嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
定 價(jià):45 元
- 作者:呂為工,張策 著
- 出版時(shí)間:2017/3/1
- ISBN:9787560361338
- 出 版 社:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TP360.21
- 頁(yè)碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
《嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》主要針對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)和提高嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平而撰寫(xiě)。書(shū)中討論的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包含一個(gè)完整有交互能力的操作系統(tǒng),對(duì)于操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序一體化的方式則不做討論。
《嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》針對(duì)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn),首先對(duì)其軟硬件開(kāi)發(fā)模型進(jìn)行整體描述,然后自底向上地講解嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、初始化和啟動(dòng)模型、開(kāi)發(fā)環(huán)境、操作系統(tǒng)內(nèi)核、文件系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序及可視化開(kāi)發(fā)模型,每個(gè)部分都配有實(shí)例,實(shí)例采用主流的嵌入式Linux和ARM9處理器進(jìn)行說(shuō)明;第9章特別介紹了個(gè)人移動(dòng)設(shè)備計(jì)算機(jī)系統(tǒng),并以安卓平臺(tái)進(jìn)行講解;第10章給出了幾個(gè)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用案例,包括一個(gè)稅控機(jī)開(kāi)發(fā)平臺(tái)、一個(gè)智能家居領(lǐng)域的照明系統(tǒng)和一個(gè)針對(duì)水資源管理的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
與介紹應(yīng)用技術(shù)為主的一般嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)不同,《嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》更加注重嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)方面的模型抽象,適合作為計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員、研究生、本科生學(xué)習(xí)和應(yīng)用嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的參考書(shū)。
作為一個(gè)20世紀(jì)90年代初畢業(yè)的計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生:在畢業(yè)以后,因?yàn)楣ぷ餍再|(zhì)的原因,我除了從事基于PC的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā),也完成了相當(dāng)多的基于單片機(jī)、工控機(jī)甚至PLC等這樣底層應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建,因此,嵌入式系統(tǒng)這個(gè)名詞對(duì)我來(lái)說(shuō)一直就不陌生,但2003年之前,我卻一直認(rèn)為嵌入式系統(tǒng)與我、與計(jì)算機(jī)專業(yè)沒(méi)有什么關(guān)系。
2003年,一個(gè)韓國(guó)公司找到我所在學(xué)校的科研團(tuán)隊(duì),要開(kāi)發(fā)一個(gè)智能家居方面的產(chǎn)品,用于照明。的控制和管理,我的團(tuán)隊(duì)接受了這個(gè)任務(wù)。這個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)最終使用了cos操作系統(tǒng)和一個(gè)三星的ARM7處理器,并開(kāi)啟了我個(gè)人的嵌入式系統(tǒng)研發(fā)生涯。從這時(shí)開(kāi)始,我眼中的嵌入式系統(tǒng)才真正與計(jì)算機(jī)專業(yè)聯(lián)系起來(lái),并逐步成為我科研和教學(xué)的中心。2008年,我開(kāi)始了嵌入式系統(tǒng)的教學(xué),直到2015年春天,我已經(jīng)為8屆不同的本科生和研究生講授過(guò)嵌入式系統(tǒng)課程。
在從事嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的生涯中,我一直遵循著以應(yīng)用為核心的原則,例如,在嵌入式系統(tǒng)硬件平臺(tái)的講解中有具體的電路設(shè)計(jì),在嵌入式操作系統(tǒng)的講解中有具體的環(huán)境使用,在基于嵌入式GUI的講解中有QT應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)等。采用這種從應(yīng)用角度傳授嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)的方式.目的是使學(xué)生踏人社會(huì)時(shí)能盡快適應(yīng)嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)需求。而通過(guò)學(xué)生畢業(yè)后的實(shí)際工作經(jīng)歷,也表明了這種教學(xué)有不錯(cuò)的效果。但隨著一批批學(xué)生畢業(yè)踏人工作崗位,對(duì)嵌入式系統(tǒng)更高層次的一些需求出現(xiàn)了,他們開(kāi)始思索,在嫻熟地應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)基本技術(shù)的同時(shí),如何能夠高屋建瓴,更好地把握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的脈絡(luò),從戰(zhàn)略性的角度應(yīng)對(duì)嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中遇到的各種問(wèn)題呢?這迫使我不得不思索,如何對(duì)嵌入式系統(tǒng)的各個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)和抽象,為嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供更全面、有深度和高度的理論支持。
本書(shū)正是基于上述思考的一些成果,與一般介紹應(yīng)用技術(shù)為主的嵌入式系統(tǒng)書(shū)籍不同,我希望使用一些國(guó)內(nèi)外其他著述未見(jiàn)使用的方法,從新的角度詮釋嵌入式系統(tǒng),從新的高度對(duì)嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)進(jìn)行抽象。例如,嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式的理論模型描述,嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件構(gòu)架抽象、驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)模型及可視化開(kāi)發(fā)等模型描述等。
本書(shū)主要針對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)的需求,就像本書(shū)的書(shū)名《嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》一樣,我們將更加強(qiáng)調(diào)嵌入式系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)屬性,本書(shū)討論的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng),必須包含一個(gè)完整有交互能力的操作系統(tǒng),對(duì)于操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序一體化的方式則不做討論。在嵌入式系統(tǒng)方向,這能使計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容從非計(jì)算機(jī)專業(yè)中更加鮮明地獨(dú)立出來(lái)。
為了追蹤嵌入式系統(tǒng)方向的最新發(fā)展,本書(shū)將個(gè)人移動(dòng)設(shè)備(PMD)也納入主要討論范疇。PMD作為一種軟硬件相對(duì)通用的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng),應(yīng)用廣泛,又與傳統(tǒng)PC有著很大區(qū)別,未來(lái)必然會(huì)在高等教育教學(xué)中占有一席之地,本書(shū)在這方面做了初步探索。嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用的另一個(gè)熱點(diǎn)是將物品接入互聯(lián)網(wǎng),與互聯(lián)網(wǎng)融合形成物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IOT),本書(shū)也進(jìn)行了一些有針對(duì)性的分析和討論。
本書(shū)對(duì)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了抽象總結(jié),但并不意味著不需要應(yīng)用實(shí)例的講解,相反,應(yīng)用實(shí)例會(huì)更加重要,而與此同時(shí),為了和本書(shū)內(nèi)容更好地結(jié)合,應(yīng)用實(shí)例的講解在理論與實(shí)際的結(jié)合方法上,增加了更多的闡述。本書(shū)的應(yīng)用實(shí)例跟蹤了傳統(tǒng)的和業(yè)界最熱門的方向。傳統(tǒng)的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)例是一個(gè)稅控機(jī)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的全套設(shè)計(jì),熱點(diǎn)應(yīng)用則給出了一個(gè)智能家居領(lǐng)域的照明系統(tǒng)和一個(gè)針對(duì)水資源管理的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
全書(shū)共分10章,第1章首先講述了嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ),然后從第2-8章以自底向上的順序介紹了嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的全貌,其中第2章講述了嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),第3章講述了嵌入式計(jì)算機(jī)的初始化與啟動(dòng),第4章講述了嵌入式操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境,第5章講述了嵌入式操作系統(tǒng)移植,第6章講述了嵌入式文件系統(tǒng),第7章講述了嵌入式設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)模型,第8章講述了嵌入式可視化開(kāi)發(fā)模型,第9章則是一個(gè)獨(dú)立的內(nèi)容,對(duì)個(gè)人移動(dòng)設(shè)備計(jì)算機(jī)系統(tǒng)給出了單獨(dú)的講述,第10章則給出了幾個(gè)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)案例:為減少對(duì)應(yīng)用部分細(xì)節(jié)的描述,一些說(shuō)明性的內(nèi)容收集在附錄中。
本書(shū)由呂為工和張策撰寫(xiě),參加撰寫(xiě)的還有柏軍、李劍雄和石代鋒。
由于作者水平所限,疏漏之處在所難免,懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
第1章 嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)
1.1 嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述
1.2 嵌入式操作系統(tǒng)
1.3 嵌入式處理器
1.4 嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模型
1.5 嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用熱點(diǎn)
第2章 嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
2.1 嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)概述
2.2 嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線
2.3 基于S3C2410處理器的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
第3章 嵌入式操作系統(tǒng)的初始化與啟動(dòng)
3.1 嵌入式操作系統(tǒng)的初始化模式
3.2 BootLoader
3.3 BootLoader的設(shè)計(jì)
3.4 幾種BootLoader介紹
第4章 嵌入式操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境
4.1 嵌入式操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境概述
4.2 GNU編譯工具鏈
4.3 嵌入式Linux運(yùn)行環(huán)境
4.4 嵌入式Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境的實(shí)際創(chuàng)建
第5章 嵌入式操作系統(tǒng)移植
5.1 硬件平臺(tái)對(duì)移植的影響
5.2 Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核結(jié)構(gòu)
5.3 Linux移植概述
5.4 Linux內(nèi)核向S3C2410的移植
5.5 Linux內(nèi)核的配置和編譯
第6章 嵌入式文件系統(tǒng)
6.1 文件系統(tǒng)概述
6.2 Linux文件系統(tǒng)概述
6.3 嵌入式文件系統(tǒng)
6.4 Linux根文件系統(tǒng)
第7章 嵌入式設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)模型
7.1 Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序模型
7.2 設(shè)備的分層模型
7.3 驅(qū)動(dòng)程序框架生成工具
第8章 嵌入式可視化開(kāi)發(fā)模型
8.1 嵌入式GUI
8.2 QT/E
8.3 -個(gè)通用的輕量級(jí)的嵌入式GUI設(shè)計(jì)
8.4 嵌入式可視化開(kāi)發(fā)模型
第9章 個(gè)人移動(dòng)設(shè)備計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
9.1 PMD計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件組成
9.2 安卓操作系統(tǒng)
第10章 嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例
10.1 稅控機(jī)開(kāi)發(fā)平臺(tái)
10.2 智能照明控制系統(tǒng)
10.3 一個(gè)水資源監(jiān)測(cè)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
附錄 S3C2410寄存器
參考文獻(xiàn)
名詞索引