己也能够编写出这种神奇的东西。大学毕业后，虽然为了谋生，我一直从事数据库软件的开发，但这个梦想却一直未曾放弃。.
大约是在2003年11月，笔者有幸参与了一款基于ARM7处理器的消费类电子产品的研发项目，从那时开始迈出了实现梦想的第一步。由于在这之前一直从事数据库软件的开发，没有任何嵌入式软件的开发经验，因此从书中获取相关的知识成为了最佳选择。对于还没有入门的嵌入式软件开发人员来说，太需要一个经典的、类似“Hello，World！”那样的程序引领我们进入嵌入式开发的殿堂了。但很不幸的是——我并没有找到这样的书。在所能找到的关于ARM7的书中，要么是罗列很多种不同厂家的芯片，然后逐一进行介绍；要么是针对某一个厂家的ARM7系列产品进行介绍；另外一些直接介绍ARM7的核，而其内容却来自官方发布的数据手册。必须承认，也有少量的讲解开发实例的书，但是这样的实例对于一个门外汉来说显得太高深莫测。回想笔者当时所处的困境，可以借用这样一段话来描述：“你是否有过这样的经历，有一天你兴致勃勃地买来一堆菜谱想学厨艺，翻开之后却发现自己根本没见过那些材料的名字，也不知道什么叫文火什么叫武火，什么叫上浆什么叫勾芡。而菜谱里根本没告诉你！你扔掉菜谱，垂头丧气，从此对厨艺失去兴趣。”（这段话来自于渊编写的《自己动手写操作系统》的自序，它曾经引起我强烈的共鸣。）
笔者当时的心情就是这样，类似异常、内核模式、中断、向量表、控制总线等诸如此类的名词、概念对我来说显得太抽象，太难以理解，我甚至怀疑自己是不是很不够聪明。为了证明自己，我疯狂地翻阅书本，强迫自己长时间地埋头于阅读之中，可结果还是不知道从哪里开始！最终，我放弃了这些一上来就把自己打懵的教科书，开始静下心来调整自己的学习思路。我决定从最简单的程序开始，仔细研读并尝试修改别人的例子代码，从实践中理解、掌握枯燥的理论知识。
我的第一个程序仍然是那个经典的“Hello, World!”，这个程序让我熟悉了嵌入式软件开发工具ADS。记得当第一声问候成功地出现在AXD（ADS提供的调试工具）的控制台时，我很激动，我知道——起跑线已经被甩在了身后。虽然只迈出了一小步，但我已经找对了方向。接下来，继续根据别人提供的例子代码，用最简短的几句话实现了开发板上的流水灯程序，这个程序让我明白了最基本的底层驱动的开发方法。当看到板子上的LED指示灯亮起来时，我备受鼓舞，看来技术的基本原理是相通的，只要有信心，有扎实的编程功底，上层应用软件开发与底层软件开发没有什么不同。如果能够充分利用自身的知识储备，结合现有的芯片资料，编写底层驱动没有什么大不了的。就这样，我步步为营、积少成多，逐渐掌握了嵌入式软件开发的完整流程。到了这个时候，当我重新拿起那些教科书时，我发现能够看进去了，而且它们能够为我提供帮助了。
回顾我的学习历程，真正浪费大部分时间的正是很多ARM开发类的图书没有提及或只是粗略提及的内容。纵览各大ARM开发论坛，网友提出的大部分问题也大都集中于此，像ARM如何启动、如何处理中断、如何重映射、如何调试、如何下载、μC/OSII如何移植等，内容虽然个别书籍有所涉及，但是讲得并不详细，看了之后仍然给人一种云里雾里的感觉，不知如何着手。
大约是在2006年4月，我的业余时间逐渐多了起来，突然间有了写书的想法。我想通过一本书完整地再现自己的学习历程，并系统地总结已经掌握的知识，为其他想要从事ARM开发的朋友提供一些帮助。创作的过程是艰辛的，当我试图用浅显易懂的语言向读者阐明某一个知识点时，才发现理解与表达之间的距离是那么地遥远。为了避免泛泛的理论阐述给读者带来的疲劳感，每一个知识点我都提供了完整的例子代码和图示。这些例子代码都经过了我自己地验证，能够在目标板上稳定、可靠地运行，读者可放心使用。..
本书围绕一个实际的目标系统进行。硬件平台以Atmel的AT91SAM7x256（也简称7x256）为基础进行搭建。AT91SAM7x256是一个集成度很高的ARM7芯片，2006年4月左右开始上市销售。这个芯片集成了很多时下流行的外设及外围接口，非常适合做工业级的产品研发。本书之所以选择这款芯片作为目标硬件平台，也正是充分考虑了它拥有的广阔应用前景。
本书的章节内容安排如下：
第1章指导读者设计完成硬件开发平台。这个平台包括两部分：一部分是基于AT91SAM7x256芯片的网络系统开发板，后面章节提供的所有例子程序都将在这个板子上执行；另一部分是仿真器，它提供程序的仿真、调试功能。对硬件设计不感兴趣的朋友可直接从第2章开始。
第2章指导读者建立开发环境，包括安装ADS1.2和安装设置仿真器两部分内容。
第3章指导读者构建一个最基本的嵌入式系统。本章将从那个经典的“Hello, World！”程序开始，由简到繁，完整地剖析了ARM程序的基本构造。包括以下几个方面内容：ADS的基本使用方法；调试、仿真及下载程序；底层驱动的基本构造及编写方法；程序执行时的地址空间与RO选项的关系；系统的时钟选择及设置；ARM的中断处理及内核模式；ARM的启动过程分析；中断嵌套与快速中断；编写自己的Flash下载工具。 第4章将指导读者如何使用RTOS改进第3章刚刚建立的嵌入式系统。内容分为两部分：第1部分讲解如何将μC/OSII移植到AT91SAM7x256上；第2部分将通过几个实例讲解μC/OSII的内部通信及同步机制。
第5章从理论层面讲解嵌入式TCP/IP协议栈LwIP的实现细节。
第6章讲解如何利用μC/OSII提供的内部通信及同步机制实现LwIP的操作系统模拟层。
第7、8两章讲解如何使用LwIP，包括4方面内容： 初始化LwIP；编写底层网络驱动；ping测试；简单WEB服务器测试。
第9章讲解如何根据客户需求重构软件系统，以改善系统的可维护性、可扩展性及可重用性。这一章仍然围绕一个具体的实例展开。笔者通过一个假定的客户需求向读者展示了系统重构的完整过程。包括以下内容： 如何改善系统的可维护性；如何通过调整系统架构以改善系统的可扩展性及可重用性；编码实现新的系统架构，包括建立SWI系统调用机制。
第10章仍然属于软件重构的一部分，只不过由于它属于系统某一个模块的重构，所以笔者单独安排了一章进行专门阐述。这一章讲解的内容来自于第9章笔者假定的那个客户需求。讲解围绕着如何实现动态网页服务展开。包括以下几个方面内容： 动态网页服务的设计思路；源码剖析；利用LwIP直接接口（即最底层的LwIP内部函数）实现DNS客户端。
附录A提供了开发板的原理图，有兴趣的读者朋友可以参考使用。
本书使用的硬件平台由刘健康设计、制作，第1章内容亦由他撰写，对硬件平台感兴趣的朋友可通过如下方式与他交流。MSN及邮箱地址： ljk004@163.com
除第1章之外的其他内容由笔者亲自撰写，对软件系统感兴趣的朋友可通过如下方式与我交流。
MSN及邮箱地址： marsstory99@hotmail.com
大约是在2003年11月，笔者有幸参与了一款基于ARM7处理器的消费类电子产品的研发项目，从那时开始迈出了实现梦想的第一步。由于在这之前一直从事数据库软件的开发，没有任何嵌入式软件的开发经验，因此从书中获取相关的知识成为了最佳选择。对于还没有入门的嵌入式软件开发人员来说，太需要一个经典的、类似“Hello，World！”那样的程序引领我们进入嵌入式开发的殿堂了。但很不幸的是——我并没有找到这样的书。在所能找到的关于ARM7的书中，要么是罗列很多种不同厂家的芯片，然后逐一进行介绍；要么是针对某一个厂家的ARM7系列产品进行介绍；另外一些直接介绍ARM7的核，而其内容却来自官方发布的数据手册。必须承认，也有少量的讲解开发实例的书，但是这样的实例对于一个门外汉来说显得太高深莫测。回想笔者当时所处的困境，可以借用这样一段话来描述：“你是否有过这样的经历，有一天你兴致勃勃地买来一堆菜谱想学厨艺，翻开之后却发现自己根本没见过那些材料的名字，也不知道什么叫文火什么叫武火，什么叫上浆什么叫勾芡。而菜谱里根本没告诉你！你扔掉菜谱，垂头丧气，从此对厨艺失去兴趣。”（这段话来自于渊编写的《自己动手写操作系统》的自序，它曾经引起我强烈的共鸣。）
笔者当时的心情就是这样，类似异常、内核模式、中断、向量表、控制总线等诸如此类的名词、概念对我来说显得太抽象，太难以理解，我甚至怀疑自己是不是很不够聪明。为了证明自己，我疯狂地翻阅书本，强迫自己长时间地埋头于阅读之中，可结果还是不知道从哪里开始！最终，我放弃了这些一上来就把自己打懵的教科书，开始静下心来调整自己的学习思路。我决定从最简单的程序开始，仔细研读并尝试修改别人的例子代码，从实践中理解、掌握枯燥的理论知识。
我的第一个程序仍然是那个经典的“Hello, World!”，这个程序让我熟悉了嵌入式软件开发工具ADS。记得当第一声问候成功地出现在AXD（ADS提供的调试工具）的控制台时，我很激动，我知道——起跑线已经被甩在了身后。虽然只迈出了一小步，但我已经找对了方向。接下来，继续根据别人提供的例子代码，用最简短的几句话实现了开发板上的流水灯程序，这个程序让我明白了最基本的底层驱动的开发方法。当看到板子上的LED指示灯亮起来时，我备受鼓舞，看来技术的基本原理是相通的，只要有信心，有扎实的编程功底，上层应用软件开发与底层软件开发没有什么不同。如果能够充分利用自身的知识储备，结合现有的芯片资料，编写底层驱动没有什么大不了的。就这样，我步步为营、积少成多，逐渐掌握了嵌入式软件开发的完整流程。到了这个时候，当我重新拿起那些教科书时，我发现能够看进去了，而且它们能够为我提供帮助了。
回顾我的学习历程，真正浪费大部分时间的正是很多ARM开发类的图书没有提及或只是粗略提及的内容。纵览各大ARM开发论坛，网友提出的大部分问题也大都集中于此，像ARM如何启动、如何处理中断、如何重映射、如何调试、如何下载、μC/OSII如何移植等，内容虽然个别书籍有所涉及，但是讲得并不详细，看了之后仍然给人一种云里雾里的感觉，不知如何着手。
大约是在2006年4月，我的业余时间逐渐多了起来，突然间有了写书的想法。我想通过一本书完整地再现自己的学习历程，并系统地总结已经掌握的知识，为其他想要从事ARM开发的朋友提供一些帮助。创作的过程是艰辛的，当我试图用浅显易懂的语言向读者阐明某一个知识点时，才发现理解与表达之间的距离是那么地遥远。为了避免泛泛的理论阐述给读者带来的疲劳感，每一个知识点我都提供了完整的例子代码和图示。这些例子代码都经过了我自己地验证，能够在目标板上稳定、可靠地运行，读者可放心使用。..
本书围绕一个实际的目标系统进行。硬件平台以Atmel的AT91SAM7x256（也简称7x256）为基础进行搭建。AT91SAM7x256是一个集成度很高的ARM7芯片，2006年4月左右开始上市销售。这个芯片集成了很多时下流行的外设及外围接口，非常适合做工业级的产品研发。本书之所以选择这款芯片作为目标硬件平台，也正是充分考虑了它拥有的广阔应用前景。
本书的章节内容安排如下：
第1章指导读者设计完成硬件开发平台。这个平台包括两部分：一部分是基于AT91SAM7x256芯片的网络系统开发板，后面章节提供的所有例子程序都将在这个板子上执行；另一部分是仿真器，它提供程序的仿真、调试功能。对硬件设计不感兴趣的朋友可直接从第2章开始。
第2章指导读者建立开发环境，包括安装ADS1.2和安装设置仿真器两部分内容。
第3章指导读者构建一个最基本的嵌入式系统。本章将从那个经典的“Hello, World！”程序开始，由简到繁，完整地剖析了ARM程序的基本构造。包括以下几个方面内容：ADS的基本使用方法；调试、仿真及下载程序；底层驱动的基本构造及编写方法；程序执行时的地址空间与RO选项的关系；系统的时钟选择及设置；ARM的中断处理及内核模式；ARM的启动过程分析；中断嵌套与快速中断；编写自己的Flash下载工具。 第4章将指导读者如何使用RTOS改进第3章刚刚建立的嵌入式系统。内容分为两部分：第1部分讲解如何将μC/OSII移植到AT91SAM7x256上；第2部分将通过几个实例讲解μC/OSII的内部通信及同步机制。
第5章从理论层面讲解嵌入式TCP/IP协议栈LwIP的实现细节。
第6章讲解如何利用μC/OSII提供的内部通信及同步机制实现LwIP的操作系统模拟层。
第7、8两章讲解如何使用LwIP，包括4方面内容： 初始化LwIP；编写底层网络驱动；ping测试；简单WEB服务器测试。
第9章讲解如何根据客户需求重构软件系统，以改善系统的可维护性、可扩展性及可重用性。这一章仍然围绕一个具体的实例展开。笔者通过一个假定的客户需求向读者展示了系统重构的完整过程。包括以下内容： 如何改善系统的可维护性；如何通过调整系统架构以改善系统的可扩展性及可重用性；编码实现新的系统架构，包括建立SWI系统调用机制。
第10章仍然属于软件重构的一部分，只不过由于它属于系统某一个模块的重构，所以笔者单独安排了一章进行专门阐述。这一章讲解的内容来自于第9章笔者假定的那个客户需求。讲解围绕着如何实现动态网页服务展开。包括以下几个方面内容： 动态网页服务的设计思路；源码剖析；利用LwIP直接接口（即最底层的LwIP内部函数）实现DNS客户端。
附录A提供了开发板的原理图，有兴趣的读者朋友可以参考使用。
本书使用的硬件平台由刘健康设计、制作，第1章内容亦由他撰写，对硬件平台感兴趣的朋友可通过如下方式与他交流。MSN及邮箱地址： ljk004@163.com
除第1章之外的其他内容由笔者亲自撰写，对软件系统感兴趣的朋友可通过如下方式与我交流。
MSN及邮箱地址： marsstory99@hotmail.com
加载中...
